城市河流水污染治理與修復技術研究

王 娟，甘祝名

（安徽國信環境保護工程研究院有限公司，安徽 合肥 230000）

城市河流在城市中具有重要地位，是城市水資源的重要來源之一，能夠對城市供水產生一定影響。除此之外，城市河流也是城市的重要景觀，城市河流污染會影響人們的生活質量。因此，我們需要對城市河流水污染進行治理與修復，原位修復指的是在不替換水資源或轉移污染區域的前提下，將水資源情況進行復位，這樣既節省了大量人力、物力成本，又有效治理了水資源，是城市河流污染治理與修復的主要發展趨勢。

1 城市河流水污染成因

1.1 城市開發與河流保護工作不協調

目前，部分城市注重自身經濟的發展，不斷進行城市化建設，擴大城市面積，吸納外來人口，周邊鄉村被納入城市中，導致城市人口數量劇增。在巨大的人口壓力下，水資源的使用量增加，污水排放量也隨之增加。城市在注重經濟發展的同時不注重河流保護，會導致大量污水被排放到城市河流中，造成城市河流嚴重污染。

1.2 工廠污水排放

城市在進行相關建設規劃時，為了完成城市發展目標，滿足人們的生活需求，大量工廠的工業廢水會直接排放進城市河流中，導致河流污染。工廠不斷增加經營項目、擴大規模，其污水排放量也不斷加大，加劇了城市河流的污染程度。雖然部分地區出臺了城市河流保護政策，但在巨大利益的驅使下，部分工廠鋌而走險，仍然在未經處理的情況下，將工業廢水排入城市河流中。

1.3 農業廢水排放

某些城市周邊農民為了增加收入會使用農藥、化肥等提高農作物產量，這些化學物質成分較為復雜，在被土壤吸收后，部分化學物質會殘留在土壤中，并隨著地下水進入城市河流中，造成河流污染。部分地區農民大量養殖牲畜，牲畜的排泄物和其他廢水被隨意排放，這些廢水也會進入城市河流中，導致城市河流受到污染，影響城市供水。

1.4 城市生活廢水排放

隨著城市化進程的加速，部分城市的人口數量劇增，隨著人口增加的還有水資源的使用量及廢水的排放量［1］。部分沒有經過凈化處理的城市廢水被直接排入城市河流中，造成城市河流污染。

1.5 面源污染

某些地區的城市河流存在面源污染，面源污染也叫非點污染，主要指在降雨時，部分非特定地點由于受到雨水沖刷，導致部分污染物隨著雨水的流動進入城市河流，造成水體污染的情況。

2 常見污染物

2.1 營養物質

營養物質是常見的污染物之一，指的是可引起水體富營養化的物質，主要是氮、磷、鉀、硫等物質，這些物質在水體中不會被有機物或微生物生化降解，影響河流生態系統，導致魚類等無法正常生存，進而導致人體的健康和安全受到影響。化肥是營養物質的主要來源，化肥中氮、磷、鉀、硫等含量較高，能夠促進植物生長，提高產量，但對水體的影響十分負面，會導致浮游藻類快速繁殖，部分水生物滅絕，影響河流內部的生態系統，增加水污染的嚴重程度。

2.2 抗生素

抗生素的主要來源是人或動物的排泄物，人或動物在服用抗生素后，無法完全吸收，這部分不被吸收的抗生素會隨著排泄物進入城市河流中，造成城市河流污染。抗生素在水體中存在的時間越長，耐藥性細菌形成的可能性就越大，其存在的數量也會不斷增加，進而對人體健康產生較大影響。

2.3 重金屬

重金屬污染的來源主要是工業廢水的排放和重金屬超標制品的使用。重金屬原本的含義是指比重大于五的金屬，主要有金、銀、銅、鐵、鉛等，這些物質一旦被水中的生物吸收，可能會隨著水資源的使用進入人體內，對人們的生命健康產生較大影響。2011年4月初，中國首個“十二五”專項規劃——《重金屬污染綜合防治“十二五”規劃》［2］獲得國務院正式批復，防治規劃力求控制5種重金屬污染。

2.4 油

油污染主要是由油船泄露、石油化工廠廢水排放、油加工廠廢水排放等因素造成。除這部分加工廠外，食品加工、紡織及造紙等企業的廢水中也會有油的含量［3］。這部分油被排放到城市河流中，會在城市河流水面上形成一層膜，將水體與大氣隔絕，導致水體中的氧氣含量下降，河流中的水生物因此死亡。河流中的油也會隨著人們對水資源的使用進入千家萬戶，對人體造成損傷，影響人體健康。

