水生态修复技术及其在城市河道的实践

水生态修复技术及其在城市河道的实践

何莎莎

南通市通州区住房和城乡建设局江苏南通226352

摘要：为进一步改善城市河道水质，基本消除黑臭河道，自2011年以来，南通市水环境处引入了原位水生态治理技术，到目前为止，已有金沙横河等9条河道进行了综合治理，效果显著。在大量的河道深化治理实践的基础上，通过数据积累、研究分析，并对其治理过程中采用的关键技术进行总结，为今后长江中下游地区河道水生态修复提供参考。

关键词：河道治理；生态修复；水污染防治

0引言

城市污水排放总量不断增加，内河接纳污染的负荷越来越大，超过了水体的自净能力，导致水体发黑发臭，给城市水体景观和人民生活带来了严重危害，对水体污染的治理刻不容缓。

从已有的研究看，生态修复技术是一种河道污染整治的有效手段。本文对已有的生态修复的关键技术进行了总结，并应用于南通市河道水环境整治，取得显著的社会及工程效益，以希为生态修复技术在河道环境治理中的应用提供新的思路和参考。

1生态修复关键技术

针对不同河道的黑臭机理，在深化治理的过程中要采用对应的治理技术，才能够取得良好的治理效果。综合现有的生态修复技术，目前深化治理的河道采用的治理技术有如下几类。

1.1外源污染控制技术

(1)截断外源污染。

(2)外源污染预处理。

1.2增强水动力技术

良好的水动力条件能提高河流水体的自净能力，深化治理的河道中大多是由于城市建设等原因而部分被填埋的断头浜，水动力不足，对于这些河道按照“以动制静，以清释污”的要求调活水体，也是解决水体黑臭的一条重要和必要的途径。

1.3底泥处理技术

底泥的化学组成和生物区系共同组成底泥生态，决定水体水质；底泥的缓冲能力决定了水质的稳定性。也决定了上覆水体藻相稳定性；底泥的微生物活性决定了河道水体的净化能力。

生态疏浚：生态疏浚将污染物从水域系统中清除出去，可以较大程度地削减底泥对上覆水体的污染贡献率，进而解决内源释放而造成的二次污染。

1.4生物强化修复技术

(1)曝气复氧技术。曝气复氧是根据水体严重缺氧的特点，通过增氧机对水体增氧、加速水体复氧过程，以提高水体的溶解氧水平，恢复和增强水体中好氧微生物的活力，使水体中的污染物质得以净化。此外曝气还可以减缓底泥释放磷的速度，从而消除黑臭，改善河流水质。

(2)微生物修复技术。微生物技术是当水体中污染物的降解菌很少甚至没有，在现场富集培养降解菌存在一定难度时的情况，即需向水体中投放经过培养和筛选的好氧、兼氧和厌氧微生物菌群，通过微生物的呼吸发酵，将有机物等容易造成水体黑臭的物质迅速分解成CO2和H2O或转化成无害物质，使污染水体得以净化。其微生物的来源有土著微生物、外来微生物和基因工程菌。

(3)生物浮床技术。生物浮床是根据河道治理的实际需要，运用无土栽培技术原理，以高分子材料为载体和基质，采用现代农艺和生态工程措施综合集成的水面无土种植植物技术。生物浮床的最大优势是能达到标本兼治，并能为水生生物的自然恢复和生存、繁衍营造良好的生境条件。

(4)水生植物修复技术，恢复生物多样性。水生植物是水体中动物及微生物的最主要能量来源，对水生生态系统的平衡起重要作用。

(5)水生动物修复技术。水生动物包括浮游动物、游泳动物和底栖动物，它们以水体中的游离细菌、浮游藻类、有机碎屑等为食，可以有效减少水体中的悬浮物，提高水体的透明度。通过定期对游泳动物和底栖动物进行打捞，可以防止其过量繁殖造成的内源污染，同时也将已转化成生物有机体的有机质和氮磷等营养盐从水体中彻底输出。

(6)生态护岸技术。生态护岸是把河堤由过去的混凝土人工建筑改造成为水体和土体、水体和植物或生物相互涵养，适合生物生长的仿自然状态的护坡。生态河堤具有适合生物生存和繁衍、增强水体自净能力、调节水量与滞洪补枯等优点。

2生态修复技术的应用效果评估

2.1水质的改善

图1：水生态整治前后水质监测数据对比

说明：

1、水质监测是在至少3天以上没有换水、没有降雨的情况下采样监测的；

2、施工前水质为V类水质（总氮除外），施工完成后水质接近III类水（总氮除外），因为生态建设对于水体中的氮的去除需要周年的生物循环。

3、COD、氨氮、叶绿素a的改善率达到了50%左右。

2.2浮游植物的生态健康评估

多样性指数是指示环境内的物种的数量多少的数值，数值越大证明水环境中的生物种类越多，综合水环境质量越好。

2.3浮游动物的生态健康评估

5月（施工前）共检测出浮游动物26种，其中轮虫11种，原生动物6种，桡足类5种，枝角类4种，与5月份相比，轮虫增加了4种、原生动物减少1种、桡足类减少1种，枝角类增加2种，浮游动物种类数共增加了4种。

2.4鱼类、底栖动物的生态健康评估

水体中鱼类种类数及密度有显著增加，鱼类的主要种类为：餐条、鲫鱼、黑鱼、鲢鱼、草鱼、鲶鱼等。表明随着水体生态系统的水质的好转、水草种类的增多，给鱼类提供了极好的栖息场所，微生态系统的健康发展奠定了良好的基础条件。通过对河床底部的底栖动物的调查发现，目前水体中的螺类数量较多，表明水体的底部环境较高，溶氧丰富，事宜底栖动物的生存。

2.5水生植物的健康评估

9条河道水生植物品种增加20种以上，栽培面积达到50000平方米左右，约合植株300000株左右，极大地丰富了生物多样性。

2.6生态健康总评

水质出现明显改观，多数指标处于地表水环境III类水的标准，浮游植物、浮游动物多样性指数明显增加，鱼类的种类及数量显著提高，水生植物的种类数增加10余种，长势茂盛，生态系统呈现了水生植物、动物、微生物协调统一的和谐场景，为今后的健康发展奠定了良好的基础。

参考文献：

[1]周启星，魏树和，张倩茹.生态修复[M].北京：中国环境科学出版社，2005：156-157.

[2]董哲仁.生态水工学———人与自然和谐的工程学[J].水利水电技术，2003，34(7)：80-85.

[3]季树勋.生态修复技术在城市污染河道治理中的应用[J].科技资讯，2008，(2)：181.