河湖水域修复的意义

西方国家在河湖保护工作中经历了单一水质恢复、河湖生态系统恢复、大型河湖生态恢复及流域尺度的整体生态恢复等若干阶段。我国的河湖保护目前总体上处于水质恢复阶段。

    自20世纪80年代初期开始，河湖保护的重点从认识上发生了重大转变，河湖的管理从以改善水质为重点，拓展到河湖生态系统的恢复，这是一种战略性的转变。

同一时期，一些国家的科学家和工程师对河湖生态恢复工程开展了一些科学示范工程研究，较为著名的有英国的戈尔河 (Gole) 和思凯姆河 (Skeme) 等科学示范工程。

通过研究和实践认识到，河湖与周围的动物、植物及微生物组成了生机盎然的河湖生态系统，河湖是河湖廊道生态系统的动脉。治水，不应孤立地处理河湖里的水体，而要综合恢复整个河湖的生态系统，促进其健康和具有可持续性。具备健全功能的生态系统，也包括了河湖自我净化功能。水利工程对河湖生态系统的胁迫，西方国家的学者进行了一些研究，指出水利工程的负面影响，一是改变了河湖地貌学特征，二是改变了河湖水文学特征。两者的作用都是使河湖生态环境单调化，导致生物群落多样性的降低。在研究的基础上，提出了“河湖生态恢复”的概念。所谓“恢复”是创造条件使河湖生态系统尽可能回到未受干扰的状态，至少达到一种接近自然的状态。这样就把河湖水质恢复的内涵扩大为河湖生态恢复，把河湖管理的范围从河道及其两岸的物理边界扩大到河湖走廊生态系统的生态尺度边界。河湖管理者关注的对象不再是仅仅具有水文特性和水力学特性的河湖，而是还具备生命特性的河湖生态系统。这是一种认识的飞跃。

河湖整治工程中自然河湖仍然被渠道化，裁弯取直工程屡见不鲜。不少地方结合城市河湖整治更多注重园林景观的建设，沿河道湖岸建设不少亭台楼阁，然而忽视了生态景观的建设。更多的现象是人们把河湖生态建设简单理解为沿河湖岸种草植树的绿化工作，而不是河湖走廊生态系统结构与功能的全面恢复和改善。

长期以来，人们为了防洪、发电、灌溉、养殖、供水及航运等目的，建设了大量的水利工程，为人类社会带来了巨大的利益。但是，由于忽视了水域生态系统健康的需求，这些工程设施对水域生态系统形成了不同程度的胁迫。这些胁迫主要来源于两个方面：由于筑坝和筑堤造成的水域的非连续性；由于自然河湖的人工改造形成的渠道化。随着社会经济发展和科技进步，人们逐渐认识到维系水域健康生态系统的重要性，与之相关的水域生态修复理论和技术取得重大进展。

水域生态修复是指使用综合方法，使水域恢复因人类活动的干扰而丧失或退化的自然功能。

当前的许多景观水域都或多或少存在一定的缺陷，由这些缺陷引起的后果，有些已经显现出来：如侵入性物种过度蔓延，而有些却仍在酝酿之中。生态系统的脆弱性表现在易受岸上周边地区的影响，包括生命活动和自然过程。因此，在水域生态修复中，仅仅研究水体本身是不够的，需在流域这样一个大的生态系统中，进行规划和实践。从这一观点出发，产生了水域连续体概念和河湖四维模型理论，即具有纵向、横向、竖向和时间尺度的生态系统。水域水生态系统易受岸上周边地区影响，包括人类活动和自然过程。与此同时，水域始终是陆地生态系统中的一个重要而活跃的生态因子，对陆地生态系统的研究从来不能离开水域的研究而进行。因此，将流域视为一个复合生态系统，将水域生态系统和陆地生态系统的研究结合起来，在流域尺度下进行水域生态修复的研究。

通过对水域进行生态检测可以帮您解决这一系列问题及隐忧。经检测水域可有针对性地进行人工调节，充分利用现代物理、化学、生物手段切实有效改造水域的河床淤积、水质、生物种群等情况，达到修复生态的目的。

    水体污染是区域人口、经济、社会发展到一定阶段后造成的，污染治理的根本性措施是污染源的治理。因此，世界各国均把污水截流、废水达标排放和控制排污总量作为水体整治的首要措施。然而，由于难以根除的面源污染及内源污染，即使在污水排放得到有效控制的情况下，水体污染及其富营养化问题仍然十分突出。为此，各地在水体治理中，把污染源治理和强化水体的自净能力同时作为水体修复的重要目标。

目前国内外水体治理主要有以下几种方法：

 1．引流冲污和综合调水。 

2．曝气复氧。

3．底泥疏浚。

4．化学絮凝处理。

5．生态修复技术。

    由于治理的最终目的是水体生态系统功能与结构的恢复，并促使系统的自我维护和自我发展。因此，生态修复技术被认为是21世纪我国生态环境保护领域最有价值和最具生命力的生物处理技术。   

生态修复技术

经过国内多方面专家对水生态修复的研究和实践，一批水生态修复的实例已经取得了较为成功的经验。具体有以下三个方面十种做法。

一、减少外污染源，消除黑臭是修复水生态的前提条件，以下几种比较简单实用的做法值得推广。

1、用“串糖葫芦”的形式沿河道两岸截污。

一种比较实用的办法。截流绿化，成为沿河一景，增加了居民满意度。

2、三级化粪池的临时措施，减轻河道污染负荷。

完善城乡居民一家一户化粪池设施，再沿河排管，把污水收集到一个新建的临时三级化粪池，生活污水经过两次三级化粪池的沉淀处理，污染浓度大幅降低。可大大减轻长期困扰城镇居民的黑臭。

