1 Tecnología de restauración del hábitat de los humedales
El objetivo de la restauración del hábitat de los humedales es mejorar la diversidad de los hábitats tomando varios. Medidas técnicas. Calidad y estabilidad. La restauración del hábitat de los humedales incluye la restauración de la base de los humedales, la restauración de las condiciones del agua de los humedales y la restauración del suelo de los humedales. La restauración de la base del humedal consiste en adoptar medidas de ingeniería para mantener la estabilidad de la base, estabilizar el área del humedal y transformar la topografía del humedal. La tecnología de restauración de base incluye tecnología de reconstrucción de base de humedales, tecnología de control de erosión de suelos aguas arriba y de humedales, tecnología de dragado, etc.
La restauración de las condiciones del agua de los humedales incluye la restauración de las condiciones hidrológicas de los humedales y la mejora de la calidad ambiental del agua de los humedales. La restauración de las condiciones hidrológicas del humedal Jiahe se logra mediante medidas de ingeniería de conservación del agua, como el dragado del sistema de agua; las tecnologías para mejorar la calidad del medio ambiente acuático del humedal incluyen tecnología de tratamiento de aguas residuales, tecnología de control de la eutrofización de las masas de agua, etc. Cabe destacar que debido a la continuidad de los procesos hidrológicos, es necesario controlar estrictamente la calidad del agua del río fuente y fortalecer la construcción ecológica de los tramos superiores del río Jiahe y afluentes relacionados. La tecnología de remediación del suelo incluye tecnología de control de la contaminación del suelo y tecnología de restauración de la fertilidad del suelo.
2. Tecnología de biorremediación de humedales
Esta tecnología incluye principalmente tecnología de cría y cultivo de especies, tecnología de introducción de especies, tecnología de protección de especies, tecnología de control dinámico de poblaciones, tecnología de control del comportamiento de la población y estructura comunitaria. Optimización de la tecnología de configuración y formación, control de sucesión comunitaria y tecnología de restauración.
3. Tecnología de restauración de la estructura y función del ecosistema
Esta tecnología incluye principalmente la tecnología de diseño general del ecosistema, la tecnología de construcción e integración del ecosistema, etc. La investigación sobre tecnología de restauración ecológica de humedales es a la vez el foco y la dificultad de la investigación sobre restauración ecológica de humedales.
De acuerdo con los principios de diseño de economía de procesos, tecnología estable y gestión simple, consideramos la coordinación de la protección ecológica y la purificación de la calidad del agua, prestamos igual atención a los beneficios ambientales y económicos, e integramos la construcción de humedales. y ajuste de la estructura industrial rural. Según Jiahe, las características del relieve determinan el plan del proyecto de restauración ecológica de los humedales. Sobre la base de una investigación exhaustiva de los recursos y las condiciones ambientales del humedal Jiahe, nos centraremos en proteger los recursos y el medio ambiente del humedal existente, dragar parte del humedal sedimentado, implementar el proyecto de devolver las tierras de cultivo a humedal y restaurar el humedal. Vegetación y fortalecimiento de la construcción de instalaciones de protección, a fin de brindar protección y protección integral al Humedal Jiahe. Sentar las bases para el desarrollo sostenible.
El primer paso en el proyecto de restauración ecológica de los humedales es implementar un proyecto de dragado y conexión para aumentar el área de agua del humedal y aumentar la capacidad de almacenamiento de agua del humedal. En segundo lugar, se llevan a cabo proyectos de protección ecológica de taludes y plantación de plantas de humedal en la protección de taludes del suelo y protección de taludes de concreto del área de agua. La protección ecológica principal de taludes y la plantación de plantas de humedal se llevan a cabo para formar un tanque de detención del río, teniendo en cuenta la desarrollo del paisaje sobre la base de garantizar el efecto de purificación de la calidad del agua del río.
