本發(fā)明涉及資源環(huán)境保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種河道污染水體的生態(tài)修復(fù)方法。

背景技術(shù)：

江西鎢礦及稀土礦比較豐富，在早期的開(kāi)采過(guò)程中使用的工藝簡(jiǎn)單，導(dǎo)致產(chǎn)生大量的重金屬，這些污染物都具有累積性，因此常年累積后造成當(dāng)?shù)氐乃廖廴据^嚴(yán)重，尤其是境內(nèi)的河流污染較明顯。同時(shí)，江西工業(yè)園區(qū)發(fā)展非常迅速，部分企業(yè)排放的廢水也進(jìn)入境內(nèi)河流，造成水體污染嚴(yán)重。

因礦區(qū)及工業(yè)園區(qū)的工業(yè)廢水的排放引起的環(huán)境及生態(tài)破壞越來(lái)越嚴(yán)重，這種生態(tài)破壞很容易導(dǎo)致河岸帶的荒漠化及大量的水土流失，而且不利于污染物的吸收和消納，也不利于生態(tài)景觀建設(shè)。因此對(duì)于受重金屬污染的河流亟需進(jìn)行生態(tài)修復(fù)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種河道污染水體的生態(tài)修復(fù)方法，所述生態(tài)修復(fù)方法可高效發(fā)揮生態(tài)河道對(duì)污染物的截流、去除了懸浮固體，減少入河污染負(fù)荷的作用，實(shí)現(xiàn)受污染河段水質(zhì)和景觀明顯改善。

本發(fā)明提供了一種河道污染水體的生態(tài)修復(fù)方法，包括：

調(diào)查受污染河道水體的自然地理情況，選取合適的緩流河道，在所述緩流河道中構(gòu)建仿生填料區(qū)以及在所述緩流河道中投放微生物、水生植物和水生動(dòng)物以構(gòu)建微生物-水生植物-水生動(dòng)物的自然循環(huán)生態(tài)鏈，對(duì)河道污染水體進(jìn)行生態(tài)修復(fù)。

其中，所述微生物-水生植物-水生動(dòng)物的自然循環(huán)生態(tài)鏈中的微生物包括高效聚磷菌alcaligenessp.ed-12菌株和高效固氮菌中的至少一種，所述微生物的投放方式為：將所述微生物與仿生填料混合，使所述微生物以所述仿生填料為載體進(jìn)行生長(zhǎng)。

其中，所述微生物-水生植物-水生動(dòng)物的自然循環(huán)生態(tài)鏈中的水生植物包括黑藻、金魚(yú)藻、狐尾藻、菖蒲、蘆葦和苦草中的至少一種，所述水生植物是種植在仿生填料區(qū)內(nèi)或者種植在仿生填料區(qū)之外的水體中。

其中，所述微生物-水生植物-水生動(dòng)物的自然循環(huán)生態(tài)鏈中的水生動(dòng)物包括棘溝蝦。

其中，所述構(gòu)建仿生填料區(qū)的操作具體包括：將多組串聯(lián)的仿生填料以垂直于河岸的方向布置在所述緩流河道中構(gòu)成所述仿生填料區(qū)。

其中，在垂直于河岸方向上，所述仿生填料之間的間距為100-150毫米，在平行于河岸方向上，所述仿生填料之間的間距為2-10米。

其中，所述仿生填料中還含有二氧化硅材料、碳材料和沉淀劑中的至少一種。

其中，所述仿生填料具有多孔結(jié)構(gòu)，多孔孔徑為0.1微米-10微米。

其中，所述仿生填料為多孔圓盤(pán)狀織物填料，所述圓盤(pán)狀織物填料的直徑為0.2米-0.5米。

其中，所述調(diào)查受污染河水體的自然地理情況包括：調(diào)查河流過(guò)水?dāng)嗝媪髁?、流速、沿河面源污染物?fù)荷量、污染特征，并以此計(jì)算污染物水力停留時(shí)間，確定河道所用植物種類(lèi)、用量及河道布設(shè)形式，確保污染物的水力停留時(shí)間大于污染物全部清除所需要的時(shí)間。

本發(fā)明提供的河道污染水體的生態(tài)修復(fù)方法，利用仿生填料區(qū)的構(gòu)建以及自然循環(huán)生態(tài)鏈的構(gòu)建，對(duì)生態(tài)化河道中的污染物進(jìn)行吸附和化學(xué)反應(yīng)、植物柵攔截、生物吸收和微生物強(qiáng)化等，高效發(fā)揮生態(tài)河道對(duì)污染物的截流、去除了懸浮固體，減少入河污染負(fù)荷，實(shí)現(xiàn)受污染河段水質(zhì)和景觀明顯改善。

