談河道生態(tài)修復(fù)新技術(shù)運(yùn)用
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【摘要】河道是生態(tài)系統(tǒng)重要的組成部分之一，但是隨著社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，對河道造成了一定程度的污染，破壞了環(huán)境資源，影響了人們的生活質(zhì)量。本文對河道生態(tài)修復(fù)新技術(shù)的運(yùn)用進(jìn)行了分析，希望能為河道治理技術(shù)的發(fā)展提供參考。
【關(guān)鍵詞】河道；生態(tài)系統(tǒng)；修復(fù)
引言
河道生態(tài)系統(tǒng)是流域生態(tài)系統(tǒng)的一部分，河流生態(tài)恢復(fù)技術(shù)是在清潔環(huán)境的投資少、效率高的技術(shù)，具有凈化水和減少污染物濃度的功能。目前，中國河流的水資源現(xiàn)狀并不樂觀，大多數(shù)城市和地區(qū)水資源都被污染。河流生態(tài)系統(tǒng)通常是憑借自身的凈化能力來維持水體生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展，減少水體污染，實(shí)現(xiàn)生態(tài)平衡。河流生態(tài)修復(fù)工程的實(shí)施方法是當(dāng)前河流生態(tài)修復(fù)工作的重點(diǎn)，生態(tài)修復(fù)技術(shù)治理河道污染的關(guān)鍵技術(shù)，通過對生態(tài)修復(fù)技術(shù)的運(yùn)用，實(shí)現(xiàn)河道生態(tài)系統(tǒng)的健康發(fā)展。生態(tài)凈化技術(shù)通過提高河道生態(tài)系統(tǒng)的凈化能力，利用其物質(zhì)循環(huán)規(guī)律來處理污水問題，該技術(shù)具有治理效果好、施工成本低、無能耗、運(yùn)行成本低和易于開發(fā)的優(yōu)點(diǎn)，對河道修復(fù)技術(shù)具有一定的研究價值和意義[1]。
1河道生態(tài)修復(fù)概述
河道的生態(tài)恢復(fù)是一個復(fù)雜的過程，指的便是將污染的河道生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)到破壞之前的狀態(tài)，使其能自我進(jìn)行維持。河道生態(tài)系統(tǒng)的修復(fù)技術(shù)，最初是因?yàn)槿藗冋J(rèn)識到自然或人為干擾會破壞生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能，阻礙生態(tài)系統(tǒng)的自我維持，河道生態(tài)修復(fù)工程計(jì)劃制定過程如圖1所示。進(jìn)行河道生態(tài)修復(fù)的第一步也是最重要的一步，便是制止破壞生態(tài)系統(tǒng)或阻礙其恢復(fù)的人類破壞行為。生態(tài)恢復(fù)包括被動恢復(fù)和主動恢復(fù)，被動回復(fù)是通過生態(tài)系統(tǒng)的自我修復(fù)功能，恢復(fù)其原始功能，從而消除或減緩長期的人類活動的干擾。主動恢復(fù)是指人們安裝設(shè)施并采取工程和其他措施，來恢復(fù)河道生態(tài)結(jié)構(gòu)和功能[2]。
2國內(nèi)河道生態(tài)修復(fù)研究現(xiàn)狀
國內(nèi)對河道生態(tài)恢復(fù)的研究起步較晚，但大多數(shù)仍處于探索階段。近年來，中國研究人員對河流生態(tài)修復(fù)進(jìn)行了大量研究，取得了重要的研究成果。但是與此同時，中國在河流生態(tài)修復(fù)項(xiàng)目的應(yīng)用方面仍然存在一些問題。例如，他們只專注于改善河流的水質(zhì)，而對生態(tài)系統(tǒng)缺乏足夠的了解，只關(guān)注園林景觀的建設(shè)，忽略了對植被生態(tài)學(xué)和河流生態(tài)系統(tǒng)的研究。
3河道水系生態(tài)恢復(fù)的任務(wù)