4. El principal plan técnico para la construcción de humedales
Este plan se basa en el principio de garantizar la seguridad de la calidad del agua de los ríos, promover el desarrollo económico y la estabilidad social, y requiere una evaluación científica. En el proceso de regulación integral de los ríos, la forma de controlar la contaminación es partir de cada río captador de agua de la cuenca, implementar la estrategia de "control", "uso" y "protección" de acuerdo con la idea de gestión de pequeñas cuencas. objetivos, volumen total, proyectos e inversiones, y aplicar integralmente los medios económicos, legales, tecnológicos y administrativos necesarios. Prestar atención al papel de los mecanismos de mercado, los mecanismos de macrogestión y los mecanismos de participación pública, promover integralmente el ajuste de la estructura económica de las cuencas fluviales, la construcción de infraestructura ambiental urbana, la producción más limpia, el control de la contaminación, el reciclaje de aguas residuales, la protección y construcción ecológicas, y sólidamente promover la gestión integral de la contaminación de las cuencas fluviales.
El llamado “control” significa controlar la contaminación. Se refiere a la adopción integral de medidas de prevención y control de la contaminación que abarquen todo el proceso, como el ajuste estructural, la producción más limpia, el tratamiento al final del proceso, la construcción de infraestructura ambiental, el control de la contaminación de fuentes difusas y el dragado, guiados por los conceptos de circular. economía y ecología industrial, para solucionar los problemas de contaminación ambiental en la cuenca hidrográfica.
El llamado "uso" se refiere a la plena circulación de los recursos hídricos dentro de la región administrativa. Sobre la base de la conservación del agua, debemos adaptar las medidas a las condiciones locales, proporcionar orientación clasificada, aprovechar al máximo los terrenos baldíos y los ríos abandonados, construir instalaciones de almacenamiento de agua recuperada, planificar racionalmente proyectos de reutilización de aguas residuales, maximizar la circulación de los recursos hídricos dentro de la cuenca y reducir la descarga de aguas residuales.
La denominada “protección” se refiere a la restauración ecológica y puesta en valor funcional de la cuenca. Sobre la base del control de la contaminación y la utilización de los recursos de aguas residuales, se adoptarán tecnologías de restauración y reconstrucción ecológica, como la construcción de humedales, la conservación del agua y del suelo, el desarrollo y gestión de pequeñas cuencas y la construcción de reservas naturales, para fortalecer el proceso de restauración ecológica de las cuencas y permitirle mejorar la capacidad de autopurificación, mejorar la calidad del agua y El entorno ecológico y la restauración de las funciones ecológicas deben transformarse en una dirección favorable.
En términos de los atributos y características inherentes de las tecnologías de tratamiento, las tecnologías de purificación de ríos contaminados generalmente se dividen en tecnologías físicas/químicas y tecnologías biológicas/ecológicas.
La tecnología físico/química es actualmente una tecnología de emergencia común en la regulación de ríos urbanos, que incluye principalmente aireación de ríos, dragado de sedimentos, desviación de agua y lavado de aguas residuales, adición de agentes químicos, etc. Las técnicas físico-químicas tienen buenos efectos a corto plazo, pero son costosas y sólo pueden tratar ríos pequeños o ríos con un alto valor paisajístico. Tienen ciertos efectos secundarios sobre el medio ambiente, efectos ecológicos insatisfactorios y son difíciles de aplicar a largo plazo. .
En la actualidad, las tecnologías biológicas/ecológicas incluyen principalmente filtración biológica, humedales artificiales, estanques de detención, múltiples ríos naturales y lechos flotantes de plantas.
(1) Tecnología de filtración biológica
La tecnología de filtración biológica es una tecnología de tratamiento mejorada para ríos contaminados y es especialmente adecuada para la purificación del agua de afluentes de ríos gravemente contaminados. La tecnología de filtración biológica combina las características de degradación de la biopelícula y la función de filtración de los rellenos. No solo tiene las características de alta eficiencia de procesamiento y gran carga de impacto de la tecnología de tratamiento de biopelícula, sino que también tiene la estabilidad de la tecnología de filtración (diferentes tipos y tamaños bajo diferentes). condiciones ambientales) los contaminantes tienen una cierta capacidad de eliminación), la tecnología tiene una gran aplicabilidad y sostenibilidad; la tecnología de filtración biológica también puede lograr una variedad de funciones de eliminación de contaminantes (como la eliminación de nitrógeno y fósforo) ajustando las condiciones de operación.
