城市污染河湖的综合整治技术及应用研究

城市污染河湖的综合整治技术及应用研究

陈峰

上海浩淼建筑工程有限责任公司上海201499

摘要：城市河湖作为城市系统中的一种自然地理因素，具有提供绿地及景观用水、保护环境、维持生态和开展旅游等功能，对和谐城市生态建设具有重要意义。城市污染河湖的综合整治是一项复杂而艰巨的系统工程，既有共性，也有特性，必须结合城市的具体情况，通过科学的调研和分析，因地制宜采取各种技术措施和手段，才能达到水污染防治的目标。本文分析了河道整治模式存在的问题，提出了河湖整治的技术方法。

关键词：污染河湖；河道整治；技术

河流是城市生态系统的重要组成部分，作为城市起源的基础，城市特色的传承载体，其目前正面临着很多的困境。在现代化建设的过程中，建设人水和谐的水环境已经成为增强城市竞争力、提升城市品位、发展经济的一项重要措施。国内外城市河道的整治一直是研究的热点，经过多年的努力，无论是从河道结构还是功能上都得到了根本的改变，防汛排涝系统日臻完善，水环境日趋优美。

一、河道整治存在的问题

同一条河流经常是由流经地区的不同省、市、县河道管理机构进行分段管理，各管理机构各自为政，缺乏对整条河流的统一认识和全面规划。在治理方面，对河道结构、功能、生态系统等缺乏科学统一的规划，常产生如下问题。

1、河道破坏严重，结构趋于简单化。①河道岸线：在我国江南河网密度高的地区，裁弯取直设计理念把河流自然状态的弯曲形状改变成直线，使得自然河流中主流、浅滩和急流相间的格局改变，呈现河道单一化、河网主干化。②河道断面：过去片面地强调防洪功能，在横断面上，改造过的河床常用输水性能好又便于施工的梯形断面，河道平直、护岸整齐划一，使得水流流速均一化；另外，河道疏浚工程主要关注清淤工程量，往往忽视原有河道断面的生态合理性，使得河道断面出现均一化倾向。③河道护岸：因以往的护岸工程主要考虑河道的行洪速度、河道冲刷、水土保持等功能，往往采取硬质护岸，使得迎水坡面被封闭起来。

2、河道功能单一化。过去几十年由“工程水利”主导的水利思想，片面强调河流的防洪排涝等功能，使得河流系统演化为单调的泄洪道和排污沟，原有的经济、生态、社会、文化功能丧失或得不到充分发挥。

3、水体污染严重，河湖生态系统失衡。随着城市经济的不断发展，废污水排放量与日剧增；农业生产方式与土地利用方式对水环境产生的农业面源污染尚未引起足够的重视，缺乏有效的治理措施；此外，治污规划相对滞后，废水、污水收集处理系统不够健全，导致雨污混流现象十分严重，河道富营养化程度增加，水生植物茂密，水环境严重恶化。

4、河岸开发不合理，河岸带环境退化。河流的自然流动状态及其所带来的适度洪水冲刷对河岸带生态意义重大，然而人们在解决河流水文特征改变时往往忽略了河流的自然属性，以防洪为名，进行人工化的整治和景观建设，城市化建设造成河岸带地区地表硬化，如混凝土块石护坡等导致洪水对岸边的冲刷频率和幅度很小，使得河岸带土壤湿度减少、地下水位降低、生物多样性降低，造成河岸带生态系统退化。

二、河湖整治的技术方法

1、物理方法。包括截污、清淤、引水冲污、曝气、机械除藻、超声波除藻等。截污即对流入河湖的污水进行截流，使其进入城市污水处理设施。清淤是指将河湖底部的污泥清除，可以较大程度地削减底泥对上覆水体的污染贡献率，但清淤厚度需进行细致的研究确定，被清除的污染底泥的最终处理处置也需进行充分的研究论证。引水冲污是河流污染整治的重要辅助措施，通过对水流进行科学调度，提高水体流动能力，促进污水的稀释，使河水在河道中的停留时间缩短，避免河水在河道中滞留而导致黑臭，但该方法对污染物只是转移而非降解，会对下游造成污染，所以在实施调水前应进行理论计算和预测。曝气是向处于缺氧状态的河湖进行人工充氧，可以补充河湖中过量消耗的溶解氧、增强水体的自净能力，消除水体黑臭［2］，有助于河湖恢复到正常的水生态系统。机械除藻和超声波除藻是利用设备快速清除富营养化河湖内已经生长聚集的藻类，避免藻类死亡后分泌的毒素引起水质的进一步恶化。

