城市河道水環(huán)境生態(tài)治理與修復(fù)措施

易光漢 江西省萍鄉(xiāng)市蘆溪縣水利局

水資源的載體包含多種形式。如河流、湖泊和海洋等，其中河流作為人類最賴以生存的載體實(shí)現(xiàn)了多個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用。河流作為城市用水的主要來源，可以在水產(chǎn)養(yǎng)殖和畜牧生產(chǎn)以及水電發(fā)電等領(lǐng)域發(fā)揮最大作用，為人們的生產(chǎn)和生活提供基礎(chǔ)保障。而河流的運(yùn)輸載體是河道，能夠和河流之間產(chǎn)生相互的交叉作用，兩者有著密不可分的作用，河道在一定程度上決定河流生態(tài)的狀況，對周圍河流的生存環(huán)境產(chǎn)生影響。在國際范圍內(nèi)城市化的推進(jìn)工作不斷深入的大背景下，世界各國的河流在人類活動的影響中產(chǎn)生了巨大的變動，城市中的河道功能正在逐漸退化，水體受污染的情況越來越嚴(yán)重。水體的生態(tài)環(huán)境破壞減低了水環(huán)境表面透明度，造成陽光無法直接通過水體表面進(jìn)入水環(huán)境之中，其內(nèi)部生存的水生生物無法接觸陽光，存活的生物越來越少，形成一個(gè)死循環(huán)。為了直觀地了解城市河道水環(huán)境的生態(tài)現(xiàn)狀，對經(jīng)濟(jì)效益較好的城市河道進(jìn)行取樣監(jiān)控，分別在城市河道中布控監(jiān)測點(diǎn)。通過不同階段水體中生態(tài)狀況分析在治理過程中存在的問題并以此提出新的解決措施，為我國城市化水環(huán)境治理和修復(fù)提供新思路。

1.城市河道水環(huán)境生態(tài)現(xiàn)狀分析

通過旱季和雨季水中溶解氧和總氮的含量判斷水環(huán)境狀態(tài)，常態(tài)下以每年的5月到10月為雨季，剩余月份為旱季，監(jiān)控某城市河道2020年旱雨兩季，河道6個(gè)斷面水環(huán)境的總氮和溶解氧含量，具體情況如表1所示。

表1 城市旱雨兩季河道水環(huán)境監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)

表中A1和A2斷面處于河流的上游地帶，A3和A4處于河流的中游地帶，A5和A6處于河流下游地帶。綜合來看上游的含氮量較下游低，旱季的整體數(shù)據(jù)不明顯，雨季指數(shù)相差較大。河流上游的溶解氧含量均高于中游和下游河道，在雨季的溶解量含量基本為旱季的兩倍，由此可知雨季的河流水環(huán)境狀況比旱季更好。

2.城市河道水環(huán)境生態(tài)治理與修復(fù)過程存在問題

2.1 打撈藻類成本過高

河道水體中產(chǎn)生污染的原因在于過于集中的富營養(yǎng)物質(zhì)形成了藻類，能夠在河道底部或者河道水體表面形成一層有機(jī)污染物，減少水中生物存活的可能性。因此對于大面積的藻類常用的治理方法是打撈外移，將水體內(nèi)部的污染物進(jìn)行打撈，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行河道底部的疏通工作。受打撈工程的規(guī)模影響，所產(chǎn)生的工作量只能在局部進(jìn)行，在清理過程中并不能將全部的污染物做到一次性清除，產(chǎn)生的效果和成本不成正比。雖然在使用程度上較為便利，但在治理效果上無法從根源上達(dá)到修復(fù)的作用，一般在清除河道底部淤泥時(shí)連同藻類導(dǎo)出過程，會將底部的淤泥進(jìn)行上翻和攜帶，使底部生物的生存環(huán)境發(fā)生變化。在水體表面進(jìn)行打撈工作時(shí)，通常采用人力打撈或者機(jī)器打撈，但雇傭的人員基本上沒有相關(guān)技術(shù)培訓(xùn)，基本上是以工作年限為選擇標(biāo)準(zhǔn)，沒有治理的高標(biāo)準(zhǔn)選擇。即使現(xiàn)階段打撈技術(shù)和河道疏通技術(shù)已經(jīng)逐漸成熟，被廣泛應(yīng)用在國內(nèi)外的河道治理中，但耗資巨大的人力和物力的弊端依舊沒有被解決。

