水环境保护工程中的生态修复治理技术

梅林武

摘要：随着工业化和城市化的快速推进，水环境污染问题日趋严重，传统的物理、化学治理方法已经难以满足现实需求。在此背景下，生态修复治理技术作为一种环境友好的解决策略，逐渐被广泛应用在水环境保护工程中。基于此，通过对生态修复治理技术的分析，探讨了其在水环境保护工程中的应用与实践，以期为我国水环境保护工作提供理论指导和参考。

关键词：水环境保护 生态修复 治理技术

中图分类号：X171

Ecological Restoration and Management Technology in Water Environment Protection Projects

MEI Linwu

（Zunyi Ecological Environmental Pollution Control Center，Zunyi， Guizhou Province，563200 China）

Abstract： With the rapid advancement of industrialization and urbanization， the problem of water environmental pollution has become increasingly serious， and traditional physical and chemical treatment methods have been difficult to meet practical needs. In this context， ecological restoration and management technology， as an environmentally-friendly solution strategy， has been gradually widely used in water environmental protection projects. Based on this， this paper analyzes ecological restoration and management technology， and discusses its application and practice in water environment protection engineering， in order to provide theoretical guidance and reference for water environment protection in China.

Key Words： Water environment protection; Ecological restoration; Management technology

近年来，我国水环境污染问题日益突出，湖泊、河流、地下水等水体普遍受到污染。为了保护水资源，保障生态环境和人类健康，我国加大了水环境保护工程的投入力度。生态修复治理技术作为一种绿色、可持续的治理手段，在水环境保护工程中具有广泛的应用前景。本文将对水环境保护工程中的生态修复治理技术进行深入分析，探讨其在实际应用中的优势与不足。

1生态修复治理技术

1.1 生物修复技术

生物修复技术，一种富有前景和潜力的环境治理手段，正在受到越来越多的关注和认可。这种技术主要利用微生物、植物等生物个体或群落，借助它们自然的生理代谢、吸附、吸收等作用，来清除水体中的污染物质。与传统的物理、化学方法相比，生物修复技术具有更高的效率、更低的成本和更好的环境友好性。微生物修复是生物修复技术中的一个重要分支。微生物，这些肉眼看不见的“小工匠”，具有强大的分解和转化能力。它们通过自身的代谢活动，可以将水体中的各种有机和无机污染物转化为无害或低毒性的物质。例如：某些细菌能够分解石油制品中的烃类，从而减少油污对环境的破坏；还有一些微生物可以氧化重金属离子，降低其毒性。此外，植物修复是另一种重要的生物修复方法。某些水生植物，如莲藕、水葫芦等，具有出色的吸附和吸收能力。它们可以吸收水体中的营养物质和重金属，从而减轻水体的富营养化和污染程度[1]。更为神奇的是，一些植物还能与根际微生物形成共生关系，共同降解和转化污染物。生物修复技术的应用场景广泛，包括工业废水处理、城市污水处理、农田排水治理等。在这些场景中，生物修复技术都展现出了显著的效果。例如：在工业废水处理中，通过合理选择和培育特定的微生物种群，可以有效地降解废水中的多种有毒有害物质，实现废水的达标排放。在城市污水处理中，结合微生物和植物的修复作用，不仅可以去除污水中的污染物质，还可以实现水资源的再利用。当然，生物修复技术也有其局限性和挑战。例如：某些污染物的降解速度可能较慢，需要较长的时间才能达到理想的修复效果。不同的生物个体或群落对污染物的耐受和处理能力也有所差异，因此在实际应用中需要进行详细的调查和研究。再如：人工湿地是修复技术中的生态工程方法。它模拟自然湿地的结构和功能，通过植物、微生物和介质的共同作用，实现对水体中污染物的自然净化。人工湿地不仅可以去除水中的有机物、氮、磷等污染物，还可以提供生物栖息地，促进生物多样性的恢复。这种方法在处理农村生活污水、小型工业废水和雨水径流等方面具有显著的效果。

1.2物理修复技术

物理修复技术的优点在于其操作过程通常比较简单和易于控制，而且对于多种污染物都有较好的去除效果。此外，物理修复技术一般不会产生二次污染，具有较好的环境友好性。然而，物理修复技术也存在一些局限性，例如活性炭吸附饱和后需要进行再生或更换，膜分离技术在使用过程中可能会受到膜污染的影响等。

