浅谈大凌河义县段河道水生态治理修复技术

于宏滨

(辽宁省朝阳市双塔区凌河保护区管理局，辽宁 朝阳 122000)

1 流域概况

大凌河属辽西地区最大的河流，呈西东向径流，流域内植被较差，洪峰涨跌迅速，水土流失严重。大凌河义县段66.4 km，流域面积2 262 km2，主槽宽300 m左右，水深0.2～1 m，坡度为1%，枯水季节有时断流，多年平均径流量1.57亿 m3，年输沙量1 370万 t，年侵蚀模数1 340 t/km2。义县属于大陆性季风性气候，多年平均降水量为534.1mm，年蒸发量1 881.1 mm，平均湿度45%～81%，最大冻土深度1.30 m。

2 大凌河义县段河道生态问题

近年来，随着社会经济建设的发展，沿河村屯居民对河道进行非法占地耕作，原宽阔的大凌河河滩地受到严重破坏；河道不合理的采石、挖沙、取土、向河道倾倒垃圾，违章建筑、河道侵占、河流萎缩等问题日益突出，行洪能力逐步降低，河道生态环境系统遭受到严重破坏。河道存在的一系列问题使河道水面狭窄，枯水期水面宽度不足60 m，河道滩地绝大部分都已沙化，生活污水、工业废水的大量排入河道也造成了河道水体的污染，对义县大凌河河道开展综合整治工程非常重要[1-3]。

3 河道治理主要内容

结合大凌河义县段河道现状地形地质特征、植被分布情况及河道现状利用情况，治理修复工程始点位于大凌河义县段锦阜铁路桥上游7km处，工程范围河道长度4.8km，整治内容包括河道清淤疏浚、生态环境修复、主河槽重点段石笼防护工程等，对限制河槽摆动、提高河道行洪能力、恢复河滩地生态系统、改善水生态环境具有积极意义。

4 治理工程中主要水生态修复技术分析

4.1 底质改良技术

通过降低有害物质含量、增加土壤中微量与常量元素以及改善底质微环境，水体底质改良技术能够中和底泥内的各种有机酸，在大凌河义县段该治理工程中，可结合河道污染的实际情况，对河床底泥利用优质改良剂进行拌合处理，底质改良深度不低于20 cm。

4.2 清淤疏浚技术

对河道进行河底清淤，清淤深度应综合考虑河道水生动、植物生存需要、河道枯水期最大洪水过流、枯水期河道生态需水量以及地下水补给河水的补给量等因素。此外，清淤深度还应考虑主河槽枯水期的行舟要求、最终确定该工程河道清淤深度为现状河底高程以下0.6～1 m。

4.3 原位净化屏障

为解决大凌河沿岸排口出现的少量溢流或污水混流的问题，该生态示范段一期工程对直排入河点源污染利用原位净化屏障实行有效拦截。通过将防污帘设置于点源污染排放口，在相对静止水体中粉笔污染源。采用类似于生物接触氧化床的填料和水生植物构建立体浮岛，充分利用填料数量大、附着生物种类多、比表面积大的特点，有效吸收污水内的有机物与氮磷，增强水系统的自净功能。针对河床与植物根系之间的空白区域放置水草填充，利用生物填料比表面积大、无需阳光的特点，为河流生态系统中微生物的繁衍、生长提供适宜场所。考虑河流具体情况可以设置曝气系统，在填料上创设好氧、缺氧、厌氧交替的生境空间，水体中的有机物附着于填料上，经外部好氧细菌、内部厌氧细菌的分解实现水质净化的目标。

4.4 微生物降解技术

将产气肠杆菌、光合菌、酵母菌、枯草芽孢杆菌等多种菌群复合配置的微生物工程引入该生态示范段一期工程，可以有效降低水体中化学需氧量、总磷、总氮、亚硝酸盐、氨氮等，提高水体的透明度与溶氧量，有效控制蓝藻的生长以及分解硫化氢造成的异味。工程菌投放后可以形成大量附着于岸坡的原生态生物膜，对于水体中的游离磷此生物膜具有较好的吸收作用，对提升河流的自净功能具有积极作用。

4.5 微孔管增氧曝气系统

曝气系统对水的层化现象的消除、水中有机物的去除等具有明显成效，通过使水体充分曝氧降低化学需氧量、生化需氧量值，以此达到脱氮除磷的功能，对于水体发黑、水质发臭的非流动性水体具有较强实用性。采用强大的动力提供能够覆盖整个水域的水花，使整个水体可以充分的溶解氧气，大大改善水环境以及维持水系统平衡。

4.6 生态浮床净化技术

生态浮床是利用无土栽培的原理以能够承受较大重量且可以漂浮于水面上的生态浮床为载体，将经过改良后陆生草本、木本植物或具有观赏、经济及净水功能的高等水生植物栽植于富营养化水面上。通过深入水中的水生植物根系，利用微生物的生化降解功能和根系截留、吸附功能，减少黑臭河流中有机物、氮磷等，并以植物体收获的方式从水系统中搬离，以此实现水质净化的目标，该原位生态修复技术在水环境治理中取得较好的成效。将西伯利亚鸢尾、水生美人蕉、水生菖蒲等不同品种植物配置于床体上，有利于打造生态示范段四季常绿、三季有花的景观效果，对缓解大凌河硬质、垂直、单调的驳岸具有明显成效。

4.7 构建沉水植物群落

通过光合作用沉水植物可以产生大量的原生氧，维持水体长久的高溶氧状态以及高效吸收氮磷等物质，对促进氮的硝化、磷的沉降、抑制氮磷释放、减少底泥再悬浮以及优化营养盐循环模式发挥着显著作用。此外，沉水植物能够维持生态系统的平衡、稳定，增加水系统的复杂性与食物链长度，为浮游动物提供避难所，增强水系统的自净能力以及对浮游植物的控制作用。结合不同河段水深，该工程在浅水区和深水区种植枯草、混种轮叶黑藻与金鱼藻。

4.8 水生动物调控

在水生态系统流动与物质循环中大型底栖生物发挥着特殊的功能作用，如青虾、螺类等水生动物能够摄食水生植物残体和底质中的有机质，显著减少营养物质的释放及底质中有机质含量。此外，大型螺类等释放的物质能够吸收氮磷和悬浮颗粒，发挥天然絮凝剂的作用。该工程选择黑鱼、蚌、环棱螺等水生动物投放，从而生成健康合理的食物网络和水生动物群落机构。

5 实施效果分析

工程实施后，将明显改善河槽泄洪能力，治理区将初步形成生态聚集点集中连片、成带连网的效果，河道两岸植被品种将极大丰富，景观层次感明显增强，生态环境将极大改善，为构建大凌河湿地景观群奠定基础，对开发当地旅游事业、发展特色旅游经济具有积极意义。

6 结语

城市河道整治工程设计应以河流综合治理为主，兼顾河流生态修复，采取生态修复措施，可改善水质和水文条件，河流地貌特征和物种多样性，使河道部分恢复生态功能。为充分发挥河道的功能效应以及进一步提升河流的自净功能，必须结合河道功能定位实施适宜的水生态修复技术，维持河流系统的良性循环和健康发展。