(2) Fortalecer la tecnología de humedales artificiales.
El humedal es la zona de transición entre la tierra y el agua. Tiene una estructura y funciones ecológicas únicas y es una de las áreas con una fuerte capacidad de autopurificación en el entorno natural. Los humedales artificiales pueden utilizar estanques o zanjas naturales o artificiales para colocar una capa impermeable en el fondo, llenarlos con tierra y rellenos hasta una cierta profundidad para formar un lecho de relleno y plantar algunas plantas resistentes al agua de rápido crecimiento (como juncos y espadañas) en la superficie para formar una estructura que contiene una variedad de sustratos y El entorno ecológico único de los seres vivos. Por lo tanto, los humedales artificiales son una buena tecnología de purificación ecológica del agua de los ríos contaminados.
Según los patrones de flujo de agua, los humedales artificiales se pueden dividir en flujo subterráneo (SSF) y flujo superficial (FWS). Su mecanismo de purificación incluye principalmente: ① filtración y precipitación; ② adsorción e intercambio iónico; ③ degradación de contaminantes; ④ absorción de nutrientes por parte de las plantas;
Los humedales de flujo superficial son similares a los humedales pantanosos naturales. Las aguas residuales fluyen en la superficie del lecho del humedal artificial y el nivel del agua es poco profundo, generalmente entre 0,1 y 0,6 m. Este tipo de humedal artificial tiene las ventajas de una baja inversión, una operación simple y bajos costos operativos. Las desventajas son que ocupa una gran superficie, tiene poca carga hidráulica, tiene una capacidad de descontaminación limitada, se ve muy afectado por el clima y puede producir mosquitos, moscas y olores en verano. Además de mejorar la calidad del agua, los humedales artificiales de flujo superficial brindan valor estético a las personas y proporcionan hábitat para la vida silvestre acuática. Los humedales artificiales de flujo superficial se utilizan a menudo para la purificación del agua y la restauración ecológica de lagos y ríos.
En el sistema de humedales de flujo subterráneo, las aguas residuales fluyen dentro del lecho del humedal, lo que puede aprovechar al máximo la biopelícula que crece en la superficie de la capa del sustrato, el rico sistema de raíces de las plantas y la intercepción del sustrato, de manera efectiva. extendiendo el tiempo de retención hidráulica y mejorando el efecto de tratamiento del sistema de humedales y la potencia de procesamiento. Al mismo tiempo, debido a que el agua fluye por debajo de la capa del suelo, tiene las ventajas de un buen aislamiento térmico, poco impacto en el efecto del tratamiento y buenas condiciones sanitarias. Es un sistema de humedales que actualmente está ampliamente estudiado y aplicado. En comparación con los humedales de flujo superficial, los humedales construidos de flujo subterráneo tienen desventajas como fácil obstrucción, gestión compleja, alta inversión y poco respeto al medio ambiente.
En aplicaciones específicas, puede elegir diferentes sustratos (tierra y relleno), plantar diferentes plantas según la situación real y utilizar el entorno ecológico único formado por diferentes sustratos, plantas, microorganismos y animales en el sistema. para purificar el agua de un río contaminado.
(3) Tecnología de tanques de detención
La aplicación e investigación de la tecnología de tanques de detención en el extranjero apareció por primera vez en la década de 1960 y gradualmente atrajo la atención.