1.2.1物理修复技术

物理修复技术，作为环境治理领域的重要手段之一，专注于通过物理过程实现水体中污染物的去除。与生物修复技术和化学修复技术不同，物理修复技术主要依赖物理原理，如沉淀、吸附、浓缩等来净化水质等方法，恢复水体的健康状态。

1.2.2活性炭吸附技术

活性炭吸附是物理修复技术中的常见方法之一。活性炭是一种具有高度发达孔隙结构的碳材料，具有巨大的内表面积，因此能够吸附大量的污染物。当水体通过活性炭床时，污染物被吸附在活性炭的表面或孔隙中，从而实现水质的净化。这种方法对于去除水中的有机物、重金属和某些化学物质特别有效。

1.2.3膜分离技术

膜分离技术也是物理修复技术中的杰出代表。膜分离技术利用特定的膜，通过压力、浓度差或电势差等驱动力，实现对水体中污染物的选择性分离。例如：超滤膜可以去除水中的悬浮物、胶体和大分子有机物，而反渗透膜则可以去除溶解在水中的无机盐、重金属和微小有机物。这种技术在饮用水处理、废水回用和工业纯水制备等领域有着广泛的应用[2]。

1.3 化学修复技术

化学修复技术是一种针对水体污染的高效治理手段，它利用化学反应的原理，成功地将水体中的有毒有害物质转化为无害或低毒的物质，以达到水质净化的目的。这种技术的重要性在于它不仅能够减轻对生态环境的压力，更有助于保护人类及其他生物的健康。其技术通过精确的化学反应机制，它可以针对特定的污染物进行处理。例如：某些化学物质能够与水体中的有害物质发生反应，将其分解为无害的物质或者降低其毒性。这种方法的优势在于其高度的针对性和灵活性，使得我们能够应对多种不同来源和类型的污染。在实际应用中，化学修复技术有多种表现形式。

1.3.1化学氧化技术

化学氧化是一种常见的手段。它利用强氧化剂与污染物发生反应，使其分解为无害物质。这种方法特别适用于处理有机污染物和某些重金属离子。而化学还原则是通过还原剂与污染物发生反应，使其转化为低毒或无害的物质。这种方法对于处理某些高价态的重金属离子特别有效。

1.3.2絮凝技术

除了氧化和还原之外，絮凝也是化学修复技术中的一种重要方法[3]。在某些情况下，水体中的污染物会以微小的颗粒形式存在，难以通过常规方法去除。化学修复技术为人们提供了一种高效、科学的解决方案，帮助人们更好地保护和利用水资源。

2生态修复治理技术在水环境保护中的应用

2.1 湖泊生态修复

随着人类活动的不断增加，湖泊面临着水质恶化、生态系统受损等严峻挑战。为了保护和恢复湖泊的生态环境，湖泊生态修复成为一项紧迫而重要的任务。湖泊生态修复的目标主要包括湖泊水质改善和湖泊生态系统重建。针对这两个方面，可以采用不同的修复技术，如生物修复、物理修复和化学修复等。这些技术各具特点，相互补充，共同为湖泊生态修复贡献力量。例如：人工湿地技术是一种有效的生物修复手段。通过构建湿地生态系统，利用湿地植物和微生物的吸附、降解作用，对入湖河流的水质进行净化处理。这样不仅可以降低污染物含量，还可以为湖泊生态系统引入更多的生物多样性。除了生物修复，物理修复技术也是湖泊生态修复的重要手段之一。物理修复主要通过物理手段如疏浚、曝气等来改善湖泊水质和底泥环境。针对湖泊底泥淤积问题，可以采用机械疏浚的方法，去除底泥中的污染物，提高湖泊的自净能力。此外，曝气增氧技术也是一种有效的物理修复方法，通过增加湖泊水体的溶解氧含量，促进有益微生物的生长繁殖，提高水体的自净能力。化学修复技术在湖泊生态修复中也具有一定的应用前景[4]。通过向湖泊中投加化学药剂，可以与污染物发生化学反应，将其转化为无害或低毒物质。然而，化学修复技术在使用过程中需要严格控制药剂的投加量和投加方式，避免对湖泊生态系统造成二次污染。为了实现湖泊生态系统的全面恢复，除了水质改善外，还需要关注湖泊生态系统的重建。通过构建湖泊水下森林、恢复湖滨带植被等措施，可以提高湖泊的生物多样性和生态系统稳定性。水下森林的建设可以为湖泊提供更多的栖息地和食物来源，吸引更多的水生生物定居繁殖。而湖滨带植被的恢复则可以防止水土流失、减少入湖污染物的输入，为湖泊提供一个更加稳定的生态环境。

