河道生态治理及维护方案

河道生态治理及维护方案河道的生态治理和维护方法可以大致分为物理法、化学法和生物-生态法。以下是各种方法的详细介绍。物理法：1.截污：截污是治理河流的有效方法之一。由于外来污染物远远超出湖泊自身的净化能力，导致了水质恶化和生态破坏，而截污可以解决河流的污染源，防止水体进一步恶化。虽然河流截污工程规模庞大，但其仍被广泛认可。但是，截污工程需要大量的管网铺设、污水厂建设、人员动迁、河流周边生态修复和工厂企业排污控制等，其巨额的工程投资、漫长的工期和复杂的工程实施，使得许多河流主管部门在一定时期内无力承担，进展缓慢。因此，截污工作更多的是量力而行的治河措施之一，通常会结合其他的治理方法实施。2.清淤：由于常年自然沉积，河流底部聚积了大量淤泥，富含可观的营养盐类，其释放也可能形成河流富营养化和水华暴发。将底泥从河体中移出，可减少积累在表层底泥中的营养盐，减少潜在性内部污染源，是减少内源污染的直接有效措施。在工程施工时，要密闭机械工作面，对淤泥要安全处置，防止二次污染。但是，清淤后水质只能暂时性地得到改善，随着污染的输入，河流很快又淤积回去，而且工程量大，投资费用高。目前，河流清淤的成功范例还不多，日本等发达国家正在对是否清淤及清淤厚度进行细致而周密的论证。3.曝气复氧：污染严重的河流水体由于耗氧量大于水体的自然复氧量，溶解氧很低，甚至处于缺氧(或厌氧)状态。向处于缺氧(或厌氧)状态的河道进行人工充氧（此过程称为河道曝气复氧），可以增强河流的自净能力、改善水质，改善或恢复河流的生态环境。因此，曝气复氧可以补充河流中过量消耗的溶解氧、增强水体的自净能力，有助于加快黑臭、感官性差等状态的河流恢复到正常的水生态系统。由于曝气复氧工程的良好效果和相对较低的投资与运行成本费用，成为一些发达国家如美国、德国、英国、葡萄牙、澳大利亚及中等发达国家与地区如韩国、中国香港在中小型污染水体乃至港湾和河流水体污染治理中经常采用的方法。4.换水冲稀：换水冲稀是通过引入新鲜水来稀释和冲刷河流中的污染物，以改善水质的方法。这种方法适用于水体污染程度较轻的情况，但对于污染程度较重的河流，效果不明显。此外，换水冲稀还可能对河流生态环境造成一定的影响，因此需要谨慎使用。通过工程手段引水稀释受污染水体，可以在短时间内降低水体的污染负荷，改善水生动植物的生存环境，提高河流的自净能力。但是，这种方法只是暂时性的，污染物质并没有真正减少，只是转移了位置。如果外来污染持续存在，很快就会恢复到原来的污染水平，同时也浪费了优质的水资源。引水稀释可以使得河流中的优势菌种由绿藻转化为大型水生植物，从而改善河水的水质。但是，引水稀释也会导致交换水体的生态体系发生变化，产生一定的负面影响。化学法是针对河流的污染特征投加相应的化学药剂，强制去除污染物质。投加混凝剂可以快速见效，但药剂量难以掌握，污染物质沉积在河底会破坏水底生物环境，并存在污染二次释放的可能性。施用除藻剂可以去除藻类和水中的氮，但无法去除水体中的磷，而化学杀藻剂的生物毒性对鱼类等其他生物的生长危害很大。投加铝盐可以使河中磷含量从65μg/L下降到30μg/L，从而明显改善河流水质。但这种方法操作简单，费用较高，易造成二次污染。生物-生态修复技术是当前国内外自然水体生态修复的主要技术，包括水生植物技术、生物增效技术、微生物制剂技术和人工浮岛技术等。水生植被恢复技术和生物增效技术应用较为成熟，一般作为河流治理的主要技术。生态修复措施具有原位净化水质、恢复水体中的水生生态结构、运行成本低、增加水体自净能力等特点。在自然未受污染水体中，生态系统十分复杂。水体底质、颗粒物表面、驳岸表面上有大量的细菌，它们是水体中有机物质的主要分解者。水体中的原生动物以菌类为食，而原生动物的捕食能够加速生物膜的更新。水体中生长的植物为水体提供氧气的同时也为细菌和微小动物的生长提供了附着空间。