具體實(shí)施方式

以下所述是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。

本發(fā)明實(shí)施方式提供了一種河道污染水體的生態(tài)修復(fù)方法，包括：

調(diào)查受污染河水體的自然地理情況，選取合適的緩流河道，在所述緩流河道中構(gòu)建仿生填料區(qū)以及在所述緩流河道中投放微生物、水生植物和水生動(dòng)物以構(gòu)建微生物-水生植物-水生動(dòng)物的自然循環(huán)生態(tài)鏈，對(duì)河道污染水體進(jìn)行生態(tài)修復(fù)。

本發(fā)明實(shí)施方式中，所述調(diào)查受污染河水體的自然地理情況包括調(diào)查河流過(guò)水?dāng)嗝媪髁?、流速、沿河面源污染物?fù)荷量、污染特征，并以此計(jì)算污染物水力停留時(shí)間，確定河道所用植物種類(lèi)、用量及河道布設(shè)形式，確保污染物的水力停留時(shí)間大于污染物全部清除所需要的時(shí)間。根據(jù)受污染河水體的自然地理情況，選取合適的緩流河道。

本發(fā)明實(shí)施方式中，所述構(gòu)建仿生填料區(qū)的操作具體包括：將多組串聯(lián)的仿生填料以垂直于河岸的方向布置在所述緩流河道中構(gòu)成所述仿生填料區(qū)?？蛇x地，每組仿生填料通過(guò)纜繩固定，纜繩兩端分別系于河岸與位于緩流河道中心的樁桿上，樁桿通過(guò)螺栓與緩流河道底部的樁基相連?？蛇x地，在垂直于河岸方向上，所述仿生填料之間的間距為100-150毫米，在平行于河岸方向上，所述仿生填料之間的間距為2-10米?？蛇x地，在平行于河岸方向上，所述仿生填料區(qū)的長(zhǎng)度可為100-150米?？蛇x地，所述仿生填料區(qū)的寬度可以根據(jù)河道的寬度進(jìn)行調(diào)整設(shè)置，可以是河道寬度的四分之一到二分之一之間?？蛇x地，所述仿生填料中還可以含有二氧化硅材料、碳材料和沉淀劑中的至少一種，所述沉淀劑包括生石灰，所述碳材料包括石墨。添加這些材料可用于進(jìn)一步吸附污染物。可選地，所述仿生填料具有多孔結(jié)構(gòu)，多孔孔徑為0.1微米-10微米?？蛇x地，所述仿生填材料采用多孔圓盤(pán)狀織物填料?？蛇x地，所述圓盤(pán)狀織物填料的直徑為0.2米-0.5米。

本發(fā)明在所述緩流河道中構(gòu)建仿生填料區(qū)，仿生填料可吸附有機(jī)污染物、重金屬等污染物和/或與這些污染物進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)以達(dá)到減少或去除污染物的目的，吸附是指填料材料通過(guò)表面物理吸附反應(yīng)吸附有機(jī)污染物、重金屬等污染物，化學(xué)反應(yīng)是填料材料表面化學(xué)基團(tuán)與污染物發(fā)生的共價(jià)交聯(lián)反應(yīng)從而固定污染物。所述仿生填料區(qū)的填料材料屬于環(huán)境友好型材料，不會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境造成影響，符合生態(tài)學(xué)原則。且日常管理、維護(hù)簡(jiǎn)單易行，具有節(jié)能、低碳環(huán)保效益。

本發(fā)明實(shí)施方式中，所述微生物-水生植物-水生動(dòng)物的自然循環(huán)生態(tài)鏈中的微生物包括高效聚磷菌alcaligenessp.ed-12菌株和高效固氮菌中的至少一種。可選地，所述微生物的投放方式為：將所述微生物與仿生填料混合，使所述微生物以所述仿生填料為載體進(jìn)行生長(zhǎng)?？蛇x地，菌懸液的添加質(zhì)量為仿生材料濕重的15％-20％。進(jìn)一步可選地，菌懸液的制備方法包括：所述高效聚磷菌alcaligenessp.ed-12菌株或高效固氮菌經(jīng)篩選出后，于30-38℃下震蕩培養(yǎng)30-50h，培養(yǎng)期間補(bǔ)充污染物作為選擇壓力，將其離心、洗脫，最后將獲得的菌體重懸于加有污染物的培養(yǎng)液中，配制成比例為1∶10-1000(w/v)的菌懸液。本發(fā)明的微生物可以負(fù)載在仿生填料上，這樣可以強(qiáng)化水體中的微生物對(duì)河道中污染物的吸收反應(yīng)能力。

本發(fā)明實(shí)施方式中，所述微生物-水生植物-水生動(dòng)物的自然循環(huán)生態(tài)鏈中的水生植物包括黑藻、金魚(yú)藻、狐尾藻、菖蒲、蘆葦和苦草中的至少一種，所述水生植物種植在仿生填料區(qū)內(nèi)或者種植在仿生填料區(qū)之外的水體中。可選地，所述水生植物可以直接以仿生填料作為生長(zhǎng)基質(zhì)?？蛇x地，所述水生植物的種植密度為20-30叢/平米。

