城市河道治理存在的問題與城市環境修復策略

張曉紅

(北票市凌河保護區管理局，遼寧 北票 122100)

近年來，河道生態管理越來越引起城市水生態文明建設的重視，在城市生態環境建設中水生態修復技術的應用日趨廣泛，該技術能夠重新修復受污染破壞的生態系統，發揮重要的修復功能[1-2]。水生態修復的技術原理就是將生態系統的內部環境構成完全分解，并將分解后的產物進行轉化處理，通過合理化分配生態環境系統以及充分利用動植物的自凈化功能，達到凈化水體，快速修復生態系統的目的[3]。因此，鑒于以上技術管理，在水生態系統中植物自身的凈化功能起著重要作用，生態系統修復的關鍵就是對動植物的培養。雖然這種修復技術可取得較好的整治效果，但仍存在一些不足，若難以嚴格控制動植物的生長速度，其凈化功能、生長狀況和發展趨勢等將不可控制。采用人工生態浮床修復技術，在凈化黑臭水體的同時，還有利于加速動植物的生長，加快修復受污染破壞的水生態環境[4-6]。

目前，比較常用的水生態修復技術有人工浮床、曝氣增氧、微生物處理等，通過修復重組河流生態系統創造良好的城市河道環境[7]。文章針對城市河道普遍存在的重點問題，結合實踐經驗提出有針對性的策略。

1 城市河道存在的問題

1.1 水體發黑發臭

目前，由于經濟的快速發展和城鎮化的不斷推進，城市河道都面臨著不同程度的水污染問題，普遍存在水體發黑發臭、微生物滋生等現象。河道中的有機污染物具有耗氧性特征，這使得水體中的氮磷營養鹽含量明顯偏高，河面被黑苔大范圍覆蓋，長期以往水體出現黑臭的情況。對于黑臭水體，一般利用溶解氧、氧化還原電位指標ORP、水體透明度、濁度等關鍵指標合理劃分水體黑臭等級，一般包括重度和輕度黑臭兩個級別。因此，城市空氣環境受河流黑臭問題的影響較大，這也是城市河道亟待解決的問題[8]。

1.2 水污染問題突出

隨著工業化、城鎮化的快速發展，工業生產和城市建設所產生的很多有機物被直接排入河流，這些有機物在自然條件下很難被降解，長期沉積在河內，大量有害有機物長期堆積于河道底部，對水生植物生長造成不利影響，河流系統逐漸發展形成厭氧環境。

1.3 滋生微生物種類多

城市河道內部滋生微生物種類繁多，這在一定程度上增大了水生態修復的難度。一般地，按照微生物的結構形態進行分類，不同結構的微生物所屬的種類不同。城市河道中的微生物大多屬于非細胞性和原核細胞性微生物，相對于真核細胞微生物其體積較小且種類繁多，可以在水體中無性繁殖，城市河道的黑臭水體更是提供了有利的微生物繁殖條件[9]。

對于維持生態系統平衡大多數微生物都發揮著積極作用，只有少部分微生物對生態系統造成不利影響。調查顯示，原核細胞微生物占河道微生物總量的比例較高，該類微生物多達上萬種，種類繁多且內部細胞多不完整，這種微生物大多無核仁和核膜，如支原體、細菌等。水體污染較嚴重的城市河道，內部滋生的微生物也很多，并且有相當數量屬有害病原體。所以，城市河道治理面臨著滋生微生物種類過多的難題。

2 城市水環境修復對策

針對城市河道現存問題，有學者提出流域管理、恢復生態、污染源控制三部曲修復技術，并逐漸成為城市環境修復的主流，其中水生態修復以修復水生植物、水質凈化為關鍵，常用的幾種修復技術如表1所示。