En los Estados Unidos, Canadá, Japón y otros países, se ha utilizado ampliamente para fortalecer el control de la contaminación por escorrentía de lluvias intensas y la capacidad de autopurificación de los ríos contaminados, y ha formado una tecnología de aplicación madura y ha adquirido una gran cantidad de diseño. Experiencia y parámetros de operación y gestión. Los estanques de estabilización de ríos tienen muchas aplicaciones similares en China. La tecnología de estanques de detención de ríos puede extender el tiempo de detención del agua del río por unidad de distancia mediante la construcción de presas directamente en el lecho del río, promover el asentamiento natural de partículas contaminantes y mejorar la transparencia del agua del río. Los contaminantes orgánicos en el agua de los ríos pueden ser absorbidos y degradados por las plantas y por adsorción microbiana en las playas, riberas y estanques de los ríos, reduciendo el nitrógeno, el fósforo y otras sustancias que inducen la eutrofización. El agua que cae sobre la presa se utiliza para mejorar la reoxigenación natural del río, mejorando en última instancia la capacidad de autopurificación del río por unidad de distancia. La tecnología de estanques de detención fluvial es relativamente fácil de implementar y de gestionar, y es más adecuada para el control de la contaminación y la restauración de ríos pequeños en llanuras anchas.
(4) Tecnología de ríos multinaturales
Los "ríos ecológicos multinaturales" se refieren a "ríos donde una variedad de animales, plantas y microorganismos pueden sobrevivir y reproducirse". La construcción de canales fluviales ecológicos multinaturales se basa principalmente en la simulación natural y la mejora de las condiciones ambientales del río, que pueden regenerar las comunidades biológicas del río y al mismo tiempo crear un buen entorno ecológico y paisaje natural.
Un río natural es un ecosistema complejo compuesto por diferentes comunidades biológicas. En términos generales, la estructura física del cauce de un río se puede dividir en: parte del lecho del río (zona acuática), parte de llanura aluvial (zona de intercambio de agua, zona anfibia) y zona ribereña influenciada por el agua. Construir un río ecológico natural diverso es crear condiciones ambientales adecuadas para el hábitat y la reproducción de diversos organismos a través de la simulación natural y el fortalecimiento de las condiciones ambientales desde estos tres niveles, regenerar diversas comunidades biológicas, restaurar y fortalecer la capacidad de autopurificación del río. y reconstruir un buen sistema ecológico fluvial.
(5) Tecnología de islas flotantes vegetales
La tecnología de islas flotantes biológicas utiliza principios de ingeniería ecológica para construir islas flotantes en ríos contaminados utilizando materiales livianos como madera y espuma. Plantar plantas en el agua. superficie como portadores para formar hábitats naturales para microorganismos, insectos, peces, aves, plantas y otros organismos naturales, formando una cadena biológica, ayudando al cuerpo de agua a recuperar y degradar el contenido de DQO, nitrógeno y fósforo en el cuerpo de agua. Principalmente indicado para ríos con eutrofización y contaminación orgánica. Además, también tiene las funciones de proporcionar espacio vital para los organismos, mejorar el paisaje, reducir el oleaje y proteger los bancos. Las islas flotantes biológicas se dividen en islas flotantes secas e islas flotantes húmedas según si las plantas de las islas flotantes están en contacto con el agua.
El núcleo de la tecnología de isla flotante vegetal es plantar plantas en la superficie del agua, utilizar el crecimiento de las plantas para absorber grandes cantidades de contaminantes (principalmente nitrógeno, fósforo y otros nutrientes) de cuerpos de agua contaminados y eliminarlos. de la superficie del agua mediante la recolección de las plantas. También se pueden colocar rellenos blandos alrededor de las raíces de las plantas para estimular aún más el crecimiento de las plantas y eliminar los contaminantes del agua.
Las islas flotantes ecológicas pueden tratar los ríos in situ, con una pequeña carga de trabajo de ingeniería y una baja inversión; un buen efecto de tratamiento y un paisaje natural armonioso; una larga vida útil y un mantenimiento sencillo; , para lograr beneficios a largo plazo de una inversión. De junio a octubre de 2002 y de mayo a octubre de 2003, se estableció una isla flotante biológica de 5000 m2 en los tramos superiores de Qiaozhuang. Las plantas eran cannas y Eclipta spp., que lograron buenos efectos de restauración de la calidad del agua y crearon hermosos efectos paisajísticos. Sin embargo, la tecnología de isla flotante de plantas tiene un alto costo y una aplicabilidad limitada.