3、采取多种方法沟通水系，调活水体。

在河网地区按照“以动制静、以清释污、以枯补丰、改善水质”的要求调活水体，也是解决水体黑臭的一条重要和必要的途径。实践结果证明这种方法取得了明显的成效。
二、利用生物治理的手段，通过消化内污染源，以达到消除黑臭并进一步提高水质的目的，在一些相对封闭的水体中取得了比较明显的效果。

1、利用生态浮床技术治理污染河道。

生态浮床技术是在水面上用泡沫塑料搭建浮床，种植经过专门筛选和培育的植物，以达到净化水质和美化水域景观的目的，在陆地种植的粮食、花卉、蔬菜等陆生植物生长到了自然水域的水面上。

2、利用复合酶技术治理污染河道。

复合酶技术是在水底喷洒一种含有多种生物酶、非高子型表面活性剂、营养成分及蛋白质的浓缩液体，以促进有机物在水体中的乳化和溶解，并刺激和加速微生物的生化反应，达到净化污染水体的目的。

3、利用微生物技术治理污染河道。

微生物技术是在水体中投放经过培养和筛选的好氧、兼氧和厌氧微生物菌群，通过微生物的呼吸发酵，将有机物等容易造成水体黑臭的物质迅速分解成CO2 和H2O或转化成无害物质，使污染的水体得以净化。

4、利用曝气充氧技术治理污染河道。

曝气充氧技术是在生物治理的同时辅助采取在水体中曝氧，可以提高微生物分解有机物的能力，从而加速水体的净化。

三、在河道整治中创造条件，实现水边、水中、水底的生物多样性，逐步修复水生态，通过生物链的作用，消化和吸收内外污染源，增强水体的自净能力。

1、建设和恢复自然型岸边，创造水边生物多样性的实践。

建设和恢复自然型岸边就是在河道整治和建设水环境时，不用和少用硬质材料，尽一切可能采用自然型的护坡，创造一个生物多样性的生长环境。

2、水中生物多样性的实践。

水中生物多样性就是在水中种植水生植物和放养各种水生动物，以修补水中的生物链，达到净化水质的目的。

3、营造水下森林的实践。

营造水下森林的实践就是构建以黑藻、伊乐藻、金鱼藻、苦草等沉水植物和浮叶植物睡莲等为主的水生植被，以吸收和转化水中和底泥内的营养物，辅之于构建水生动物种群，维护生态平衡，达到净化水体的目的。

目前水生态修复的成本普遍太高，大大超过了当前社会和单位的承受能力。要推动和发展水生态修复，必须走低成本高效率的道路。总之，长期依靠投放微生物和复合酶来净化水体不是长久之计，依靠水处理装置来维护一汪清水也是没有多大发展前途的，以很高的价格、很大的投入来提高水体质量是难以承受的。

生物多样性是水生态修复的关键，水生态的修复要立足在水中生物链的恢复上，不能把河道水生态的修复视作是污水处理过程，也不能把提高水体质量看成是自来水净化过程。

水生态修复是科学性很强，又非常复杂的一项工作。其中，水生态修复的阶段，水生态修复的原理，生物种群之间的关系，不同生物种群对不同河道水体的针对性、适应性，形成生物链的生物种群搭配及有没有负面影响等问题，还需要在理论上研究明确，实践中探索论证。

生物浮床技术

生物浮床修复水体技术是将高等水生植物或改良驯化陆生植物栽植到富营养化水域中，通过植物的根系吸收或吸附作用，削减富集水体中的氮、磷及有机污染物质，从而起到净化水质的作用，使水质得到有效改善，水体变清。

此项技术是将水生植物置于一个特制的真空体环保型漂浮功能的种植筐内。种植筐结构科学合理，可以自由随水位变化上下浮动，浮动调整范围可达2米。种植筐镂空设计汛期来临不阻水，不易散破，并可组成多种图案，使用年限可达8—10年。杜绝现在使用的泡沫板为浮床而造成的散破、二次污染、汛期阻水等现象。具有以下几方面的功能：

　　1)吸收和降解水中的N、P及有机物等营养物质；
　　2)增加水体生物接触氧化的边缘面积，起到水体净化功能；
　　3)抑制藻类生长；
　　4)美化水域景观；
　　5)冬季植物枯萎期可铺设四季常绿的草坪，形成水面草坪；
　　6)创造适宜多种生物生息繁衍的水生态系统；

特别是真空体水生植物浮床技术，它是一种节能、高效、简易、环保的技术，不仅运行成本低，而且在工程设计中可结合河道景观一同设计，属绿色环保生态工艺。真空体水生植物生态净化浮床技术是目前正在兴起的突破性的一种水体修复新技术

原理：利用高等水生植物或改良的陆生植物，以浮床作为载体，种植到富营养化水体的水面，通过植物根部的吸收、吸附作用和物种竞争相克机理，削减富集水中的氮、磷及有机物质，从而达到净化水质的效果，创造适宜多种生物生息繁衍的环境条件，在有限区域重建并恢复水生态系统，并通过收获植物的方法将其搬离水体，使水质得到改善、水体变清、创建优美城市水环境的目标。

特点：可适用于各种公园景观水体及社区等人工湖面，接触氧化、脱氮除磷、景观功能、水生乐园、水上氧吧、调控功能、造型组装。
    生物浮床是指在富营养化水体的水面上以浮床为载体，种植根系发达的水生植物或耐湿植物。通过植物根茎吸收、吸附水体中部分营养盐种、有毒物质，降低水体中氮磷浓度，并通过收获植物体的形式将吸附积累在植物根系表面及植物体内的污染物搬离水体从而使水体变清。同时具有较高的观赏性，适用于城市内河、城郊湖泊及有污染的景观水体。