一、什么是生态修复?
水体生态修复、恢复和增强水体自净能力、营造生物生存环境,是系统性工程,并非普通意义上的种水生植物与投放鱼苗,需要综合考虑、科学系统设计。黑臭水体在控源截污后,城市污水处理厂再生水在其生态补水的水源中将占很大比重。因此,在恢复并提升黑臭水体的自净能力、长效保持水质稳定与生态修复的相关具体设计中,应高度重视再生水中微生物含量极 低而总氮高的特点,以及由此可能导致的次生问题,同时还有雨水水质的特点。需要综合考虑提高治理后的水体微生物总量,提供充足微生物附着生长空间,为水体自净能力恢复与提高、水体生境营造适宜的溶解氧与水体流动性,以及提供适宜的生态基流等问题。
01 人工增氧技术
1)概念:通过一定的增氧设备来增加水体溶解氧,加速河道水体和底泥微生物对污染物的分解。一般采用固定式充氧设备(如水车增氧机、提升增氧机、微孔曝气等)和移动式充氧设备(如增氧曝气船),可以充空气,也可以进行纯氧曝气。
2)优缺点:为好氧微生物及以藻类为食的一些原生动物提供了良好的生长条件,有助于好氧生物区系的出现并不断发展,增加了河道生物多样性。但需要提供动力,对相对封闭的水体难以充分发挥作用。
02 复合生态滤床技术
1)概念:复合生态滤床是一种特殊人工湿地,是20世纪70年代兴起的污水生态治理技术。复合生态滤床是由集水管、布水管、动力设备、生物填料、水生植物及复合微生物等共同组成。
2)优缺点:建设和运行费用低,能耗少,维护方便,具有一定的景观作用。容易造成堵塞,后期需要人力长期管护。
03 生物膜净化技术
1)概念:生物膜净化技术是利用一种全新的织物型生物膜载体,使用经培养驯化的高效微生物和微型生物,附着在填料或载体上繁殖。
2)优缺点:抗污水和化学物的侵蚀,保证微生物的繁殖力并提高其代谢率。吸附、分解氧化有机污染物、藻类、氮磷等营养物,使河道水体得到净化。投资较高、单位处理效率较低。
04 水生植物修复技术
1)概念:通过种植水生植物,利用其对污染物的吸收、降解作用,达到水质净化的效果。水生植物生长过程中,需要吸收大量的氮、磷等营养元素,以及水中的营养物质,通过富集作用去除水中的营养盐。
2)优缺点:建设和运行费用低,可结合景观设计打造优美的植物景观。周期较长、需要配合其他工程技术使用。
05 底泥生物氧化技术
城市水环境是一个开放的系统,其水体或流动、或受潮汐影响、或间歇性换水,而底泥是河道多年污染的积累,是河道黑臭和富营养化的重要原因。
1)概念:底泥生物氧化是将含有氨基酸、微量营养元素和生长因子等组成的底泥生物氧化配方,利用靶向给药技术直接将药物注射到河道底泥表面进行生物氧化,通过硝化和反硝化原理,除去底泥和水体中的氨氮和耗氧有机物。
2)优缺:有效提高河道自净能力、节省费用。无法绝 对控制药物对水体无害。
06 生物多样性调控技术
1)概念:通过人工调控受损水体中生物群落的结构和数量,来摄取游离细菌、浮游藻类、有机碎屑等,控制藻类的过量生长,提高水体透明度,完善和恢复生态平衡。
2)优缺点:提高河道自净能力、恢复河道生态多样性。周期长、常作为后期深度处理工艺。
生物多样性调节技术可以通过添加微生物菌剂的方法进行。
微生物制剂:通过向污染水体中投加微生物制剂,调控水体中微生物群体组成和数量,优化群落结构,提高水体中有自净能力的微生物对污染物的去除效率。
二、案例
01 治理理念
“纳米增氧▬生物修复▬水底森林▬生态构建”,人工模拟小流域优质生态环境,使黑丑水质快速净化为适合动植物的生长环境,在通过生态构建逐步渡过自然生态,使黑丑水体恢复和增强其自净能力。
02 纳米增氧
生产的气泡直径是常规微孔曝气的1/100,大大提高了氧利用率,可快速消除黑臭显现,创造基础生存环境。同时曝气能耗降低40%-60%,极大的减少了运行费用。
曝气性能对比表
◆ 快速提升水体感观
◆ 降低富营养化程度,抑 制藻类生长
◆ 增加水体自净能力,降低有机污染物浓度
◆ 减少底泥内源污染
◆ 营造景观,恢复河道人文体憩作用
03 水底森林
种植大量除污效果好、生命力强的沉水植物,利用沉水植物的过滤吸附、抑 制和吸收作用,降低小流域中的悬浮物浓度,提高水体感观效果;改善河底淤泥的形状,使淤泥矿化、减量化;同时利用植物光合作用平衡系统提供物质和能量基础。
04 生态构建
利用特制的河道在线“微生物工厂”激活有益微生物群,同时添加强化菌属,对黑臭水体进行快速的除污,使得黑臭水质环境快速净化为适合动植物生长的环境。
微生物修复技术----原位微生物
三、结束语
在生态修复设计中,通过科学、系统的有效技术措施从本质上提升水体自净能力,构建水体生境,才能在污染源治理的基础上长期保障治理效果,真正实现水体不黑不臭、“清水绿岸,鱼翔浅底”的美景,切实提升老百姓的幸福感、获得感。