流域水环境污染生态修复技术的研究

流域水环境污染生态修复技术的研究

周云

中国电建集团贵阳勘测设计研究院有限公司 550081

摘要：当下社会人口的不断增长和工业化进程的不断推进加快了城市化速度，导致流域水环境污染问题日益严重。流域是一个复杂的生态系统，水体的污染不仅影响水质，还对整个生态系统造成深远的影响。因此，研究并应用流域水环境污染生态修复技术具有重要的理论意义和实践价值。本文从湿地生态系统的修复、水生植物修复、沉积物处理技术等几方面进行研究并做出总结，旨在为保护水资源、改善环境质量做出积极贡献。

关键词：生态修复；沉积物处理；水资源安全

前言：在实施流域水环境污染生态修复技术时，也面临着一些挑战和难题。例如，技术选择的合理性、修复效果的可靠性、成本效益的评估、社会参与的重要性等。解决这些问题需要综合运用科学的方法和工具，开展深入研究以实现流域水环境污染的有效修复和可持续管理。

一、湿地生态系统修复

湿地是优质的生态系统，具有良好的水质净化能力和生物多样性。湿地生态系统修复能够恢复和保护湿地的功能，提高湿地对水环境污染的净化效果。

湿地植被是湿地生态系统的重要组成部分，通过吸收营养物质、稳定底泥和提供生境来净化水体。因此，恢复湿地植被是湿地修复的关键步骤。可以通过引种、播种或保护原有植被来实现。湿地的湿度和水位是维持湿地生态系统健康的重要因素。适当的湿化和水位调控可以促进湿地植被生长和水质净化作用。通过设置引水和排水设施，调节湿地水位，使其与自然湿地相似。

过量的营养物质如氮、磷会导致湿地水体富营养化。为了减少营养物质输入，可以采取措施如合理管理农田肥料、减少污水排放以及防止农田和城市的径流进入湿地。通过人工修建湿地或恢复退化湿地，增加湿地面积，扩大湿地生态系统对水质的吸收和净化能力。人工湿地可以根据具体情况选择湿地类型，如自然湿地、人工湖泊、人工湿地等。湿地是许多珍稀濒危物种的栖息地，保护湿地生物多样性对于湿地修复至关重要。保护湿地植物和动物的栖息地，控制非本地物种的侵入，促进湿地生态系统的健康发展。

二、水生植物修复

水生植物修复是一种利用水生植物净化水体的生态修复方法。水生植物具有较强的吸附、降解和稳定底泥的能力，能够有效移除水体中的污染物质、改善水质和恢复生态系统。

不同水生植物适应不同的水环境条件和污染物类型。根据目标污染物和水环境特点，选择具有适应性、吸附能力和降解能力的水生植物。通过建立人工湿地或植物修复区来提供适宜的生境和生长条件。提供适量的水深、植物根系、底泥和水体的接触面积，以及合适的水流速度和水质。

水生植物通过其根系和叶片上的表面微生物群落，吸附和吸收水体中的溶解态和悬浮态污染物。根系提供了较大的表面积，利用吸附、离子交换和生物吸附等机制积聚污染物。水生植物通过根系分泌的酶和植物自身的代谢活动，能够促进有机物质的降解与转化。特定的水生植物可以分解或转化有机物质，如底泥中的腐殖质、油污、农药等。

水生植物的根系可以通过机械作用和黏附作用，稳定底泥颗粒，减少底泥的悬浮并降低底泥中的污染物释放。对水生植物修复系统进行定期监测，评估其修复效果并进行调整。维护良好的水质、适宜的水深和光照条件，清理杂草和死亡植物，以保证水生植物系统的正常运行。