整体的生态系统本身有着一定方向的物质流和能量流，在系统内部，生物之间相互促进或约束，保持着整体的功能和活力。自然界中的水体自净能力依赖于水体中的生态系统，这种能力非常强大。在没有人类干扰的情况下，水体中的有机物质可以被分解，水体中的养分平衡也可以自动调节。水体中有机物质和无机盐类的增加可以提高水中生物密度，增加物质和能量流，从而提高净化水体中污染物的能力。然而，一旦超过系统的承载能力，水体的生态系统就会遭到破坏或失去功能，从而减弱了水体的自净能力。恢复水体的生态结构可以恢复水体的自净能力，达到水体和生态系统良性协调发展的目的。水生植物是河流生态系统的重要组成部分，具有显著的环境生态功能。通过种植水生植物，可以转移水体系统中的污染负荷，分解水中污染物以供植物吸收。利用适合相应河流水环境的水生植物及其共生的微环境，可以构建适合水体特征的水生植物群落，降低悬浮物浓度，提高水体透明度及溶解氧，为其他生物提供良好的生存环境，改善水生生态系统的生物多样性。生物增效技术通过一定的技术手段，使微生物固着生长，提高生物反应器内的微生物数量，从而利于反应后的固液分离，利于除氮和去除高浓度有机物，以及难以生物降解的物质，提高系统的处理能力和适应性。生物增效技术立足于恢复、强化微生物群落来净化水体。微生物群落是水生态系统的基础生物组分，既是水体的“清道夫”，降解污染物，给其他的水生生物营造健康的水环境，也是生物链的重要环节，维系正常的物质循环。删除本段。微生物是水体自然净化的主力军。当污染量过大时，微生物的消化能力无法消化所有污染物，导致水质下降。这种恶性循环会导致水生态系统的退化。生物增效技术通过营造微生物的生长空间，数倍甚至数万倍地放大微生物量，使水体自然的净化能力得到大大加强，切断恶性循环。这不仅能明显改善水质，也能促进水生态系统的良性发展循环。生物增效技术的首要目标是培育和发展土著微生物。这些微生物因适合于原本的水环境而具备高度的活力和持续发展的能力。生物增效技术依靠微生物的能力自然净化水体，并紧密结合水生态系统的改善及相互促进发展，因而是一项长期、生态的河流治理措施。目前，国内外应用最成熟的生物增效技术为生物巢增效技术。生物巢是一种新型、高效的生态载体，它融合了材料学、微生物学及水体生态学等学科，采用食品级原材料，通过专利编织技术，将其制成高比表面积、高负荷的，是目前国内外最先进、最有效的以生态修复的方法从根本上解决水体净化问题的环保产品。微生物制剂技术选育高效菌株制成为微生物复合制剂处理污染水体。其过程以酶促反应为基础，通过生物体内产生的具有催化功能的特殊蛋白质作为催化剂,净化污水、分解淤泥、消除恶臭。微生物制剂技术主要优点是能迅速提高污染介质中的微生物浓度，并可望在短期内提高污染物的生物降解速率，另外生物反应通常条件温和，投资省、费用少、消耗低，而且效果好、过程稳定、操作简便。其缺点是要保持良好的水体改善效果,需根据水体变化情况,不断投加,可作为水体生态修复过程中的辅助措施。微生物制剂技术适合封闭缓流水体，在藻类大量爆发前使用，可弥补微生物制剂通常见效时间较长的缺点。生态浮床技术是一种治理水环境和生态修复的有效方法。该技术利用植物吸收水体中的氮、磷等营养元素和吸附有害物质的特性，同时释放能分解有机物的分泌物，加速水质的改善。随着水质指标的改善，微生物进一步分解有机污染物和营养物质，从而减少水体中的污染物，改善水质。最终，通过收获植物体的形式，将营养物质和污染物搬离水体，为水生态系统的修复提供可能。人工浮岛中的植物种植方式有漂浮生长、聚苯乙烯泡沫板固定生长、编制袋填充人工基质种植、以毛竹作为漂浮物种植等几种方式。这些方式具有不同的特点，如漂浮生长的植物植株不能挺立，聚苯乙烯泡沫板固定生长的植株可以有较好的分散度，编制袋填充人工基质种植可以较好的固定植物。同时，基质填料也可以为