本發(fā)明實(shí)施方式利用喜濕、根系發(fā)達(dá)和吸收能力強(qiáng)的水生植物，可以構(gòu)建高效水生植物單元。所述水生植物可以起到植物柵攔截、生物吸收等作用，可高效發(fā)揮生態(tài)河道對(duì)污染物的截流、去除了懸浮固體，減少入河污染負(fù)荷，實(shí)現(xiàn)受污染河段水質(zhì)和景觀明顯改善。

本發(fā)明實(shí)施方式中，所述微生物-水生植物-水生動(dòng)物的自然循環(huán)生態(tài)鏈中的水生動(dòng)物包括棘溝蝦。所述水生動(dòng)物經(jīng)培養(yǎng)后投放在河道中。所述水生動(dòng)物可對(duì)污染物進(jìn)行生物吸收，可高效發(fā)揮生態(tài)河道對(duì)污染物的截流、去除了懸浮固體，減少入河污染負(fù)荷，實(shí)現(xiàn)受污染河段水質(zhì)和景觀明顯改善。

本發(fā)明結(jié)合水文特征和自然生態(tài)環(huán)境，配置不同濕生重金屬耐性植物、微生物和水生動(dòng)物，形成凈化能力強(qiáng)的微生物-水生植物-水生動(dòng)物的自然循環(huán)生態(tài)鏈，該生態(tài)鏈具有植物柵攔截、生物吸收和微生物強(qiáng)化等作用，可高效發(fā)揮生態(tài)河道對(duì)污染物的截流、去除了懸浮固體，減少入河污染負(fù)荷，實(shí)現(xiàn)受污染河段水質(zhì)和景觀明顯改善?？蛇x地，所述自然循環(huán)生態(tài)鏈以仿生填料作為負(fù)載基質(zhì)。所述自然循環(huán)生態(tài)鏈與所述仿生填料可以發(fā)揮協(xié)同作用，共同起到生態(tài)修復(fù)的作用。

本發(fā)明提供了一種河道污染水體生態(tài)修復(fù)的方法，利用仿生填料區(qū)的構(gòu)建以及自然循環(huán)生態(tài)鏈的構(gòu)建大大提高了對(duì)污染物的截留、消除效率，尤其是對(duì)于重金屬和難降解有機(jī)污染物，進(jìn)而增強(qiáng)河流的自?xún)裟芰Γ浞职l(fā)揮河岸帶的生態(tài)功能，同時(shí)，該發(fā)明降低了面源污染給河道帶來(lái)的潛在風(fēng)險(xiǎn)，為河道的生態(tài)修復(fù)提供了必要條件。

實(shí)施例1：

選取某市一段城市硬質(zhì)緩流河道，河寬約20米，河道水體流速約為0.2米/s，常水位為在1米以?xún)?nèi)。通過(guò)勘察該河道截污情況，發(fā)現(xiàn)治理河段范圍內(nèi)已無(wú)污水排入。

在河段上游區(qū)域構(gòu)建仿生填料區(qū)，仿生填材料采用圓盤(pán)狀織物填料，仿生填料直徑0.2米，仿生填料在垂直于河岸方向通過(guò)纜繩掛載，纜繩上約布置20根填料，纜繩兩端分別系于河岸與河道中心的樁桿上，樁桿通過(guò)螺栓與河道底部的樁基相連。通過(guò)樁基的設(shè)置，河道中預(yù)留蛇形無(wú)填料布置的航道。垂直于河岸方向，仿生填料的間距為150毫米，平行于河岸方向，仿生填料的間距為5米。在仿生填料區(qū)設(shè)置之前，將仿生填料與高效聚磷菌alcaligenessp.ed-12菌株和高效固氮菌中的至少一種的菌懸液浸泡，菌懸液投放量為仿生材料濕重的15％-20％的菌懸液。

沉水植物區(qū)構(gòu)建于仿生填料區(qū)之內(nèi)，以仿生填料為載體種植3種沉水植物，選取黑藻、金魚(yú)藻、狐尾藻作為先鋒種，沉水植物種植密度為20-30叢/平方米。同時(shí)在河道中投放適量的棘溝蝦。

該緩流河段處理前是v類(lèi)劣質(zhì)水，經(jīng)過(guò)治理，該緩流河段全年未暴發(fā)藻類(lèi)水華，監(jiān)測(cè)結(jié)果表明河段水體氨氮、總磷和cod濃度均達(dá)到地表水iii類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)。

以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本發(fā)明的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對(duì)本發(fā)明專(zhuān)利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此，本發(fā)明專(zhuān)利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。