表1 水環境修復技術

2.1 曝氣復氧凈化水體

城市河道內部存在的大量化學物質，不利于水生動植物的繁衍生長，因此可以利用曝氣復氧技術增強水體自凈功能，有效解決河流黑臭問題。曝氣復氧技術主要是將空氣或氧氣中人工注入水體，通過水體與氧氣的充分融合加速水解反應，將厭氧水體逐漸轉變成復氧水體，并增強溶解氧含量。所以，曝氣復氧技術能夠控制藻類的生長，在一定程度上恢復被污染的黑臭水體。工程中，主要有自然能和高效曝氣船兩種工作系統，其中自然能曝氣系統主要是利用自然資源(太陽能、風能)等對水體曝氣，具有降低工程成本、節約能源等優點，但曝氣效率相對緩慢；高效曝氣船可以形成強大的攪拌力快速融合氧氣和水體，具有工作效率高、系統功率大等優勢，但投資成本高、資源耗費多[10-11]。

2.2 建造植物生態浮床

曝氣復氧和微生物處理能夠創造水生動植物適宜的生長環境，但針對生物多樣性下降、物種數量減小甚至物種滅絕等問題，可通過建造植物生態浮床加速恢復生態系統平衡。植物生態浮床就是利用無土栽培技術將水生植物連成一體，建造能夠在水面上懸浮的床體，充分發揮植物的凈化功能有效控制水體中氮磷含量，從而達到富營養化水體凈化的目的。在生態系統體系中不同浮床植物之間存在共生關系，通過不斷凈化水體逐漸使水體內的營養成分與空間分布達到均衡，有機物得到有效分解，污染物濃度不斷下降，河道生態系統功能逐漸得到恢復。

在選擇浮床事物類型時，應充分考慮河流水體特征選擇適合的浮床植物類別，一般按照植物種類排列并形成六邊形或長方形浮床形式，常用的浮床植物有菖蒲、美人蕉等。

2.3 控制微生物的滋生

結合城市河道特征，可利用微生物處理技術有效解決微生物滋生種類繁多的問題，針對河道內部微生物進行清除處理工作。大量厭氧微生物的存在嚴重影響著河道內原本的水生動植物生長，甚至成原生動植物的死亡，生物多樣性減少。因此，為抑制厭氧微生物生長可以對微生物注射藥劑，最會造大程度的降低厭氧水體程度加快形成適宜的水生環境。

2.4 恢復水系統的循環

通過對植物生態浮床的合理設置，可以在河流中建立一個簡易的植物系統，為更加合理有效地促使外界資源維持生態系統平衡和水生動植物生長，還要采取有效的措施恢復水系統循環。一般地，應充分考慮水生動植物的生長、活動和種類等因素，合理配置措施恢復水系統循環，在增強系統自我保護能力、增加生態系統多樣性、維持水系統平衡的同時，有效凈化和篩選水環境中的有害物質。曝氣復氧技術為水生態系統提供了充足的氧氣，水循環速度和水生動植物代謝凈化活動加快，有效保護水源水質和水體環境。

2.5 恢復多樣性生物群落

通過對水循環的合理配置，城市河道逐漸成為平衡穩定的系統，進一步優化該生態系統營造多樣性生物群落，使整個生態系統的循環功能和生態環境穩定性明前增強。一般采用人工技術為水生動植物、微生物等創造適宜的生長環境，例如將人工培育培養的河蚌、魚類、蝦類等各類型水生動物投放到河流中，使其加快建立完整的食物鏈，通過捕食和繁衍活動使生態系統更加穩定，水生動植物更加多樣化。在城市河道中建立完整的食物鏈，有利于增強水生態系統的防御能力和水體的自凈化功能，更好地凈化受污染的水體。

3 結 語

針對城市河道水環境現狀及其存在的問題，文章結合實踐經驗和相關資料探討了水生態修復技術，通過合理配置植物種類建造植物生態浮床，有效控制微生物滋生使水體更加清澈，豐富水生物種多樣性增強水體自凈功能，建設多樣性河流提供適宜的水生動植生長空間，爆炸生態修復效果，將城市河道建設成水清、景美、岸綠、河暢的生態廊道。