從漭河治理談水體自凈作用

□王善永 □張家武（河南省新鄉(xiāng)水文水資源勘測局）

□孫 珂（河南省安陽水文水資源勘測局）

從漭河治理談水體自凈作用

□王善永 □張家武（河南省新鄉(xiāng)水文水資源勘測局）

□孫 珂（河南省安陽水文水資源勘測局）

水體自凈是指進(jìn)入水體的污染物質(zhì)隨時(shí)間和空間的變化，通過一系列的物理、化學(xué)和生物的變化而自然降解，使水體部分或完全恢復(fù)到原有的水質(zhì)狀況。在漭河治理過程中，經(jīng)過不斷探索、科學(xué)論證，借鑒外地成功經(jīng)驗(yàn)，加大了河道污染的治理力度，保留水體自凈的自然環(huán)境，恢復(fù)了水體自凈的能力，取得了明顯的治理效果。

漭河治理;水體自凈

水體自凈是自然界水體所具有的一種特性，指進(jìn)入水體的污染物質(zhì)隨時(shí)間和空間的變化，通過一系列的物理、化學(xué)和生物的變化而自然降解，使水體部分或完全恢復(fù)到原有的水質(zhì)狀況。在水體自凈的能力內(nèi)，水體存在著這種正常的生態(tài)平衡，但是如果進(jìn)入水體的污染物超過了水體的自凈能力，破壞了這種平衡，水質(zhì)就會(huì)變壞，污染也就不可避免。

一、水體自凈物理生化作用

（一）物理凈化

物理凈化是通過混合、吸附、揮發(fā)、沉降等使污染物質(zhì)的濃度降低。由于水體內(nèi)部存在著梯度場，在梯度場作用下污染物濃度高和低的水團(tuán)進(jìn)行混合，其中污染物濃度高的水團(tuán)因混合被沖淡而改變了原有的濃度；如對(duì)于廢水與水體混合的結(jié)果，導(dǎo)致廢水中各有害物質(zhì)濃度的降低。當(dāng)懸浮物進(jìn)入水體后，在重力的作用下可逐漸下沉，即沉降，通過沉降作用，可以使混濁的水體變清。除了一般沉降外，還有吸附沉降，即懸浮狀態(tài)的污染物被水中的膠狀物、懸浮固體微粒、浮游生物等吸附而沉降，例如砷化物就易于與水中的氧化鐵、硫化物等結(jié)合而發(fā)生沉降。水體中某些具有揮發(fā)性的污染物質(zhì)，如酚、金屬汞、二甲基汞、硫化氫、氰氫酸等，在陽光和水流紊動(dòng)的作用下，可揮發(fā)逸散進(jìn)入大氣而使水體中的濃度下降。

（二）化學(xué)凈化

由于天然水質(zhì)以及廢水中污染物的成分相當(dāng)復(fù)雜，它們相遇后，在一定條件的作用下，會(huì)發(fā)生中和、氧化還原、分解等化學(xué)反應(yīng)而使污染物降解。

（三）生物凈化

由于水生生物的活動(dòng)引起污染物的降解，其中以水中微生物對(duì)有機(jī)物的氧化分解作用最為重要。

二、影響水體自凈的因素

水體的自凈作用，是一個(gè)十分復(fù)雜的過程，影響水體自凈作用的因素非常多，這些因素相互交織在一起，綜合地影響著水體的自凈作用，其中主要有：

（一）污染物

污染物在水體中的降解總是在一定條件進(jìn)行的，不同污染物及不同濃度，在水體中發(fā)生降解的條件要求不同。污染物有易于水解的與難于水解的，有易于生物分解和易受化學(xué)分解的，有低濃度與高濃度之分。它們在水體中的降解各自有著自己不同的情況和不同的條件要求，例如合成洗滌劑（ABS）、有機(jī)氯農(nóng)藥（DDT、六六六）等合成有機(jī)化合物，它們化學(xué)性質(zhì)較為穩(wěn)定，在自然界中需10年以上的時(shí)間才能完全分解，且難溶于水，又難于被生物分解，所以一旦進(jìn)入水環(huán)境，在水環(huán)境中長期存在，它們隨著水循環(huán)過程在地球上逐漸蔓延，不斷積累。而氰化物雖是劇毒物質(zhì)，但它們的性質(zhì)比較活潑，易于揮發(fā)，易于氧化分解，易于被水生植物所吸收，所以氰化物排入水體后危害雖大，卻易于凈化。

（二）水情要素

水情要素對(duì)水體的自凈作用影響較大，例如水溫不僅直接影響水中污染物質(zhì)的凈化過程，而且影響了水中微生物的活動(dòng)。一般來說我國南方高溫多雨地區(qū)，對(duì)氰、酚和耗氧廢棄物的氧化還原和生化分解過程的強(qiáng)度就比北方干旱地區(qū)大，反應(yīng)速度快。因?yàn)樵S多水文要素有季節(jié)變化的特點(diǎn)，所以水體自凈作用的強(qiáng)度也隨季節(jié)的變化而有差異。

