[发明专利]一种提升河道自净能力的生态系统及其构建方法

说明书

技术领域

本发明涉及河道的自身净化的技术领域，具体涉及一种提升河道自净能力的生态系统及其构建方法。

背景技术

经济的高速发展，人口的快速增长、城市化的加速以及农业和工业的集约化发展，使得用水需求量越来越大，与此同时越来越多的污水和废水流入自然水体，进而造成水体污染日益严重，水体自净能力逐渐下降；同时河道生态系统的恢复力和抵抗力也令人堪忧，严重影响了河道生态系统的结构和功能。随着人类活动加强，河道的形态结构也发生了天翻地覆的变化，主要表现为：①河道纵向的蜿蜒性降低，河道渠道化和裁弯取直工程改变了天然河流的基本形态，出现了直线或折线形态的河流；②河道断面形状多样性降低，呈现几何规则化、单一化的断面形式；③河床材料由透水性能的材料变成硬质化的不透水性材料；④水利工程的建设（如筑坝、水库、堤岸）造成了河流形态表现出不连续性。河道形态结构的变化，河道生态系统形态多样性的降低，使得河道生态系统环境异质性降低，生物多样性降低，引起河道生态系统服务功能的降低，水体自净能力的下降。据调查显示，中国七大水系低于Ⅲ类标准的水所占比例竟高达58.2%，其中淮河的80.2%、松花江的78.1%、海河的74.6%、辽河的67.7%、黄河的63.6%、长江的27.9%和珠江的21.2%。而这些水系的污染一部分就是由支流小河道的污染所引起的，小河道水体生态系统治理迫在眉睫。河道受污染之后，会严重影响人们的视觉和嗅觉，给人们的生活带来诸多不便，其水质恶化对附近居民的健康和环境生态安全构成了严重威胁。由此可见，构建河道生态系统，提升河道水体自净能力已是社会经济发展与生态环境建设的迫切需要。

如何构建河道生态系统，提升河道水体自净能力，创造一个良好的生态环境，人们开展了大量的工作。目前国内外传统河道治理主要采取物理、化学方法和生物方法，具体内容包括人工曝气、清淤、修建溢流坝、换水、引水充淤泥、机械除藻等物理方法；絮凝沉淀、药剂除藻等化学方法和投加微生物菌剂、种植水生植物等生物方法。虽然这些方法在某种程度上都能起到一定的效果，但自身局限性较大，存在弊端：①物理方法和化学方法尽管行之有效，但是无法从根本上去除污染物提升河道水体自净能力，反弹效果明显，浪费了大量的人力、财力，实用性较差；②化学方法容易对环境造成二次污染，不宜使用；③生物方法所构造的系统结构简单，抗外界干扰能力弱，当外界干扰足够大时甚至可以直接摧毁系统结构；④受污染水质复杂，菌剂选择起来难度较大，而且大部分复合菌剂对水体污染物的去除效果较差。所以到目前为止，仍然没有任何单一的物理、化学或生物方法可以在有效去除水体污染物的同时提升河道自净能力。而构建河道生态系统以生态学为核心指导思想，结合物理、化学和生物方法，提供了一种可以有效去除受污染水体中污染物质并提升河道水体自净能力的方法。

发明内容

本发明提供了一种提升小河道自净能力的生态系统构建方法，根据不同的水质情况，通过化学、生物和生态方法分阶段构建完整的河道生态系统，在净化水质的同时，提升水体的自净能力，恢复水体原有的生态系统，不会产生二次污染，而且保证修复后的河道生态系统长期稳定的运行。

为了达到上述技术目的，本发明所采用的技术方案如下：

一种提升河道自净能力的生态系统，该系统包括河底的表层设有石块净化层的河道，在所述河道的两侧设置的边坡，以及间隔设置在所述河道上的渗滤坝；在所述石块净化层上还设有土壤层，所述土壤层上设有水体，在所述水体的表层设有水生植物群落层；在所述边坡上设置有生态袋，所述生态袋表面设有植被层。

进一步，所述渗滤坝包括坝体和填料砌块，所述坝体为凹槽型结构，在所述凹槽中设有所述填料砌块。

进一步，所述石块净化层的厚度为4~8cm。

进一步，所述石块净化层包括沸石。

进一步，所述土壤层的厚度为4~8cm。

一种提升小河道自净能力的生态系统的构建方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

步骤一：河岸护坡的恢复：在河道两边的边坡上堆叠生态袋形成生态边坡表面，在所述生态边坡表面设置植被层，利用堆叠的生态袋和植被层进行护坡；

步骤二：河底环境的优化：利用原位覆盖修复技术在污染底泥的表面形成石块净化层，并在所述石块净化层的表面设置土壤层；

步骤三：水生植物群落构建：在所述步骤二中的土壤层上设有水体，在所述水体的表面设置水生植物群落层；