2.2 河流生态修复

随着城市化、工业化的快速进程，河流受到了前所未有的伤害。为了还给河流应有的生机与活力，河流生态修复成为一项关键任务。河流生态修复的核心是对河流的生境、水质和生态系统进行综合治理。这其中，生态修复技术发挥着不可或缺的作用。河流人工湿地是其中的一项技术。通过模拟自然界的湿地环境，人工湿地能够帮助净化水质，为水生生物提供栖息地，并促进河流与陆地之间的物质循环。植物浮床则是利用水生植物来吸收和分解河中的污染物，既美化了河景，又起到了净化水质的作用。随着微风轻轻吹过，这些浮床上的植物仿佛在为河流唱起了治愈之歌。生物膜反应器则是一种利用微生物来降解水中污染物的技术。它像一个高效的“净水器”，能够将河流中的有害物质转化为无害物质，为河流排除“毒素”。除了这些生态修复技术，河流形态修复和护岸植被恢复也是重要的措施。河流形态的修复包括清理河床、恢复河道的自然状态，使其更加接近自然状态下的河流。而护岸植被的恢复则是通过种植树木、草地等植被，增强河岸的稳定性，防止水土流失，同时为生物提供更多的栖息地。

2.3 地下水环境保护

地下水，作为地球上宝贵的淡水资源，其质量和数量对生态环境和人类生活具有重要影响。然而，随着工业化和城市化的快速发展，地下水污染问题日益严重，对生态环境和人类健康构成潜在威胁。在地下水环境保护领域，一系列先进的技术方法被研发并投入实践，其中包括地下水人工补给、井孔封闭、微生物修复等技术。这些技术的应用旨在改善和保护地下水水质，减轻污染压力，恢复地下水生态系统的健康。在污染严重的地下水区域，地下水人工补给技术被广泛应用。这项技术通过向地下注入清洁水源，增加地下水的补给量，从而减轻污染水体的压力。在实施过程中，工程师们需要精确控制补给水源的质量和数量，以确保其与地下水环境相兼容[5]。此外，还需要合理选择注水井的位置和深度，以实现最佳的补给效果。通过人工补给可有效地提高地下水的流动性和更新速率，帮助稀释和分散污染物，促进地下水的自然净化过程。除了人工补给，微生物修复技术也是地下水环境保护的重要手段之一。这项技术利用特定的微生物种群来降解地下水中的有机污染物，将其转化为无害或低毒物质。在实施过程中，科学家们需要筛选出具有高效降解能力的微生物种群，并将其引入受污染的地下水环境中。通过优化微生物的生存条件和提供必要的营养物质，可以促进微生物的生长繁殖，提高降解效率。与传统的物理或化学方法相比，微生物修复技术具有成本低、环境友好、可持续性强等优势，因此在地下水环境保护领域受到广泛关注和应用。

3结语

总之，生态修复治理技术在水环境保护工程中具有广泛的应用前景。通过生物、物理、化学等多种手段，生态修复治理技术为受损水生态环境的修复和改善提供了有效途径。然而，生态修复治理技术在实际应用中也存在一定的局限性，如技术成熟度、实施成本和修复效果等。因此，未来研究应重点关注生态修复治理技术的优化和创新，为我国水环境保护工作提供更加高效、经济的治理手段。

参考文献

[1] 蔡文倍.水环境生态修复技术分析[J].节能与环保，2020（10）：60-61.

[2] 赵晨光，赵英东，张哲.生态修复技术在界河流域治理中的应用[J].山东水利，2021（3）：44-45.

[3] 陈妙璇.环保清淤及淤泥处置技术在水环境治理工程中的应用[J].科技创新导报，2022（14）：81-83.

[4] 宋飞.城市规划工作中的河道水环境生态综合治理措施[J].科技创新导报，2022（13）：61-63.

[5] 张亚龙，王博学，段磊，等.秦岭北麓中段水环境生态修复实践研究[J].环境科学与管理，2023（2）：150-154.