河流系統(tǒng)的生態(tài)恢復(fù)面臨三個挑戰(zhàn)。首先便是改善水質(zhì)和水文條件，其次是改善河道地形特征，最后是物種的恢復(fù)。整體任務(wù)是對河道的生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行修復(fù)，改善生物多樣性。改善水質(zhì)和水文狀況，通過對河道水資源的合理分配，保持河流生態(tài)用水的最低需求?？刂莆鬯呐欧?，對河道污水進(jìn)行處理，通過將生態(tài)修復(fù)技術(shù)應(yīng)用到河道污染處理上，促進(jìn)河道水資源的源頭清潔，以及發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)來改善河流的水質(zhì)。對于水庫生態(tài)的調(diào)控，可以在滿足社會需求和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的前提下，做好水資源生態(tài)調(diào)控，恢復(fù)河道生態(tài)環(huán)境[3]。河道地形特征的改善包括恢復(fù)河流的垂直連續(xù)性和橫向連接，維持河流的垂直曲折和橫向分叉，提供洪水的堤防，包括移動和擴(kuò)大海灘，退耕還漁，并使用生態(tài)護(hù)坡來防止河床材料硬化。物種恢復(fù)包括保護(hù)瀕危、稀有和特有物種，河流和湖泊交織區(qū)的植被恢復(fù)以及魚類等水生資源的恢復(fù)。
4河道生態(tài)修復(fù)的原則
4.1自然原則
遵循自然原則是河流生態(tài)修復(fù)工程建設(shè)的關(guān)鍵，關(guān)于河流生態(tài)修復(fù)材料的使用，在最大限度利用河道生態(tài)系統(tǒng)自我調(diào)節(jié)能力的假設(shè)下，河道生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)需要根據(jù)不同情況適應(yīng)當(dāng)?shù)貤l件。樹木、灌木和草木的三維保護(hù)可用于河堤上河流的生態(tài)修復(fù)，河道的生態(tài)修復(fù)還可通過創(chuàng)建適當(dāng)?shù)纳飾⒌刭Y源來清潔河流水，在一定程度上可以改善河道污染問題。
4.2生態(tài)原則
生態(tài)原則也是河道生態(tài)恢復(fù)中要遵循的原則，河道生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)遵循生態(tài)學(xué)原理，根據(jù)生物多樣性的要求進(jìn)行河道生態(tài)恢復(fù)。河道的生態(tài)恢復(fù)系統(tǒng)遵循生態(tài)原理，對于具體的生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)措施，可以根據(jù)當(dāng)?shù)鼐唧w情況考慮處理技術(shù)。河道恢復(fù)應(yīng)注意堤岸植被的建設(shè)。為了控制河堤的水土流失，在河水體建設(shè)中發(fā)展水生動物也是遵循生態(tài)學(xué)原理的重要標(biāo)志。水生植物可以改善水體的生物凈化功能，并使河流系統(tǒng)中的物質(zhì)循環(huán)和能量流動變得良性，有效處理污水中的污染物。
4.3整體景觀原則
對于河道生態(tài)修復(fù)來說，另一個重要的原則就是整體景觀原則，由于河道自身生態(tài)系統(tǒng)的原因，其修復(fù)技術(shù)也比較復(fù)雜。在修復(fù)河道時也要遵守整體景觀原則，從整體景觀入手，了解河道的整體狀況，有針對性地進(jìn)行生態(tài)修復(fù)。在進(jìn)行河道修復(fù)的過程中，應(yīng)遵守整體景觀原則，對河道的整體生態(tài)狀況進(jìn)行分析，并結(jié)合當(dāng)?shù)氐纳鐣?jīng)濟(jì)發(fā)展模式以及河道污染狀況，選擇合適的生態(tài)修復(fù)措施。許多方面的整體要求是有機(jī)整合治理、清理、恢復(fù)和環(huán)境美化以最大化生態(tài)環(huán)境、社會和經(jīng)濟(jì)效益的唯一途徑。
4.4水源保護(hù)原則
維持河道生態(tài)系統(tǒng)的健康與河道水域的自然凈化能力密切相關(guān)。如今，有許多因素對河流的生態(tài)環(huán)境造成污染威脅，主要來自農(nóng)業(yè)污染、畜禽糞便污染和家庭廢物污染等。為了水源得到了保護(hù)，需要對河道的生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行修復(fù)。按照水源保護(hù)原則，逐步實(shí)施生態(tài)水源保護(hù)和水資源調(diào)控，實(shí)現(xiàn)人與自然的和諧發(fā)展。
5河道生態(tài)修復(fù)技術(shù)
