【摘 要】我國(guó)當(dāng)前的河道生態(tài)修復(fù)技術(shù)主要分為物理修復(fù)技術(shù)和生物一生態(tài)修復(fù)技術(shù)，其中，物理疏浚的方法效果最為明顯，但是工程量也是最大的，投入的經(jīng)費(fèi)也是比較大;其次，生物一生態(tài)修復(fù)技術(shù)主要具有投人的經(jīng)費(fèi)較低，處理量非常大，可是速度比較慢，而且達(dá)標(biāo)非常困難。綜合考慮經(jīng)費(fèi)投人和處理效果，筆者根據(jù)底泥的修復(fù)技術(shù)和處理的方法，落實(shí)底泥資源的再利用。
【關(guān)鍵詞】生態(tài)修復(fù)技術(shù) 技術(shù)比較 技術(shù)展望
1.引言
作為城市系統(tǒng)中自然地理因素之一的城區(qū)河道，它具有供應(yīng)水源、提供綠地、保護(hù)環(huán)境和開展旅游等一系列的生態(tài)功能，對(duì)城市生態(tài)建設(shè)具有十分重要的意義，可為城市的生活和生產(chǎn)就近提供水源，減弱城市熱島效應(yīng)和洪澇災(zāi)害，為城市綠地建設(shè)提供基地，豐富城市景觀多樣性和城市物種多樣性，為市民創(chuàng)造文體娛樂(lè)與親近自然的空間。河流獨(dú)特的形象功能具有不可估量的社會(huì)經(jīng)濟(jì)意義，世界上有許多著名城市中河流及兩岸景觀，已成為該城市的標(biāo)志，如巴黎的塞納河，倫敦的泰晤士河等。城市河流作為城市生態(tài)系統(tǒng)的重要因素，越來(lái)越為城市建設(shè)者所關(guān)注，其生態(tài)功能的應(yīng)用，也逐漸被引人到生態(tài)城市的建設(shè)中。
2.城市河道底泥處理技術(shù)比較
城市河流水體底泥污染已經(jīng)成為世界范圍內(nèi)的一個(gè)環(huán)境問(wèn)題。污染物主要是通過(guò)大氣沉降、廢水排放以及雨水淋溶和沖刷進(jìn)人水體，最后沉積到底泥中并逐漸富集，使底泥受到嚴(yán)重污染。
底泥的污染歸根結(jié)底是對(duì)水體的污染和底棲生物的危害。如果能消除其對(duì)水體和底棲生物的作用，則就能有效降低污染底泥的環(huán)境影響。因而，底泥污染的控制既可采用固定的方法阻止污染物在生態(tài)系統(tǒng)中的遷移，也可采用各種處理方法降低或消除污染物的毒性，以減小其危害。由于有些城區(qū)河道底泥淤積嚴(yán)重，開展底泥修復(fù)工作是提高河道排洪能力和促進(jìn)河水水質(zhì)改善的必要措施。底泥修復(fù)技術(shù)主要有兩種，即物理修復(fù)和生物一生態(tài)修復(fù)。
2.1物理修復(fù)
物理修復(fù)是借助工程技術(shù)措施，消除底泥污染的一種方法，主要有疏浚、引水、填沙掩蔽等措施。其中疏浚是最常見的方法。物理修復(fù)最大的優(yōu)點(diǎn)是見效快。當(dāng)?shù)啄嘀形廴疚锏臐舛雀叱霰镜字?一3倍時(shí)，即認(rèn)為對(duì)人類及水生生態(tài)系統(tǒng)有潛在危害，則要考慮進(jìn)行疏浚。
目前國(guó)內(nèi)最常用的疏浚清淤機(jī)型式主要有抓斗式、鏈斗式、反鏟式、耙吸式和絞吸式等。但是這些機(jī)型基本上都是龐然大物，適合大型水體，而城區(qū)河道一般寬度不是很大，而且橋梁較多，凈高凈寬都小，而且難以拋錨，所以這些龐然大物并不適合城區(qū)河道進(jìn)行疏浚作業(yè)。
通過(guò)相關(guān)研究和技術(shù)應(yīng)用來(lái)看，物理疏浚技術(shù)在一定程度上取得了效果較為明顯，但是從總體來(lái)說(shuō)還是存在以下幾個(gè)問(wèn)題:
