河道形式,有條件的河涌 (段) 應(yīng)盡可能利用木樁、竹籠、卵石等天然材料修建河堤,種植草坪或灌木,重新建立土壤、生物、水體之間的生態(tài)關(guān)系
1. 建設(shè)生態(tài)護(hù)坡
對(duì)于河流來(lái)說(shuō)應(yīng)改變以直立石駁岸為主的河道形式,有條件的河涌 (段) 應(yīng)盡可能利用木樁、竹籠、卵石等天然材料修建河堤,種植草坪或灌木,重新建立土壤、生物、水體之間的生態(tài)關(guān)系。對(duì)于湖泊來(lái)說(shuō)建設(shè)適當(dāng)寬度的生態(tài)岸邊緩沖地帶,種植濕生植物也是控制面源污染的常用方法。岸邊帶是水- 陸之間的過(guò)渡和緩沖地帶,是水系的重要組成部分。岸邊帶對(duì)攔截徑流中的固體顆粒,吸收營(yíng)養(yǎng)鹽,減少入河污染負(fù)荷有重要作用。
2.種植水生植物
水生植物和藻類是湖泊生態(tài)系統(tǒng)的兩大初級(jí)生產(chǎn)者。它與藻類競(jìng)爭(zhēng)營(yíng)養(yǎng)、光照和生態(tài)位,具有較大的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì),還能分泌出某些尚不知的化感物質(zhì),直接干擾藻類的生長(zhǎng)。水生植物的修復(fù)對(duì)富營(yíng)養(yǎng)化水體來(lái)說(shuō)具有極其重大的意義。它具有低投資,低能耗,有助于重建和恢復(fù)良好水生態(tài)系統(tǒng)等優(yōu)點(diǎn),日益受到人們的關(guān)注。
水生植物凈化作用表現(xiàn)在兩個(gè)方面:植物的根、莖和葉吸收污染物,根、莖、葉表面附著的微生物轉(zhuǎn)化污染物。水生植物可分為挺水植物、浮水植物和沉水植物等。不同種類的水生植物,其凈化功能也存在差異。挺水植物吸收水體中的污染物主要是依靠根。挺水植物的根能從底泥中吸收營(yíng)養(yǎng)元素,降低底泥中營(yíng)養(yǎng)物含量,并且可通過(guò)水流阻尼作用,使懸浮物沉降,并具有與其共生的生物群落共同凈化水質(zhì)的作用。挺水植物有很強(qiáng)的適應(yīng)性和抗逆性,生產(chǎn)快,產(chǎn)量高,種植適當(dāng)?shù)耐λ参镆材軒?lái)一定經(jīng)濟(jì)效益。
水生植物的恢復(fù)具有低耗、高效和環(huán)境安全的特點(diǎn)。水生植物的恢復(fù)是湖庫(kù)水生態(tài)恢復(fù)的關(guān)鍵因素之一。水生植物對(duì)水質(zhì)的改良作用是通過(guò)吸附水體中生物性和非生物性懸浮物質(zhì),提高水體透明度,改善水下光照條件,增加水體溶解氧以及吸收固定水體和底泥中氮、磷等營(yíng)養(yǎng)元素來(lái)實(shí)現(xiàn)的。水生植物和浮游藻類都是水生態(tài)系統(tǒng)中主要的初級(jí)生產(chǎn)者,也是營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)以及光能利用的競(jìng)爭(zhēng)者。水生植物和浮游藻類相比,個(gè)體大、生命周期長(zhǎng),吸收和儲(chǔ)存營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的能力強(qiáng)。同時(shí),水生植物可通過(guò)向水體中釋放化感物質(zhì)來(lái)抑制浮游植物的生長(zhǎng)。水生植物的恢復(fù)對(duì)整個(gè)湖庫(kù)生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)具有重要意義。
挺水植物、浮葉植物、漂浮植物和沉水植物4 種生態(tài)型的水生植物中,沉水植物的恢復(fù)與重建是富營(yíng)養(yǎng)化水體生態(tài)恢復(fù)有效的措施之一。在富營(yíng)養(yǎng)化湖庫(kù)中,栽種水生植物特別是沉水植物后,同浮游藻類競(jìng)爭(zhēng)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)以及所需的光熱條件,同時(shí)分泌出抑藻物質(zhì),破壞藻類正常的生理代謝功能,迫使藻類死亡,抑制藻類水華發(fā)生沉水植物還能通過(guò)增加有效空間生態(tài)位,抑制生物性和非生物性懸浮物,改善水下生境條件,為形成復(fù)雜的食物鏈提供食物、場(chǎng)所和其他必需條件。在恢復(fù)初期可考慮引入挺水植物以及漂浮植物,尤其將耐高營(yíng)養(yǎng)鹽濃度、低透明度、抗風(fēng)浪能力高的種類作為先鋒種,首先進(jìn)行恢復(fù)種植,其成功的恢復(fù)可以為其他種類的生長(zhǎng)創(chuàng)造條件,并逐步過(guò)渡到沉水植物的恢復(fù)。