污染河道的生態(tài)修復(fù)是一項(xiàng)龐大而復(fù)雜的工程，目前中國正在研究和使用的修復(fù)和處理方法主要有水系連通、河道清障、清淤疏浚、岸坡整治、濕地梳理、水源涵養(yǎng)與水土保持、防污控污、河道管護(hù)，結(jié)合景觀人文、改善河水、改良河床、恢復(fù)河灘、修復(fù)河岸等方面，建設(shè)目標(biāo)為提升濱水空間，改善河流的生態(tài)功能，實(shí)現(xiàn)“河暢、水清、岸綠、景美、安全、生態(tài)”的總體目標(biāo)。
5.1水系連通
河道的污染一般是由于河道水系連通性較差，水體不流動，特別是枯水期處于死水狀態(tài)，水質(zhì)差造成的水生生物滅絕、水生態(tài)環(huán)境惡化。修復(fù)污染河道應(yīng)根據(jù)現(xiàn)狀水系，支流走向，疏通各條支流水系，并適當(dāng)補(bǔ)充水量，促使水體流動，增強(qiáng)河道水體自凈能力，達(dá)到改善水質(zhì)，恢復(fù)水生態(tài)的目的。
5.2河道清障
有些河道由于管理不善或其他原因，導(dǎo)致河道被占，河道不暢。造成河道堵塞、淤積、黑臭及垃圾成堆現(xiàn)象。修復(fù)污染河道應(yīng)清除河道內(nèi)廢棄攔河壩，清除傾倒在河道河岸的生活垃圾、建筑垃圾，拆除違建在河道內(nèi)的擋墻、違建的碼頭，恢復(fù)河道連通、恢復(fù)河道行洪能力。
5.3清淤疏浚
河道大多呈樹枝狀分布，河網(wǎng)密集交錯，河流蜿蜒曲折，常出現(xiàn)“S”型或弧型。河道兩岸多為天然土質(zhì)河道，兩岸雜草和樹木叢生，岸線遷回不順，岸坡經(jīng)過多年沖刷不斷坍塌，不斷造成水土流失，造成河道淤積。另一方面，垮塌的耕地形成河心島、河邊漫灘或沼澤地，致使河道游蕩或改道，“腸梗阻”現(xiàn)象比較普遍。此時生態(tài)修復(fù)污染河道需要采取清淤疏浚措施。清淤疏浚時應(yīng)注意：①清淤段的進(jìn)、出口處應(yīng)與原河道漸變連接。②清淤段河槽中心線宜與主流方向一致，交角不宜超過15°，河槽開挖中心線應(yīng)為光滑、平順的曲線，彎曲段可采用復(fù)合圓弧曲線。③清淤河段的河底高程宜與現(xiàn)狀河底高程相接近。未經(jīng)充分論證，不宜改變整治河段的河道比降。④清淤的橫斷面宜設(shè)計(jì)成梯形，對多功能利用的河道也可設(shè)計(jì)成復(fù)式斷面，清淤斷面應(yīng)符合邊坡穩(wěn)定的要求。⑤在河道內(nèi)挖槽或開挖人工新河的橫斷面邊坡通過穩(wěn)定分析確定，開挖深度和底寬應(yīng)按泄洪、排澇、取水或輸水的要求通過水力和輸沙計(jì)算確定。⑥確保河流中淺灘和深潭的交互存在，不要把河床平坦化。⑦根據(jù)底泥的物理、化學(xué)和生物特性，合理處置污泥避免二次污染，主要包括資源化利用與常規(guī)處置。
5.4岸坡整治
污染河道的生態(tài)修復(fù)應(yīng)與河段的岸坡整治相結(jié)合。河道護(hù)岸的軸線一般按照河道兩岸現(xiàn)狀進(jìn)行布置，盡量保持現(xiàn)有天然河道走向，未經(jīng)充分論證，嚴(yán)禁“裁彎取直”。護(hù)岸斷面型式的比選應(yīng)按照安全可靠、就地取材、經(jīng)濟(jì)合理、減少占地、符合現(xiàn)場實(shí)際情況以及便于管護(hù)，并在條件允許情況下盡可能美化、綠化環(huán)境，本著修復(fù)保護(hù)為主，減少人為干涉的原則，綜合擇優(yōu)選擇合理的護(hù)岸型式。一般護(hù)岸型式有固濱籠擋墻護(hù)岸、C15混凝土護(hù)岸漿砌石擋墻護(hù)岸、干砌塊石護(hù)岸、當(dāng)?shù)伛g石護(hù)岸、仿木樹樁護(hù)岸等。
5.5濕地梳理
污染河道的生態(tài)修復(fù)應(yīng)注重河流生態(tài)保護(hù)和修復(fù)。完善周邊基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，恢復(fù)水、岸交互的自然形態(tài)，人水和諧共處。通過對岸灘進(jìn)行梳理和修復(fù)，保留長勢良好的喬灌木，進(jìn)行地被植物的綠化，并設(shè)置休閑坐凳、鋪裝廣場等，為周邊居民提供休閑、休憩的空間，構(gòu)建生態(tài)田園休憩區(qū)域。
5.6水源涵養(yǎng)與水土保持