(1)成本比較高。疏浚的成本受到許多因素影響，其中主要包括設(shè)備類型、項(xiàng)目大小、堆放場(chǎng)、底泥密度、輸送距離、底泥的綜合利用等。也有人作過(guò)相應(yīng)的預(yù)算，機(jī)械清淤lhm2時(shí)底泥約需9.9一24.7萬(wàn)美元。
(2)疏浚過(guò)深將會(huì)破壞原有的生態(tài)系統(tǒng)。底泥疏�？赡軙�(huì)去除底棲生物，破壞魚類的食物鏈。如果底泥被完全疏挖，可能需要2一3年的時(shí)間才能重新建立底棲生物群落。如果底泥疏挖不徹底，底棲生物群落的恢復(fù)相對(duì)比較快。因此采取疏浚方法時(shí)，必須加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)研究和科學(xué)決策，慎重考慮投入效益比。
(3)城市河道清淤疏浚工作不同于湖泊，湖泊水面開闊，方便疏浚船進(jìn)行水上作業(yè)。而城區(qū)河道斷面一般較小，且河道中長(zhǎng)年有水流動(dòng)，這給疏浚作業(yè)帶來(lái)了困難。特別是有些需要清淤的河道靠近鬧市區(qū)，疏浚工作必須安排在夜間進(jìn)行，這也會(huì)給施工帶來(lái)一定的不便。
(4)疏浚底泥的處理是環(huán)境保護(hù)的選擇。疏浚底泥以其量大、污染物成分復(fù)雜、含水率高而使其處理困難。目前國(guó)內(nèi)多采用農(nóng)田施用和填埋處理，污泥的利用價(jià)值低，處理不徹底，又極易造成二次污染。
2.2生物一生態(tài)修復(fù)
城市河道接納的主要污染物是生活污染源，所以底泥中有機(jī)物含量高，可生化性強(qiáng)，而且城區(qū)河道水條件穩(wěn)定，適合采用生物一生態(tài)修復(fù)技術(shù)。底泥的生物一生態(tài)修復(fù)技術(shù)，是指利用培育的植物或培養(yǎng)、接種的微生物的生命活動(dòng)，對(duì)底泥中的污染物進(jìn)行轉(zhuǎn)移、轉(zhuǎn)化及降解，從而達(dá)到底泥修復(fù)的目的。近年來(lái)生物一生態(tài)修復(fù)技術(shù)已經(jīng)得到各國(guó)廣泛的重視。
城市河道底泥的生物一生態(tài)修復(fù)技術(shù)包括原位修復(fù)技術(shù)和異位修復(fù)技術(shù)。原位修復(fù)技術(shù)就是指底泥不疏浚直接采用生物一生態(tài)技術(shù)對(duì)實(shí)進(jìn)行修復(fù)。異位修復(fù)是指對(duì)疏浚后的底泥進(jìn)行進(jìn)一步的生物一生態(tài)修復(fù)。
2.2.1原位修復(fù)技術(shù)對(duì)有機(jī)污染的底泥，最實(shí)用的辦法就是不疏浚，而是采用生物一生態(tài)修復(fù)技術(shù)在原地直接吸收、降解污染物。這樣不但可以節(jié)省大量疏浚費(fèi)用，而且還能減少疏浚帶來(lái)的環(huán)境影響。
自然的河道中有大量的植物和微生物，它們都有降解污染有機(jī)物的作用。植物還可以向水里補(bǔ)充氧氣，有利于防止污染。河道生物一生態(tài)修復(fù)包括微生物修復(fù)和水生生物修復(fù)兩大部分，兩者棄一不可，只有互相配合，才能獲取總體治理效果。有研究表明，運(yùn)用水生植物和微生物共同組成的生態(tài)系統(tǒng)能有效地去除多環(huán)芳烴的污染，高等水生植物可提供微生物生長(zhǎng)的所需碳源和能源，根系周圍好氧菌數(shù)量多，使得水溶性差的芳香烴，如菲、蕙以及三氯乙烯在根系旁能被迅速降解。根周圍滲出液的存在，能提供降解微生物的活性。種植的水生植物的根莖能控制底泥中營(yíng)養(yǎng)物的釋放，而在生長(zhǎng)后期又能較方便的去除，帶走部分營(yíng)養(yǎng)物。城區(qū)河道由于其特殊的地理位置，采用生物一生態(tài)修復(fù)技術(shù)時(shí)所選用的植物不但要滿足凈化水體的要求，而且還應(yīng)該滿足美化環(huán)境的要求。