(6) Tecnología de protección ecológica de taludes
La restauración ecológica de los ríos se extiende a la mejora integral del entorno acuático. La protección ecológica de taludes se basa en la premisa de proteger y crear un buen entorno de vida y paisaje natural para los organismos. Al tiempo que se regeneran comunidades biológicas, la construcción de proyectos de protección de terraplenes fluviales con resistencia establecida a inundaciones puede mejorar las funciones del sistema hídrico, mejorar la calidad del agua y restaurar ríos que han sido gravemente perturbados y dañados por los humanos para convertirlos en ríos casi naturales donde el agua y el suelo, el agua y los organismos se combinan mutuamente. se apoyan entre sí, adecuados para el crecimiento biológico. Por lo tanto, la tecnología de protección ecológica de taludes se ha ido aplicando y desarrollando gradualmente en la mejora integral del entorno acuático.
(7) Otros
Incluyendo la adición de agentes biológicos y la manipulación biológica. , principalmente para lograr el propósito de purificar la calidad del agua fortaleciendo la capacidad de los microorganismos para degradar contaminantes en condiciones artificiales.
Las principales ventajas de la tecnología bio/ecológica:
1) Bajos costos de infraestructura y operación, conveniente manejo y viabilidad económica.
La tecnología biológica/ecológica puede utilizar la energía solar como fuente de energía para que los sistemas de purificación de la contaminación degraden, absorban y transfieran los contaminantes en el agua de los ríos mediante el crecimiento natural de microorganismos, animales y plantas, requiriendo menos aportes de energía y materiales artificiales. En segundo lugar, bajo determinadas condiciones, los microorganismos, animales y plantas pueden crecer y reproducirse por sí solos según determinadas reglas y desempeñar un papel en la purificación del agua. El mantenimiento y funcionamiento del sistema de purificación requiere menos gestión humana.
2) Tiene pocos efectos secundarios y es inofensivo o perjudicial para el medio ambiente. La tecnología biológica/ecológica utiliza organismos naturales o ligeramente modificados para reemplazar sustancias artificiales para purificar el agua del río. Tiene buena compatibilidad ambiental y no produce contaminación secundaria. En un sistema de purificación biológico/ecológico fluvial estable, la transformación interna de materiales y el flujo de energía están en un estado equilibrado, y varios organismos son interdependientes y restrictivos, y no son propensos a impactar el ambiente externo.
3) Autoajuste y adaptación a los cambios ambientales. Los microorganismos tienen una gran capacidad para mutar y las plantas también tienen cierta capacidad para autorregularse. Por lo tanto, cuando los contaminantes en el agua del río cambian, la tecnología biológica/ecológica aún puede desempeñar un papel en la purificación del agua hasta cierto punto, y la misma tecnología tiene buena aplicabilidad a diferentes tipos de contaminación del agua del río.
4) Se puede combinar con una construcción paisajística respetuosa con el agua para hacer que la apariencia externa sea natural, amigable y más humana. La tecnología bio/ecológica utiliza organismos naturales en lugar de productos químicos o maquinaria artificiales para purificar el agua del río y puede integrarse fácilmente con el entorno natural original.
Debido a las ventajas anteriores, la tecnología biológica/ecológica está recibiendo cada vez más atención y aplicación en el tratamiento de ríos contaminados. En la actualidad, se ha promovido gradualmente la implementación de tecnologías de humedales artificiales y estanques de detención de inundaciones para la restauración ecológica y la purificación de la calidad del agua de los ríos dañados.
La construcción de proyectos de potabilización de aguas de humedales artificiales es uno de los eslabones claves del concepto de gestión integral de "gobernanza, uso y protección" de la cuenca, y es también la última barrera para depurar los contaminantes en la cuenca. cuenca. El éxito o el fracaso de la construcción de proyectos de purificación de agua de humedales artificiales está directamente relacionado con si se pueden lograr los objetivos de calidad del agua de la cuenca.