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幾種常見的生態(tài)修復技術

欄目:行業(yè)動態(tài) 發(fā)布時間:2021-06-29
河道形式,有條件的河涌 (段) 應盡可能利用木樁、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)關系
1. 建設生態(tài)護坡
對于河流來說應改變以直立石駁岸為主的河道形式,有條件的河涌 (段) 應盡可能利用木樁、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)關系。對于湖泊來說建設適當寬度的生態(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- 陸之間的過渡和緩沖地帶,是水系的重要組成部分。岸邊帶對攔截徑流中的固體顆粒,吸收營養(yǎng)鹽,減少入河污染負荷有重要作用。

2.種植水生植物

水生植物和藻類是湖泊生態(tài)系統(tǒng)的兩大初級生產者。它與藻類競爭營養(yǎng)、光照和生態(tài)位,具有較大的競爭優(yōu)勢,還能分泌出某些尚不知的化感物質,直接干擾藻類的生長。水生植物的修復對富營養(yǎng)化水體來說具有極其重大的意義。它具有低投資,低能耗,有助于重建和恢復良好水生態(tài)系統(tǒng)等優(yōu)點,日益受到人們的關注。

水生植物凈化作用表現在兩個方面: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養(yǎng)元素,降低底泥中營養(yǎng)物含量,并且可通過水流阻尼作用,使懸浮物沉降,并具有與其共生的生物群落共同凈化水質的作用。挺水植物有很強的適應性和抗逆性,生產快,產量高,種植適當的挺水植物也能帶來一定經濟效益。

水生植物的恢復具有低耗、高效和環(huán)境安全的特點。水生植物的恢復是湖庫水生態(tài)恢復的關鍵因素之一。水生植物對水質的改良作用是通過吸附水體中生物性和非生物性懸浮物質,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、磷等營養(yǎng)元素來實現的。水生植物和浮游藻類都是水生態(tài)系統(tǒng)中主要的初級生產者,也是營養(yǎng)物質以及光能利用的競爭者。水生植物和浮游藻類相比,個體大、生命周期長,吸收和儲存營養(yǎng)物質的能力強。同時,水生植物可通過向水體中釋放化感物質來抑制浮游植物的生長。水生植物的恢復對整個湖庫生態(tài)系統(tǒng)的恢復具有重要意義。

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,沉水植物的恢復與重建是富營養(yǎng)化水體生態(tài)恢復有效的措施之一。在富營養(yǎng)化湖庫中,栽種水生植物特別是沉水植物后,同浮游藻類競爭營養(yǎng)物質以及所需的光熱條件,同時分泌出抑藻物質,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,為形成復雜的食物鏈提供食物、場所和其他必需條件。在恢復初期可考慮引入挺水植物以及漂浮植物,尤其將耐高營養(yǎng)鹽濃度、低透明度、抗風浪能力高的種類作為先鋒種,首先進行恢復種植,其成功的恢復可以為其他種類的生長創(chuàng)造條件,并逐步過渡到沉水植物的恢復。

水邊是水生態(tài)系統(tǒng)里一個非常重要的組成部分,要盡可能構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上,利用涌底淤泥在墻邊構筑一定寬度,形成有斜坡的濕地帶,創(chuàng)造挺水植物生長的條件。水中植物以浮葉植物為主,根據當地實際種植水葫蘆、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養(yǎng)成分,并產生氧氣增加水中溶解氧量。種植水生植物必須根據不同植物的生長特點進行合理搭配,使水生植物的覆蓋率始終維持在合理水平。另外必須應用生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定化管理技術,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用于處理生活污水、工業(yè)廢水、礦山及石油開采廢水、農業(yè)點源污染和面源污染以及水體富營養(yǎng)化問題的治理。與天然濕地污水處理系統(tǒng)相比,因為人工濕地部分采取了人為控制措施,從而優(yōu)化了系統(tǒng)去除bod、cod、營養(yǎng)元素和細菌性污染物的性能。它不僅可以為昆蟲和其他動物提供生境,也可以作為一種美學景觀,而且可以大限度地進行水力條件的控制和濕地植物的管理。對于一些郊區(qū)或者農村地帶的水體,應盡可能保留和建設一些濕地。在人工濕地的設計上。要因地制宜,可以是當地品種,也可引進新品種,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,其設計和建造是通過對濕地自然生態(tài)系統(tǒng)中的物理、化學和生物作用的優(yōu)化組合來進行的,也正是利用這三種作用的協同關系來進行廢水的處理。其構造可簡述為:在一定長度的坡度填充選定級配的填料如石子,在填料表層土壤中種植一些處理性能好、成活率高、生長周期長、美觀及具有經濟價值的水生植物 (如蘆葦) 構成一個濕地生態(tài)系統(tǒng)。在設計濕地處理系統(tǒng)時,應盡可能增加水流在其中流動的曲折性,以加快該系統(tǒng)的穩(wěn)定性和處理能力。實際設計中,往往將濕地多級或附加一些處理、后處理構筑物構成處理系統(tǒng)。