2、化学方法。包括化学絮凝、化学除藻和重金属的化学固定等。化学方法均为投加化学药剂，突出特点在于见效快、方法简单，在某些特殊的条件下对受污染严重的城市河湖运用化学处理法，能够起到控制和缓解污染的作用。但化学药剂的生物富集和生物放大作用对水生生态系统可能会产生负面影响，长期使用还会使水生生物产生抗药性；因此，除非应急和健康安全许可，化学方法一般不宜采用。

3、生物方法。包括投加生物菌种、底泥净化剂、生物载体技术、渗流生物膜净化技术、生物调控法等。生物菌种是人工强化培养的微生物，可为液体或粉末状，投入水体后，快速繁殖并对污染物进行降解，但投加的外来微生物与本土微生物存在竞争性与适应性，后期维护时需反复投加，使用成本较高。底泥净化剂则为人工培养的固定化底泥降解菌和优选矿物复合加工而成，为固体粉末状，密度大于水，投入水体后即沉入水底，对底泥中的污染物进行降解，以降低底泥厚度。生物载体技术是指在水体中投入聚酯纤维类的高效微生物载体，一般为片状或条状，它会将原本悬浮于水中和存在于植物根系、水体底泥的本土微生物富集在表面，给这些微生物提供更加适宜的生长空间，使其快速繁殖，从而培养数量更巨大、种类更丰富的微生物群落，并形成“藻－菌”共生系统，可明显放大水体的自净能力。渗流生物膜净化技术一般适用于有机污染不太严重的小型河流，是指用卵石、废砖块、陶粒或沸石等作填料，在河滩或者河岸构筑渗流生物膜净化床，除了生物降解有机物外，还可能产生物理吸附、沉降、过滤等作用。生物调控法是指通过投加水生动物、控制水生动物的种类和数量，达到强化水体生态系统完整性的作用。

4、生态方法。包括水生植物技术、生态浮岛、生态护岸等。水生植物技术主要利用植物的生长从污染水体中吸收利用大量污染物，同时，其发达的根系可为微生物提供生长繁殖场所，具有一定的吸收净化、澄清水质、抑制藻类的功能。生态浮岛是将优选后的挺水植物种植于水面的浮体上，不仅可以美化水域景观，也为鱼类的生存创造了良好条件，具有净化水质、善景观、创造生物的生息空间等综合性功能。生态护岸技术是近年提出的兼容人类亲水性、生态性和蓄水防洪功能为一体的复合岸线，是一种结合土工合成材料应用技术、植被护坡技术和边坡治理工程技术相结合的应用方式，以构筑一个集生态、环保、工程于一体的边坡防护结构，可强化堤岸的陆生生态系统，减小地表径流等面源污染对水体的影响。

城市河流和湖泊是城市生态系统的重要组成部分，是城市的绿色生命线，具有供应水源、防洪排涝、旅游娱乐、美化环境、保持自然生态等多项功能，还可减弱城市热岛效应，丰富城市景观多样性和城市物种多样性，为市民创造文体娱乐与亲近自然的空间，对城市生态建设具有重要意义。河道整治是一项长期工程，理念是基石，规划是关键，技术是支撑，管理是保障。加强河道整治，还其优美、宜人、充满生机的原貌，是当今城市建设发展的一大潮流趋势。

参考文献：

［1］唐林森，陈进．引水冲污治理修复方法的水环境［J］.中国给水排水，2012，18（10）：33－35．

［2］唐玉斌，刘宏伟，陆柱.中小河流水质特征及修复方法探讨［J］.水处理技术，2014，30（3）：136－139．

［3］周杰，章永泰，杨贤智.人工曝气复氧治理黑臭河流［J］.中国给水排水，2013，17（4）：47－49．

［4］刘军，胡和平.生物修复技术在黑臭河治理中的应用［J］.环境科学与管理，2012，34（2）：115－118．