河道整治工程中水体生态修复技术运用探析

摘要：水，作为支撑人类存续的基础性要素，同时也是人类赖以生存不可或缺的宝贵资源。然而，随着社会经济的快速发展，河道生态系统面临着诸多严峻挑战，诸如水体恶化、发黑发臭现象频发，以及水生植被衰退等问题日益凸显。鉴于此严峻形势，对受损河道实施生态修复措施显得尤为迫切与重要。本文旨在阐述水体生态修复技术所承载的核心价值与功能特性，同时剖析河道整治前的预备工作要点，并进一步探讨生态修复技术在实践中的具体应用策略，以期为河道环境的综合整治提供有益的参考与启示。

关键词：河道整治工程;水体生态;修复技术

前言：

当前，我国诸多河道正遭受渠道化、二维化等形态上的困扰，加之部分水体质量欠佳，这对河道生态系统构成了显著的负面影响。此类问题本质上属于生态环境领域的议题，亦是河道整治工程中亟待改善的核心环节。在运用水体生态修复技术之际，务必严密监控水质净化的实际效果，并深刻洞察该技术的独特优势，以期在河道整治项目中更广泛地推广其应用范畴。

一、水体生态修复技术概述

水体生态系统指的是特定自然环境下，水域内生物群落及其生存空间的总体。一个健康的水体生态系统涉及水生植物、动物等多个要素。在确保生态平衡的同时，管理者需要及时修复受损的生态环境，以清除水中的污染物。随着河道污染问题日益严重，水体生态修复技术已成为恢复河道生态结构、维持生态平衡及保障周边生物安全的重要手段。该技术通过水生生物与微生物的生理活动，促进水体内污染物的转化、降解与吸收，从而改善水域环境。在实际应用中，水体生态修复依赖微生物与水生生物的作用，不仅能恢复水域生态，还能提高水质。然而，由于水生生物生长速度难以精准控制，技术实施过程中也可能带来新的生物入侵等问题。

二、河道整治工程中水体生态修复技术运用策略

（一）人工湿地技术

人工湿地技术是一种通过在特定基质上种植植物，并将污水引导入模拟自然湿地环境的处理方法。在这一过程中，富含营养物质的污水通过湿地时，受到砂石和土壤层的过滤作用，同时植物根系中的微生物活动对水质净化起着核心作用。此技术的突出优势在于其高效分解有机污染物的能力：不溶性有机物在湿地内沉积并被微生物迅速降解；可溶性有机物则通过植物根系的生物膜吸附和微生物的代谢作用被去除，从而达到净化水体的效果。人工湿地的关键在于通过模拟自然湿地生态系统来治理污染水体。在实际应用中，必须建立严格的质量控制和监管机制，对污染河道进行细致的实地调研与分析，以确定最合适的基质（如砂石、土壤、煤渣等）组合，并根据具体情况选择合适的植物种类，最终构建一个高效的生态处理系统。根据水流模式，人工湿地可分为表面流和潜流两种类型。

（二）纳米曝气技术

纳米曝气技术，本质上是对传统曝气工艺的一种革新性发展，其核心在于能在水体内部高效生成高反应活性的自由基，进而大幅度提升曝气效能，实现能源使用的深度优化。在选取曝气方案时，纳米曝气装置可作为首选设备，其曝气效能相较于传统手段可跃升二十余倍。该装置凭借精密的纳米级分散技术，将气体与水分解为极其细微的颗粒，所形成的气泡在水域中的滞留时长可延展至八小时以上，确保水体维持较长时间的富氧状态。在实际应用中，纳米曝气技术通常被用于城市及人口密集区的水体修复工程。该技术能够有效解决传统曝气方法中常见的二次污染问题，并迅速提高水中的溶解氧水平，从而为水生生态系统创造更为理想的生存条件。同时，纳米曝气技术还具备显著的气浮效应，可以将黑臭水体中的悬浮胶体和颗粒物吸附到气泡表面，随着水流的流动被带到水面并最终被冲刷清除，这一过程大大改善了黑臭河道的水体透明度。