水邊是水生態(tài)系統(tǒng)里一個(gè)非常重要的組成部分,要盡可能構(gòu)建挺水植物多樣性的環(huán)境。一般可以直接栽在河道邊的灘地上、斜坡上,也可栽在盆、缸及木框之類的容器做成的定床上。直立式防汛墻的下面,在不影響河道斷面的基礎(chǔ)上,利用涌底淤泥在墻邊構(gòu)筑一定寬度,形成有斜坡的濕地帶,創(chuàng)造挺水植物生長(zhǎng)的條件。水中植物以浮葉植物為主,根據(jù)當(dāng)?shù)貙?shí)際種植水葫蘆、浮萍、荷花、睡蓮等。有條件的河涌可在水底種植水草,它能吸收水底和水中的營(yíng)養(yǎng)成分,并產(chǎn)生氧氣增加水中溶解氧量。種植水生植物必須根據(jù)不同植物的生長(zhǎng)特點(diǎn)進(jìn)行合理搭配,使水生植物的覆蓋率始終維持在合理水平。另外必須應(yīng)用生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定化管理技術(shù),定期收割水生植物,保持水生植物穩(wěn)定的生物量。
3 水中建濕地
目前人工濕地被廣泛應(yīng)用于處理生活污水、工業(yè)廢水、礦山及石油開采廢水、農(nóng)業(yè)點(diǎn)源污染和面源污染以及水體富營(yíng)養(yǎng)化問題的治理。與天然濕地污水處理系統(tǒng)相比,因?yàn)槿斯竦夭糠植扇×巳藶榭刂拼胧瑥亩鴥?yōu)化了系統(tǒng)去除bod、cod、營(yíng)養(yǎng)元素和細(xì)菌性污染物的性能。它不僅可以為昆蟲和其他動(dòng)物提供生境,也可以作為一種美學(xué)景觀,而且可以大限度地進(jìn)行水力條件的控制和濕地植物的管理。對(duì)于一些郊區(qū)或者農(nóng)村地帶的水體,應(yīng)盡可能保留和建設(shè)一些濕地。在人工濕地的設(shè)計(jì)上。要因地制宜,可以是當(dāng)?shù)仄贩N,也可引進(jìn)新品種,并且要在治污效果和景觀效果上下工夫。
人工濕地是一種人工建造和監(jiān)督控制的與沼澤類似的環(huán)境,其設(shè)計(jì)和建造是通過(guò)對(duì)濕地自然生態(tài)系統(tǒng)中的物理、化學(xué)和生物作用的優(yōu)化組合來(lái)進(jìn)行的,也正是利用這三種作用的協(xié)同關(guān)系來(lái)進(jìn)行廢水的處理。其構(gòu)造可簡(jiǎn)述為:在一定長(zhǎng)度的坡度填充選定級(jí)配的填料如石子,在填料表層土壤中種植一些處理性能好、成活率高、生長(zhǎng)周期長(zhǎng)、美觀及具有經(jīng)濟(jì)價(jià)值的水生植物 (如蘆葦) 構(gòu)成一個(gè)濕地生態(tài)系統(tǒng)。在設(shè)計(jì)濕地處理系統(tǒng)時(shí),應(yīng)盡可能增加水流在其中流動(dòng)的曲折性,以加快該系統(tǒng)的穩(wěn)定性和處理能力。實(shí)際設(shè)計(jì)中,往往將濕地多級(jí)或附加一些處理、后處理構(gòu)筑物構(gòu)成處理系統(tǒng)。
4 建設(shè)生態(tài)浮床
生態(tài)浮床主要是采用現(xiàn)代農(nóng)藝等措施集成的水面無(wú)土種植植物技術(shù),把水生植物或改良馴化的陸生植物移栽到水面浮床上,通過(guò)植物扎在水中的根系吸收大量的氮、磷和懸浮物等物質(zhì),對(duì)有機(jī)污染物起到促進(jìn)降解的作用,并釋放出抑制藻類生長(zhǎng)的化合物,達(dá)到凈化水質(zhì)的目的。早的生物浮島植物都是選用一些單純具有凈水功能的植物,經(jīng)濟(jì)效益和景觀價(jià)值較低。現(xiàn)在,隨著無(wú)土栽培技術(shù)的快速發(fā)展,在浮島上主要移栽蔬菜、花卉或綠色植物等各種適宜的陸生植物。目前的生態(tài)浮床技術(shù)已經(jīng)有了很大的發(fā)展,浮床的種類也開始多樣化,不是原來(lái)的單純的種植陸生植物,很多水生植物,其中包括種植沉水植物在內(nèi)的人工浮床已經(jīng)有了應(yīng)用。