4 建設生態(tài)浮床

生態(tài)浮床主要是采用現代農藝等措施集成的水面無土種植植物技術,把水生植物或改良馴化的陸生植物移栽到水面浮床上,通過植物扎在水中的根系吸收大量的氮、磷和懸浮物等物質,對有機污染物起到促進降解的作用,并釋放出抑制藻類生長的化合物,達到凈化水質的目的。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,經濟效益和景觀價值較低?,F在,隨著無土栽培技術的快速發(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)浮床技術已經有了很大的發(fā)展,浮床的種類也開始多樣化,不是原來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的人工浮床已經有了應用。

人工浮床具有多方面的好處: 1能凈化水質;2能為微生物和其他水生生物提供棲息地、繁衍場所;3一些生物浮床可收獲農產品,具有一定的收益;4美化了觀賞、休閑的水域景觀。從成活率和生長量的角度,一般認為美人蕉、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,并能對富營養(yǎng)化湖庫的生態(tài)恢復起到積極的作用。

5 構建水生動物群落

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,是恢復和維持健康水生態(tài)系統(tǒng)所必需的。放養(yǎng)時,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。底棲動物應積極投放河蚌、螺蛔、水鱉等。如果治理的富營養(yǎng)化水體作為城市主要的排洪通道,雨季時河道流量很大,因此在放養(yǎng)水生動物的河道,應采取適當的措施,防止水生動物隨洪水流失,必要時可在河道斷面上設網格。對于水流季節(jié)性變化不大的水體,汐方面的問題不必考慮。

在水體中適當放養(yǎng)蚌類、魚類、螺蜥等水生動物,有利于延長食物鏈,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碎屑濾食、轉化。螺獅主要攝食固著藻類,并能分泌促絮疑物質,使水中的懸浮物質絮凝,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,因為它會攝食螺蜥,影響螺蜆對水質的凈化功能。草魚在水草發(fā)展未充分時也不宜投放,以免破壞水生植被。水草恢復到一定的程度后還可以在水體中適時投放鯽魚、鯉魚等雜食性魚類和鱸魚等肉食性魚類,通過食物鏈的作用、調控底棲動物和其他魚類數量的增長。還可在水面放養(yǎng)鴨子、鴛鴦等,即可調控水草和放養(yǎng)水生動物數量的增長,又能豐富水面的景觀。

水生動物處于水體生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)級,其投放的種類和數量一定要仔細核實,否則不但得不到應有的凈化效果,還會造成生態(tài)系統(tǒng)中優(yōu)勢種類的變化,從而導致整個生態(tài)系統(tǒng)的失調,造成水體凈化能力的下降。

6 微生物技術

利用微生物的代謝作用在污染場所投加成品菌株或篩選馴化的現場菌株,迅速提高污染介質中的微生物濃度,在短期內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、外來微生物和基因工程困。高效復合微生物菌群,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特殊方法培養(yǎng)而成的,在生長過程中能迅速分解污水中有機物,同時依靠相互間共生繁殖及協同作用,抑制有害微生物生長繁殖,激活水中具有凈化功能的水生生物。通過這些生物的結合效應,從而達到凈化與恢復水體的目的。但是,微生物技術也有一定的局限性。尤其投加外來菌種可能造成與土著微生物間的生存競爭,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行擴大繁殖,制成菌劑投放到需要凈化的水體是好的方法。
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