2.2 化學(xué)治理二次污染嚴(yán)重

由于化學(xué)治理的方法見效迅速快，在水體突發(fā)污染的情況下人們常選擇此類措施進(jìn)行治理，迅速通過化學(xué)分子和自身反應(yīng)，達(dá)到水中污染物自動剝離的效果，從而改善當(dāng)下階段的水質(zhì)環(huán)境。其中分為兩部分：一是營養(yǎng)物質(zhì)的沉淀治理即將鐵鹽和碘鹽等藥劑投入到城市受污染的河道水體之中，在河道水體中藥劑和營養(yǎng)物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)后，會形成超重堆積的沉淀物質(zhì)下落至河床底部。二是水中金屬元素的固定治理即在河道水體呈現(xiàn)高酸度或高堿度時(shí)，采取相對應(yīng)的化學(xué)元素進(jìn)行中和改變河道中的酸堿程度。在水體過度堿體化時(shí)水體中的金屬元素可以和氰化物混合成經(jīng)基反應(yīng)形成氬氧化物，在水體中形成固定的物質(zhì)同樣降落在河床底部。但是化學(xué)分子本身可以通過不斷的排列組合，形成新的物質(zhì)會造成水體的二次污染，因此在大面積的河道水體環(huán)境治理上采用該方法會釋放出不屬于原有水體中的金屬物質(zhì)，產(chǎn)生沉淀金屬的污染。

3.提出城市河道水環(huán)境生態(tài)治理與修復(fù)措施

3.1 培養(yǎng)短期食藻生物

在城市化進(jìn)程不斷深入的情況上，大多數(shù)的工廠為了提高經(jīng)濟(jì)效益排放大量的廢氣污水，導(dǎo)致水體中氮和磷的化學(xué)物質(zhì)數(shù)量急劇上升，為藻類物質(zhì)的形成提供了豐富的營養(yǎng)元素，造成其大面積集聚生長現(xiàn)象。在所有藻類中生長繁殖最快的以藍(lán)藻為主，是河道的水體生態(tài)系統(tǒng)遭受破壞，水環(huán)境自身凈化的能力得不到有效釋放，甚至在雨水過少的季節(jié)內(nèi)沒有自凈能力。在大量研究中發(fā)現(xiàn)含氮量越高水體藻類的生長速度越快，而受到污染的水體在失去自凈能力后會產(chǎn)生更多的氮元素，進(jìn)行反復(fù)循環(huán)。因此提出培養(yǎng)短期食藻生物的措施，其中效果最快的是一種大型蚤蟲，藻類和腐屑是其生長的主要營養(yǎng)來源，常規(guī)條件下普通的一只食藻蟲僅在一天之內(nèi)，就可以吞食超過其自身的體重上十倍的藻類。作為自然界中早已經(jīng)存在的物種，在高科技手段的不斷的改良下食藻能力越來越強(qiáng)，在其短暫的生命周期內(nèi)能夠通過自身的捕食特性，為河道水體生態(tài)環(huán)境的提供有效作用，且在修復(fù)過程中不會產(chǎn)生任何的負(fù)面影響。

3.2 微孔曝氣技術(shù)增加氧含量

城市河道的分布走向具有不規(guī)則和復(fù)雜性，在不同的地理位置中河道面臨的環(huán)境問題并不一致，且需要恢復(fù)的程度也不盡相同。河道中上游的污染物來源主要受工業(yè)發(fā)展影響，在排放的廢棄用水中如果指標(biāo)不合格會造成沼氣的堆積，形成大量的氨氮物質(zhì)破壞水環(huán)境的生態(tài)平衡。任何情況下對水環(huán)境的治理終極目標(biāo)均是恢復(fù)其自身的循環(huán)自凈功能，利用微孔曝氣技術(shù)可以在不同的河道位置增加其含氧量，在氧化反應(yīng)的作用下將有機(jī)物分解成水和二氧化碳，改善其水環(huán)境的透明程度，增長陽光的通透濾過效果，為水中的生物的生存提供更好的生存環(huán)境，從而增加水體生物的生長和繁育能力，從而恢復(fù)水體自凈的功能。微孔曝氣技術(shù)是現(xiàn)階段最簡單便捷的治理方法，在零無污染的基礎(chǔ)上利用最少的成本達(dá)到河道水體生態(tài)環(huán)境的治理和修復(fù)效果。在水中增加氧含量可以提高水體的自凈能力，從而恢復(fù)生態(tài)的循環(huán)作用保證城市河道水環(huán)境的生態(tài)平衡。

4.結(jié)束語

本文從現(xiàn)階段城市河道水環(huán)境現(xiàn)狀入手，分析在生態(tài)環(huán)境治理和修復(fù)過程中存在的問題，并提出相應(yīng)的解決措施。受旱雨兩季水體含氮量和溶解氧含量的影響，在治理過程中要針對季節(jié)性出現(xiàn)的河道水體狀況進(jìn)行分析，對特定的河流斷面進(jìn)行指定的治理和修復(fù)措施，不能統(tǒng)一規(guī)劃，容易造成河流水體生態(tài)的治理偏差，污染的河段更加嚴(yán)重，沒有污染的河段過于明顯產(chǎn)生兩極分化的效果。在研究過程中此次的解決措施的重點(diǎn)放在了季節(jié)性影響因素上，沒有對人為的破壞和其他自然因素加以研究，整個(gè)的河段水體環(huán)境不是在一種作用因素下發(fā)生改變，因此所提出的解決措施也具有相對偏差性。后續(xù)研究過程中會針對多種影響因素統(tǒng)一規(guī)劃，制定出更有效的河道水環(huán)境治理和修復(fù)措施，為城市建設(shè)提供新思路。