3 城市河流水污染治理策略

3.1 轉變管理觀念

要有效對城市河流水污染進行治理，相關部門應轉變現有城市河流保護的觀念。部分城市規劃者尚未認識到保護城市河流的重要性，只關注城市的建設、發展及經濟需求，對城市河流的保護意識薄弱，都會導致城市河流污染嚴重。城市河流是城市的重要景觀與供水來源，一旦嚴重污染，會對城市發展和人們的生命健康造成較為嚴重的影響，因此需要提高重視程度。

3.2 加強源頭治理

相關部門應加強對城市河流水污染的源頭治理。首先，對城市廢水排放問題應該加強控制，從源頭出發，減少工業廢水、農業廢水、城市生活廢水等廢水的排放量。勒令相關工廠將廢水進行處理，在檢測符合相關標準后再進行排放，并制定激勵機制，引導工廠將廢水處理達標后排放。對于積極處理廢水的工廠予以獎勵，激勵內容要與工廠利益相關，促使工廠積極進行廢水處理，從源頭上減輕城市河流污染。除此之外，還應該輔助工廠引進相關凈化設備和技術，減少工廠凈水成本投入，避免其為了利益鋌而走險，將未經處理的工業廢水排放至城市河流中，造成城市河流嚴重污染，影響城市發展與人們的生命健康。

3.3 嚴格執法

要有效對城市河流水污染進行治理，相關部門應嚴格執法，避免由于監管不嚴等原因導致城市河流受到污染。嚴格執法可以從以下幾個方面進行。

3.3.1 完善相關機制

針對廢水排放制定廢水凈化標準、廢水排放標準等，并嚴格落實，一旦發現存在廢水排放不達標的情況，及時進行處理。

3.3.2 設立專門的監督部門

所設部門以監督城市河流污染情況為主，其工作內容包括但不限于城市河流污染治理、污染修復、廢水排放取樣檢測、對污染行為及時追責等，監督部門人員要具有較強的環保意識與職業素養，將監督權落到實處。

3.3.3 加大宣傳力度

相關部門應加大宣傳力度，使群眾能夠意識到保護城市河流的好處與重要性，積極參與到河流保護工作中。

3.3.4 鼓勵群眾監督

對積極參與監督的群眾予以激勵或表彰，并在接到群眾舉報的第一時間到現場進行采樣核實。

3.3.5 嚴格追責

在勒令部分工廠對廢水進行處理但工廠拒不配合的情況下，應該將其 移送相關司法部門進行追責。

4 城市河流水污染修復技術

4.1 物理復位修復技術

4.1.1 曝氣復氧技術

油污染或營養物質污染等會導致水體內部氧氣不足，水生物多樣性減少及死亡等情況，而曝氣復氧技術能夠有效增加水體中的氧氣含量。曝氣復氧技術在使用前應充分進行以下三點準備。

4.1.1.1 取樣檢測

對水體進行取樣檢測，明確水體現階段的狀況，根據實際情況確定改善目標，計算出水體需要的氧氣量。

4.1.1.2 選擇設備

在確定水體氧氣量需求的基礎上，選擇合適的設備，部分設備充氧效率與充氧量有限，需要謹慎選擇。

4.1.1.3 制定方案

需要對現場進行實地考察，根據實際情況制定曝氣復氧方案，曝氣復氧技術能夠有效增加水體中的氧氣含量，但如果不從源頭解決污染問題，依舊不是長久之計。

4.1.2 截污分流技術

截污分流是城市河流污染治理的重要方式之一，其主要通過建設雨水、污水管網，將城市內部廢水集中起來進行統一處理。一般會為此建立污水處理廠，將工業、農業、城市生活廢水通過管道集中到污水處理廠中，處理后再進行排放。這種方式能夠有效減少城市河流中污染物的數量，控制城市河流污染問題。

4.1.3 沖水引流技術

沖水引流技術是使用干凈的水資源與城市河流中的水資源進行替換，新引進的水會稀釋河道中的污染物，整體降低城市河流的污染程度，通過水的替換，提升河流的自清潔能力。但沖水引流技術無法從源頭上解決城市河流污染問題，只能被動地替換污水，因此在使用前，相關人員需要結合城市河流污染的實際情況選擇這項技術。

4.1.4 河道清淤技術

在水體受到污染后，部分河流的河道內會出現污染物堆積的情況，并且河道中的有機物會由于細菌分解導致水中溶解氧濃度降低，產生惡臭味道，這種味道來源于硫化氫氣體，對城市河流的周邊環境產生較為嚴重的影響［4］。河道清淤就是疏挖河道底部的淤泥，減少河道淤泥中的污染物與有機物含量，從而達到減少城市河流污染的目的。