（三）生态浮床技术

生态浮床技术起源于20世纪初，由德国BESTMAN公司首创，随后被日本企业引进并广泛应用，主要用于地表水体的污染治理与生态恢复。虽然我国采用该技术的时间较晚，但得益于科研人员的不断研究和创新，人工浮床技术在国内已得到广泛推广，并在水体富营养化治理中发挥了重要作用。

该技术的应用形式多种多样，按功能可分为消浪型、水质净化型和栖息地提供型等，不同形式的浮床设计也各具特色，如正方形、三角形和长方形等。其关键在于利用水生植物，结合无土栽培技术和高分子材料作为植物生长基质，通过植物与微生物的共生作用，修复河道生态系统，减少水体污染负荷，促进生态平衡。同时，生态浮床技术能够高效利用水面空间，提供了可持续的水质改善方案。

净化过程主要依赖于植物根系在水中形成的密集网状结构，这些根系有效吸附水中的悬浮物，并通过根表面生物膜的作用，与微生物的代谢协同，将污染物转化为植物所需的营养物质，进而促进植物生长。当植物达到成熟阶段，通过定期收割可进一步减少水中的营养盐，帮助恢复水体的自然平衡。实践表明，生态浮床的净化效率比传统的人工湿地技术高出70%以上。

（四）生态滤解带技术

生态滤解带是一种集多重功能于一体的复合生态系统，其构成涵盖了结构框架、填料布局、气体与流体传输管道网络以及植被群落。具体而言，结构框架由支撑架构、加固肋条及透水性网格部件组装而成，而填料组件则可能由单一或多种材料混合构成。气体与流体传输管道系统则由横向与纵向管道交织而成，且横向管道外设有一层缓冲保护壳。植被群落则由种植基质层与挺立水生植物共同组成。此外，该系统具备与其他岸上及水体内部的水环境整治技术或生态修复策略协同工作的潜力，旨在强化水质的稳定性、提升生态服务功能，并促进环境可持续发展的实现。

（五）生物酶生态清淤技术

生物酶技术近年来成为我国河道清淤作业中的一种关键方法，其基本原理是通过向水体中引入特定的生物酶，促进水中微生物的快速繁殖，并借助微生物的分解作用加速沉积淤泥的消解。这一技术不仅有效提升了淤泥分解的速度，解决了淤积难题，同时也对河道黑臭现象进行了有效治理，为河道生态修复提供了重要支持。以北京市翠湖湿地为例，生物酶技术的应用显著加速了底层微生物的增殖，提高了淤泥清除效率，并增强了微生物对河床沉积物的分解能力。这一过程不仅有助于减少南沙河中的淤泥积累，还逐步改善了水质，为水生生物，特别是鱼类，提供了更适宜的栖息环境。通过结合生物酶底泥生态清淤技术与生态友好的防控措施，南沙河的水质得到持续改善，这对解决黑臭问题并促进河流生态的长期健康发展具有深远的意义。

（六）生态膜整治技术

生物膜生态修复技术是一种通过在河道中铺设天然材料，构建特定膜层的方式，旨在为微生物提供有利的生长环境，从而增强其分解污染物的能力。该技术的实施通常包括四个关键步骤：首先，利用生物膜作为基质，促进膜内微生物的增殖；其次，确保微生物在膜层内的均匀分布；然后，增强微生物与膜内催化剂之间的相互作用；最后，随着微生物的繁殖，它们会被释放到水体中，参与污染物的降解过程。在处理河道黑臭水体时，生物膜技术因其卓越的净化效率，能够有效应对轻度水质污染问题，不仅降低了治理成本，还显著提高了修复效果。目前，该技术已广泛应用于我国多个大型河流的水体修复项目中。

结语

总的来说，水体生态修复技术作为恢复河道生态系统功能的关键方法，已在全球范围内引起广泛关注，并迅速得到应用和发展。该技术通过利用水生植物和微生物的生长与代谢机制，促进水中污染物的迁移、转化和降解，从而不仅改善了河道水质，还为构建一个可持续的健康水生生态系统奠定了基础。其显著特点涵盖稳定性、高效性、持久效力、环境友好性及低廉的运行成本，此外，该技术还能与城市绿化及景观重塑相结合，从根本上推动了河道系统的健康与持续发展。

参考文献：

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