使用生物一生態(tài)修復(fù)技術(shù)，可以使河道整治由環(huán)境水利向生態(tài)水利轉(zhuǎn)化。但該修復(fù)技術(shù)在應(yīng)用中也暴露出以下主要缺點(diǎn):
(1)在城市河道底泥修復(fù)過(guò)程中，生物—生態(tài)修復(fù)速度是十分緩慢的，相對(duì)于河道底泥疏浚，底泥修復(fù)其實(shí)是一個(gè)十分緩慢的過(guò)程。而且生物一生態(tài)修復(fù)過(guò)程中的水生植物的生長(zhǎng)是與季節(jié)有關(guān)，微生物的生長(zhǎng)活性與溫度、pH、溶解氧等諸多因素有關(guān)。
(2)河流水質(zhì)變化是隨機(jī)性，因?yàn)楹恿魉|(zhì)一般與進(jìn)人河流的污染源排放特性相關(guān)，與河流周圍居民的生活特性和工廠生產(chǎn)周期相關(guān)。所以河道接納的污染物的不確定性對(duì)所選取修復(fù)的生物種類提出了很高的要求。
(3)在以水生植物修復(fù)時(shí)，必須及時(shí)將其清除，從而避免植物在枯萎后產(chǎn)生腐敗分解，重新污染水體。
2.2.2異位修復(fù)
異位修復(fù)技術(shù)是與底泥疏浚同時(shí)進(jìn)行使用的。此技術(shù)融合了疏浚和生物一生態(tài)修復(fù)技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)于一身，在今后一段時(shí)間內(nèi)就有著很好的應(yīng)用前景。疏浚底泥在很多時(shí)候是一種必需的選擇，但疏浚后的底泥處理則是一個(gè)環(huán)境保護(hù)的難題。目前國(guó)內(nèi)多采用農(nóng)田施用和填埋處理，污泥的利用價(jià)值低，處理不徹底，又極易造成二次污染。因此，建議采用生物處理方法加強(qiáng)對(duì)疏浚底泥的處理力度，利用人工反應(yīng)器對(duì)疏浚污泥進(jìn)行處理，先使其達(dá)到無(wú)害化，然后用作它用。比如用作建筑材料或路基材料，以代替粘土。底泥具有顆粒細(xì)、可塑性高、結(jié)合力強(qiáng)、收縮率大等特點(diǎn)，所生產(chǎn)的磚瓦質(zhì)量高，而且不損壞耕地。這樣一方面可節(jié)省粘土的用量，減少對(duì)土地資源的破壞，另一方面又充分利用了污泥，減少了處置費(fèi)用，節(jié)約用地，一舉多得。而且建筑材料需求量大，完全有可能大量接納疏浚污泥，使疏浚污泥變廢為寶。
3.結(jié)語(yǔ)
相對(duì)于我國(guó)來(lái)說(shuō)，各種水體都受到了不同程度的污染，其中，城市河道的污染最為嚴(yán)重，如果采用國(guó)外投入大量資金用于疏浚和污泥處理來(lái)達(dá)到修復(fù)底泥的目的，這是不現(xiàn)實(shí)。綜合考慮經(jīng)費(fèi)投入和處理效果，大力發(fā)展生物一生態(tài)修復(fù)技術(shù)，如高等植物對(duì)底泥中重金屬的累積，特異微生物對(duì)有機(jī)物的分解等，在我國(guó)是一條切實(shí)可行的途徑。我國(guó)河流污染大都較為嚴(yán)重，單純使用物理修復(fù)疏浚所需經(jīng)費(fèi)太大，而單純使用生物處理又難以達(dá)到理想的效果，今后在城區(qū)的河道修復(fù)中應(yīng)以發(fā)展疏浚和生物處理相結(jié)合的方法為主，實(shí)現(xiàn)底泥的資源再優(yōu)化。
參考文獻(xiàn)
1李正最.吳雅琴.河流與城市生態(tài)系統(tǒng)〔J〕.水電站設(shè)計(jì)，2001.17(4).18一20
2冉星彥，淺論城市水環(huán)境的治理〔J〕.北京水利，2001(4).12一15