（三）水生生物

水生生物的種類和數(shù)量直接關(guān)系著水體自凈作用的生物環(huán)節(jié)，很明顯，如果能分解污染物質(zhì)的微生物愈多，則水體的自凈作用愈強(qiáng)；如果水體受污染嚴(yán)重，微生物受抑或大量死亡，則水體的自凈作用便會(huì)降低下來。例如揮發(fā)酚，在有利于微生物的濃度范圍內(nèi)，自凈過程隨濃度增大而加快，但當(dāng)濃度超過這個(gè)范圍后，濃度愈高就愈不利于自凈，不僅是因?yàn)槠渥陨硌趸拇罅垦醯膯栴}，而且也是因?yàn)楦邼舛鹊姆右种坪蜌⒑λw中的微生物所致。

（四）周圍環(huán)境

周圍環(huán)境因素包括大氣、底質(zhì)、地質(zhì)地貌以及太陽輻射等，它們通過不同的途徑干預(yù)著水體的自凈作用，像太陽輻射，一方面通過輻射能使水中污染物迅速分解；另一方面又通過引起水文的變化以及促使水生植物的光合作用等來影響水體的自凈作用。

三、漭河治理及其水體自凈能力恢復(fù)

漭河是黃河的一個(gè)支流，發(fā)源于山西省陽城縣花野嶺，流經(jīng)河南省濟(jì)源、孟州、溫縣，于武陟縣入黃河，流域面積1328 km2。自西向東流經(jīng)濟(jì)源，分為南北兩支在濟(jì)源市市區(qū)匯合，濟(jì)源水文站以上流域面積480 km2。北支北漭河發(fā)源于山西省陽城花野嶺，南支南漭河古稱湨河（又名縣南河）。湨河歷史悠久，酈道元《水經(jīng)注》載：湨水“出原山勛掌谷，俗謂白澗河”；中國最古老的地理專著《爾雅釋地》載：“梁莫大于湨梁。”歷史文獻(xiàn)曾記載了人類有關(guān)漭河防水、治水，修建大型堤壩的早期情景。

解放后，通過在山區(qū)造林，修小水庫；丘陵坡地搞梯田水窖；低洼地帶搞排水改種等措施，加大了漭河治理的力度?？偨Y(jié)本地區(qū)和外地的經(jīng)驗(yàn)，采取了“坡溝兼治，從支溝到干溝，從山上到平原，全面規(guī)劃，綜合治理”的方針和“荒山綠化，坡地梯田化，溝地川臺(tái)化，平地水利化”的整治措施，從20世紀(jì)50年代起到70年代止掀起了漭河治理的新高潮，取得了較好的治理效果。

20世紀(jì)80年代以后，隨著我國改革開放步伐的加快，工業(yè)化與鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)化迅速發(fā)展，隨之也造成了河水的污染。工業(yè)廢水、生活污水排入河道，農(nóng)藥化肥殘留物也隨著雨洪的沖刷流入了河道，河流已經(jīng)失去了自凈能力，魚蝦絕跡，嚴(yán)重的水污染已經(jīng)威脅到沿河人民的居住和生活環(huán)境。鑒于這些情況，市政府對(duì)漭河進(jìn)行了多次治理，以改善漭河的水質(zhì)污染狀況。

最初市區(qū)段采取的是全部硬化襯砌方法，把河底進(jìn)行了硬化，岸坡進(jìn)行了襯砌，本想一勞永逸解決問題，但是經(jīng)過運(yùn)行后發(fā)現(xiàn)，一旦下游橡皮壩攔水，河道開始蓄水后，河水很容易腐臭，影響水環(huán)境和周邊環(huán)境。究其原因是硬化襯砌破壞了水體自凈自然環(huán)境，事倍功半，適得其反。

后來，經(jīng)過科學(xué)論證，采用外地市區(qū)河段治理的成功經(jīng)驗(yàn)，加大了河道污染的治理力度，將污染水源生活污水和工業(yè)污水用管道引到污水處理廠去處理，將河道邊坡整治，保留水體自凈的自然環(huán)境?，F(xiàn)在的漭河已經(jīng)是清水流淌，魚蝦可見，基本恢復(fù)了水體自凈的能力。

由上可知，除了地方政府加大對(duì)河道污染的治理力度外，還要尊重科學(xué)，創(chuàng)造水體自凈環(huán)境，通過水體自凈作用，還原自然，達(dá)到人與自然和諧相處。

王善永（1966-），男，工程師，從事水文水資源工作。

2010-12-15