人工浮床具有多方面的好處: 1能凈化水質(zhì);2能為微生物和其他水生生物提供棲息地、繁衍場(chǎng)所;3一些生物浮床可收獲農(nóng)產(chǎn)品,具有一定的收益;4美化了觀賞、休閑的水域景觀。從成活率和生長(zhǎng)量的角度,一般認(rèn)為美人蕉、水雍菜、牛筋草、香蒲、蘆葦、荻、水稻等植物作為浮床栽培植物是較合適的,并能對(duì)富營(yíng)養(yǎng)化湖庫(kù)的生態(tài)恢復(fù)起到積極的作用。
5 構(gòu)建水生動(dòng)物群落
從生物鏈的連接出發(fā),在水流條件較好的河道放養(yǎng)魚類和螺獅、蚌等底棲動(dòng)物,可在一定程度上控制水中植物和浮游生物的密度,是恢復(fù)和維持健康水生態(tài)系統(tǒng)所必需的。放養(yǎng)時(shí),要注意食草性、食雜性、食魚性之間的搭配,如食草性的草魚,食雜性的鯽魚、扁魚,食魚性的烏青、黑魚,專門吃浮游生物的鰱魚、鳙魚等。底棲動(dòng)物應(yīng)積極投放河蚌、螺蛔、水鱉等。如果治理的富營(yíng)養(yǎng)化水體作為城市主要的排洪通道,雨季時(shí)河道流量很大,因此在放養(yǎng)水生動(dòng)物的河道,應(yīng)采取適當(dāng)?shù)拇胧乐顾鷦?dòng)物隨洪水流失,必要時(shí)可在河道斷面上設(shè)網(wǎng)格。對(duì)于水流季節(jié)性變化不大的水體,汐方面的問題不必考慮。
在水體中適當(dāng)放養(yǎng)蚌類、魚類、螺蜥等水生動(dòng)物,有利于延長(zhǎng)食物鏈,提高生物凈化效果。蚌能不斷濾水,將水中懸浮的藻類及有機(jī)碎屑濾食、轉(zhuǎn)化。螺獅主要攝食固著藻類,并能分泌促絮疑物質(zhì),使水中的懸浮物質(zhì)絮凝,作為其食物,使水變清。值得注意的是紅鯉一般情況不宜投放,因?yàn)樗鼤?huì)攝食螺蜥,影響螺蜆對(duì)水質(zhì)的凈化功能。草魚在水草發(fā)展未充分時(shí)也不宜投放,以免破壞水生植被。水草恢復(fù)到一定的程度后還可以在水體中適時(shí)投放鯽魚、鯉魚等雜食性魚類和鱸魚等肉食性魚類,通過(guò)食物鏈的作用、調(diào)控底棲動(dòng)物和其他魚類數(shù)量的增長(zhǎng)。還可在水面放養(yǎng)鴨子、鴛鴦等,即可調(diào)控水草和放養(yǎng)水生動(dòng)物數(shù)量的增長(zhǎng),又能豐富水面的景觀。
水生動(dòng)物處于水體生態(tài)系統(tǒng)的營(yíng)養(yǎng)級(jí),其投放的種類和數(shù)量一定要仔細(xì)核實(shí),否則不但得不到應(yīng)有的凈化效果,還會(huì)造成生態(tài)系統(tǒng)中優(yōu)勢(shì)種類的變化,從而導(dǎo)致整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的失調(diào),造成水體凈化能力的下降。
6 微生物技術(shù)
利用微生物的代謝作用在污染場(chǎng)所投加成品菌株或篩選馴化的現(xiàn)場(chǎng)菌株,迅速提高污染介質(zhì)中的微生物濃度,在短期內(nèi)提高污染物生物降解速率。其中投加的微生物可分為土著微生物、外來(lái)微生物和基因工程困。高效復(fù)合微生物菌群,它是一種由酵母菌、放線菌、乳酸菌、光合菌等多種有益微生物經(jīng)特殊方法培養(yǎng)而成的,在生長(zhǎng)過(guò)程中能迅速分解污水中有機(jī)物,同時(shí)依靠相互間共生繁殖及協(xié)同作用,抑制有害微生物生長(zhǎng)繁殖,激活水中具有凈化功能的水生生物。通過(guò)這些生物的結(jié)合效應(yīng),從而達(dá)到凈化與恢復(fù)水體的目的。但是,微生物技術(shù)也有一定的局限性。尤其投加外來(lái)菌種可能造成與土著微生物間的生存競(jìng)爭(zhēng),從而影響受污水體中的水生態(tài)系統(tǒng)的平衡。因此,如果能篩選本地土著菌群或菌種并進(jìn)行擴(kuò)大繁殖,制成菌劑投放到需要凈化的水體是好的方法。