4.2 化學復位修復技術

4.2.1 化學除藻法

上文中提到營養物質污染會導致浮游藻類快速繁殖，化學除藻法就是將化學藥劑投放到水體中，通過藥物中的特定成分作用于藻細胞，使藻細胞失去活性而死亡。常用的殺藻藥物有硫酸銅、絡合銅、漂白粉、二氧化氯、紅霉素等，使用這些化學藥劑能夠快速清除水中的藻類，讓水體變得清澈，但同時這些化學藥劑也會將部分有益藻全部清除，減少水中有益藻的數量，而且大量使用也會對水體造成二次污染。水中生物受其影響會缺氧而死，而大量化學物質一旦被人體吸收，也會對人體的健康產生不良影響，因此相關人員需要計算使用劑量并謹慎使用。

4.2.2 重金屬化學固定法

城市河流中的重金屬污染屬于較為嚴重的污染之一，會對水體產生較大的負面影響，同時嚴重影響水中生物及人體健康，急需對其進行治理。重金屬化學固定法是治理重金屬污染的主要方法之一，其主要是通過化學的方式將水中的有毒重金屬固定起來，將其活躍的形態轉化成不活潑的形態，避免其在水中進一步擴散，以此降低城市河流污染程度［5］。重金屬化學固定法主要有兩種：一是通過物理、化學的吸附作用使得重金屬不易浸出；二是使重金屬與材料發生鍵合反應形成復合物，或者因為二者大小相似而出現置換現象，最終導致重金屬固化。

4.3 生物復位修復技術

4.3.1 生物膜法

生物膜法能夠有效改變水體氨氮含量超標的問題，在傳統的處理方式中，對高濃度氨氮污水主要采用吹脫法、汽提法等方式進行治理，但傳統的處理方式耗能高、效率低，并且容易對城市河流造成二次污染。而新型的“膜法脫氨”技術，由疏水多孔膜提供傳質界面，再使調堿后的氨氮廢水和吸收劑如稀酸等分別流經膜兩側，污水中的氨就會被稀酸吸收，從而使廢水中的氨氮值降低，達到排放標準。

4.3.2 植物修復法

植物修復法是利用綠色植物吸收污染物的方法，主要針對重金屬污染、營養物質污染等水體污染。植物修復法主要以種植水生植物、沉水植物和陸生植物為主，利用這部分植物吸收水體中的營養物質和重金屬，從而達到凈化城市河流的目的。植物修復法使用成本低，不會對河流周圍的土壤以及河道造成破壞，同時還可以發揮景觀作用，使河流及周邊更加美觀，因此被廣泛使用。

4.3.3 微生物修復法

微生物修復法不需要置換河道中的淤泥及河水，只需要將微生物投放到河流中，通過微生物的降解作用達到凈化河流的目的。微生物修復法具有成本較低、操作簡單等優點，其對河流水質的影響立竿見影，效果顯著，但在使用中也需要注意不能過多投放，一旦微生物大量繁殖，也會對水資源造成一定影響。

4.4 生態復位修復技術

4.4.1 生態清淤技術

生態清淤技術與物理上的河道清淤技術不同，河道清淤是通過人工挖掘或使用相關設備對河道內的淤泥進行清理，而生態清淤技術則是利用微生物進行河道清淤，通過微生物的降解作用，將河道內的有機物和污染物進行生物降解，這些物質會被微生物轉化成菌體，使河道底部的淤泥出現硝化現象，從而達到城市河流污染修復的目的［6］。

4.4.2 人工濕地技術

人工濕地技術需要較多步驟才能完成，首先相關人員需要考察需凈化區域是否能夠使用人工濕地技術，在能夠使用人工濕地技術的前提下，選擇合適的礫石、砂石、土壤以及混合料等材料作為填充材料；其次，將準備好的填料填充到河床上，利用填料本身的性質與填料之間的縫隙可以實現城市河流的初步凈化；最后，在填充好的河床上種植綠色植物，在選擇植物時應該以容易成活、成長周期較長的植物為主。在整個流程完成后，相當于在城市河流河床上建立了一個人工濕地，通過植物、填充物等對城市河流進行凈化，在凈化的同時增加了美觀性。

4.4.3 人工生態浮島技術

生態浮島是指在水面上漂浮的、有利于水生物、植物、微生物等生物生存的環境，人工生態浮島則是指人工將漂浮物放置在水中。人工生態浮島技術能夠有效促進微生物、植物、水生物的生存與繁殖，通過促進這些生物的生長，達到降解水體中的污染物，凈化城市河流的目的。除此之外，人工生態浮島和人工濕地相同，都能增加城市河流的美觀性，目前已經逐漸成為城市河流凈化常用的主要技術之一。

5 結語

綜上所述，水資源對人們的生活具有不可或缺的重要作用，同時也是促進城市發展不可缺少的資源之一，而城市河流是為城市提供水資源的重要渠道，因此，城市河流水污染的治理與修復至關重要。相關部門應該結合城市的實際情況，選擇適當的治理與修復技術，在保障城市河流生態系統不被二次破壞的前提下進行治理與修復，避免由于水質問題導致人們的生命健康受到不良影響，提升城市河流水資源的質量，促進城市的可持續發展。