三、生物修复

（1）利用特定的微生物菌株或微生物群落来降解有机物污染物。微生物通过代谢作用将污染物分解为较简单的物质，如二氧化碳和水。常见的微生物降解污染物包括石油烃类、有机溶剂等。（2）通过植物的根系吸收水体中的污染物。植物可以吸收重金属、营养物质和有机物等污染物，将其储存在植物组织中或转化为无害的物质。此类修复方法常用于重金属污染和营养盐过量问题。（3）湿地是具有良好生物多样性和水质净化能力的生态系统。通过恢复、保护和构建湿地生态系统，可以有效降低水体中的污染物浓度，改善水质。湿地修复可包括重新种植湿地植物、调节水位和水流速度等。（4）某些特定细菌和藻类具有固氮和脱氮能力，可以转化废水中的氮为大气中的氮气。适当引入生物群落，可以有效减少水体中氮的含量，降低氮的污染。（5）利用某些生物体的吸附能力，将有机和无机物质从水体或土壤中吸附到生物体表面，然后通过收集和处理生物体来完成去除污染物的过程[1]。

四、河流岸带生态修复

河流岸带是连接陆地和水体的过渡区域，具有丰富的生物多样性和生态功能。河流岸带生态修复旨在恢复和保护河流岸带的生态系统，改善水质、保持水域稳定以及促进生物多样性。

第一，植被是河流岸带的重要组成部分，可以保护土壤免受侵蚀，减少水流冲击和泥沙的输入，改善水体透明度和水质。通过引入或恢复适宜的植物，如乔木、灌木和湿生植物，提高岸带植被覆盖率。建立河岸保护带，采用护岸工程等措施，防止岸坡侵蚀和滑坡，减少泥沙输入，并为植物提供适宜的生长环境。同时，河岸保护带还可以增加栖息地和迁徙通道，促进野生动植物的繁衍和迁徙。

第二，通过水位调节和湿地恢复，促进自然水文过程的恢复和河流岸带的湿地功能。湿地可以吸收和净化来自河流的污染物，保持水体的稳定，并提供栖息地和食物链的支持。

第三，农业和城市排水是河流岸带污染的重要来源。通过采取土壤保护措施、合理农田管理和雨水管理系统等，减少农业和城市径流对河流的污染，降低水体营养物质的输入。恢复溪流的自然形态和水动力特征，如增加河床的曲率、增加河段的复杂度，有助于提高水质净化和生态功能。其包括修复自然冲淤过程、改善河床结构以及恢复河道的侧向连接性。

五、沉积物处理技术

第一，物理处理方法主要包括机械清淤、挖泥船清淤以及简单的沉淀分离。机械清淤是通过大型设备，如挖掘机或抽泥机，将沉积物从水体中完全清除。挖泥船则通常用于大规模工程。沉淀分离是指将沉积物与水体分离，并通过沉淀槽等设施让沉积物沉降，在沉积槽底部进行清除。

第二，化学处理技术主要包括草酸处理、络合剂添加等方法。草酸处理通过添加草酸溶液，与沉积物中的金属离子发生络合反应，使其溶解或转移到可溶解态，然后再通过沉淀或过滤将其回收。络合剂添加是指添加特定的络合剂，形成可溶性络合物，将金属污染物稳定，并减少其对水体的释放。

第三，生物处理技术利用微生物和其他生物来降解、吸附或转化沉积物中的污染物。例如，通过引入特定的细菌或微生物群落来降解有机污染物，或者利用水生植物的吸附能力来去除污染物。此外，还可以利用蚯蚓等底栖生物来改善沉积物的通气和质地[2]。

第四，热解是将沉积物在高温下进行分解和气化，从而将有机污染物分解为较简单的物质。热解吸附结合了热解和吸附技术，通过提高温度和使用吸附剂来去除污染物。微生物电解技术是一种结合微生物和电化学原理的处理方法。通过微生物在电化学反应过程中产生的电流和电场，促使沉积物中的污染物发生电化学反应，降解或去除污染物。

结束语：综上所述，通过持续的研究和创新，流域水环境污染生态修复技术将发挥越来越大的作用，为保护和恢复水体生态系统做出重要贡献。只有全面综合运用各种技术和手段，才能实现流域水环境的可持续发展，为未来的水资源安全和生态健康奠定坚实基础。

参考文献：

[1]刘威,尹勇,陈小旭.流域水环境污染生态修复技术探析[J].皮革制作与环保科技,2023,4(14):31-33.

[2]武春霞,冀辉.生态修复治理技术在水环境保护工程中的应用分析[J].皮革制作与环保科技,2023,4(12):98-100.