水源涵養(yǎng)與水土保持工作是生態(tài)修復(fù)污染河道的重要途徑，是改善水文狀況、調(diào)節(jié)區(qū)域水分循環(huán)，減少水土流失，減少河流淤積、保護(hù)水源的重要措施。通過工程措施、植物措施和蓄水保土等措施有機(jī)結(jié)合的方式，將山、水、田、林統(tǒng)一規(guī)劃，治溝與治坡相結(jié)合，集中連片與零星治理相結(jié)合的原則。防治并重，治管結(jié)合，綜合防治，因地制宜，加強(qiáng)管理，注重效益。在河流上游采用水源涵養(yǎng)林，保護(hù)原有植被，封山育林，恢復(fù)植被，增加植被覆蓋率等措施。河流沿岸針對受氣候變化或人類活動影響，水土流失嚴(yán)重的區(qū)域，堅(jiān)持因害設(shè)防，層層攔蓄，治溝與治坡緊密結(jié)合，溝道治理以淤地壩、攔沙壩、塘壩、谷坊等工程為主。坡面治理以實(shí)施坡改梯、林草工程建設(shè)為主，應(yīng)注重生物多樣性，采用以鄉(xiāng)土樹草種為主的多林種、多草種配置。
5.7防污控污及人文景觀
要進(jìn)行污染河道的生態(tài)修復(fù)，先應(yīng)分析其主要污染源。河道主要污染源有：①生產(chǎn)生活廢棄物隨處亂堆亂拋，隨著居民生活水平的提高和種養(yǎng)殖的發(fā)展，各種生產(chǎn)生活垃圾也快速產(chǎn)生。②生活污水隨意排放，生活污水得不到有效處理，由于基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)滯后和管理缺位，居民生活廢水、人畜糞便、企業(yè)生產(chǎn)廢水都直接排入河道，甚至在飲用取水保護(hù)區(qū)的附近有大量的水禽放養(yǎng)，飲用水源污染嚴(yán)重。③過量施用化肥、農(nóng)藥，加重農(nóng)村生態(tài)環(huán)境污染。污染在河道，根源在岸上，岸上都是清水，河道就不會臟。要生態(tài)修復(fù)污染河道，則應(yīng)：①加強(qiáng)入河排污口監(jiān)測和整治。清理工業(yè)污染源，建立穩(wěn)定達(dá)標(biāo)制度；完成現(xiàn)狀排污口的登記、監(jiān)管、監(jiān)測工作；完成污染源排污許可證發(fā)放，所有排污口設(shè)置監(jiān)管計(jì)量設(shè)備。②加快污水處理設(shè)施及配套管網(wǎng)建設(shè)加大資金投入，推進(jìn)城鎮(zhèn)新建污水處理設(shè)施及配套管網(wǎng)項(xiàng)目建設(shè)，推進(jìn)雨污分流管網(wǎng)建設(shè)，健全雨污分流體系，提高污水收集處理率。③開展排污治理，生活污水處理采用集中處理，增加一體化設(shè)施建設(shè)。④綜合防治面源污染推廣使用高效、低毒、低殘留農(nóng)藥，構(gòu)建病蟲監(jiān)測預(yù)警與防控體系，推進(jìn)抗性良種選育與推廣，推進(jìn)科學(xué)用藥、綠色防控、統(tǒng)防統(tǒng)治和植物疫情監(jiān)控。⑤養(yǎng)殖污染治理科學(xué)劃定水產(chǎn)、畜禽養(yǎng)殖禁養(yǎng)區(qū)和限養(yǎng)區(qū)，大力發(fā)展生態(tài)養(yǎng)殖。⑥水污染防治成效考核每年對水污染成效進(jìn)行考核，不合格的扣相關(guān)單位負(fù)責(zé)人績效分，并整改直至合格。綜上所述，防污控污及人文景觀方案應(yīng)與地區(qū)環(huán)境綜合整治相結(jié)合，建設(shè)污水收集與處理設(shè)施，嚴(yán)格控制工業(yè)污染源，加強(qiáng)入河排污口監(jiān)測和整治，達(dá)到水系綜合治理防污控污的目標(biāo)。
5.8河道管護(hù)
生態(tài)修復(fù)后的河道應(yīng)加強(qiáng)管護(hù)，應(yīng)全面落實(shí)“河長制”，分河長、河段長和河道管理員。按照“屬地管理、分段負(fù)責(zé)”的原則，落實(shí)河長制。河長、河段長是包干河流保護(hù)管理的第一責(zé)任人，原則上由河道流經(jīng)村的村委主任擔(dān)任河道管理員。各村應(yīng)當(dāng)根據(jù)鄉(xiāng)鎮(zhèn)“河長制”方案，積極協(xié)助做好區(qū)域內(nèi)河道保潔工作，可以制定村規(guī)民約或者居民公約，引導(dǎo)廣大群眾自覺保持河道清潔，維護(hù)生態(tài)平衡，避免河道再次污染。
6結(jié)束語
河道生態(tài)系統(tǒng)的修復(fù)技術(shù)是長期而復(fù)雜的，在河道生態(tài)恢復(fù)的過程中，有必要根據(jù)河道生態(tài)恢復(fù)的原則，明確河流生態(tài)恢復(fù)的目標(biāo)，合理運(yùn)用河道生態(tài)恢復(fù)技術(shù)，提高河流的自潔能力，改善水質(zhì)。
參考文獻(xiàn)
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作者：林光銀 常艷麗 單位：廣西國瑞建設(shè)工程有限公司