北京城市河道水環(huán)境改善技術(shù)措施探究

劉 鵬

(北京市城市河湖管理處，北京 100089)

1 水體基本情況

1.1 北京城市河道基本情況

北京市城市河道跨東城、西城、海淀、朝陽(yáng)、豐臺(tái)、石景山和門(mén)頭溝7個(gè)區(qū)，包括三家店調(diào)節(jié)池、永定河引水渠、京密引水渠昆玉段、北護(hù)城河、南護(hù)城河及通惠河等13條河道，總長(zhǎng)度124.31 km，湖泊包括內(nèi)部水域、八一湖等20個(gè)。水面面積823萬(wàn)m2，其中河道水面面積229萬(wàn)m2，湖泊水面面積594萬(wàn)m2。供水河道及湖泊庫(kù)容1758萬(wàn)m3，其中供水河道庫(kù)容525萬(wàn)m3，供水湖泊庫(kù)容1233萬(wàn)m3。這些河道、湖泊具有防洪、供水、環(huán)境、城市景觀等方面的綜合功能，是城市基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分，在首都的城市建設(shè)和政治、經(jīng)濟(jì)、文化生活中具有不可替代的重要作用，與人民的生活息息相關(guān)[1]。

1.2 主要水環(huán)境問(wèn)題

1.2.1 水華

城市河湖水體曾連年出現(xiàn)水華現(xiàn)象，在一些河道和城市內(nèi)湖中，水體邊角和下風(fēng)向水面出現(xiàn)藻類聚集現(xiàn)象，并伴有藻腥味。隨著補(bǔ)水水質(zhì)提升、沿途截污納管的完善以及水華防治措施的實(shí)施，水華問(wèn)題雖不再突出，但是通過(guò)藻類密度和藻類種類分析的數(shù)據(jù)中可知，夏季藻細(xì)胞密度仍然較大并且藻類門(mén)屬以易發(fā)生水華的藍(lán)綠藻為主，發(fā)生藍(lán)藻水華的威脅仍然存在。同時(shí)河道內(nèi)水體水質(zhì)雖然逐漸好轉(zhuǎn)，但是河道水生態(tài)系統(tǒng)單一，氮、磷指標(biāo)偏高，所以城市河湖水體仍然具備生長(zhǎng)大量藻類的條件，故現(xiàn)階段藻類水華防治仍是城市河湖重要水體問(wèn)題之一。

1.2.2 雨污污染

初期雨水對(duì)于河道水質(zhì)的影響較為嚴(yán)重，造成局部水體黑臭、白色泡沫漂浮、河道油污污染等問(wèn)題。究其原因主要是：雨水下降過(guò)程攜帶空氣污染物以及地表徑流攜帶的地面污染物短時(shí)間集中匯入河道，另外雨水沖刷管道內(nèi)沉積污染物匯入河道，部分管線為在雨污合流管道基礎(chǔ)上修建截污設(shè)施，這就導(dǎo)致在截流設(shè)施上游淤積或者降雨強(qiáng)度較大時(shí)，雨污合流就有污水直接匯入河道，導(dǎo)致生活污水匯入河道，造成水體黑臭、水體渾濁、油污入河等問(wèn)題，對(duì)城市河湖水環(huán)境造成較大影響[2]。

1.2.3 單一水生植物

城市河道內(nèi)兩種生長(zhǎng)量最大的植物為菹草和水綿，大量的菹草和水綿嚴(yán)重影響了河道景觀和河道行洪。造成這種情況主要是因?yàn)楹拥浪w透明度逐漸提高，河底光照充足，滿足菹草和水綿生長(zhǎng)的光照條件。菹草多在某一水域集中生長(zhǎng)，密度較大，生長(zhǎng)時(shí)間較早，一般在河道冰面化開(kāi)后開(kāi)始生長(zhǎng)，在夏季時(shí)大面積死亡。水綿在河底一般呈分散式分布，并呈現(xiàn)出連片生長(zhǎng)的趨勢(shì)；如果有水生植物生長(zhǎng)，部分水綿也附著在水草表面生長(zhǎng)。過(guò)多的水綿上浮聚集后在人工清撈或水流影響下，呈團(tuán)狀或片狀在河面隨水流飄動(dòng)，營(yíng)養(yǎng)繁殖和有性生殖疊加，造成水綿生長(zhǎng)呈現(xiàn)爆發(fā)式增殖。

2 目前應(yīng)用的技術(shù)措施

2.1 水質(zhì)監(jiān)測(cè)

水華的發(fā)生與水體富營(yíng)養(yǎng)化、水體生態(tài)系統(tǒng)中分布的浮游藻類種類以及環(huán)境氣候條件等主要因素密切相關(guān)，因此選取城市河湖內(nèi)部水域、永引渠、南護(hù)城河、通惠河、土城溝、小月河等重點(diǎn)河道20個(gè)點(diǎn)位作為監(jiān)測(cè)點(diǎn)，監(jiān)測(cè)的水質(zhì)監(jiān)測(cè)參數(shù)為水溫、pH值、溶解氧、葉綠素a、藍(lán)綠藻、濁度、透明度7項(xiàng)，在重要時(shí)期每天采用便攜式水質(zhì)監(jiān)測(cè)議進(jìn)行水質(zhì)監(jiān)測(cè)，并對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，用于預(yù)判水質(zhì)變化趨勢(shì)并指導(dǎo)生物措施的開(kāi)展改善水質(zhì)。根據(jù)多年管理經(jīng)驗(yàn)，一般地，當(dāng)出現(xiàn)如下情況時(shí)需及時(shí)進(jìn)行生物措施干預(yù)：①當(dāng)葉綠素a值高于40 μg/L，連續(xù)3 d實(shí)測(cè)葉綠素a指標(biāo)呈上升趨勢(shì)，且藻顆粒有明顯聚集現(xiàn)象；②受外源污染，在水面形成油膜；③有明顯的外源污水輸入，能觀測(cè)到水體顏色異常；④水面發(fā)生底泥上翻或青苔黑苔漂??；⑤濁度值高于5NTU且透明度低于50 cm。

2.2 生物措施

生物措施是指微生物技術(shù)，即在特定的污染環(huán)境中加入預(yù)先生長(zhǎng)的微生物菌群進(jìn)行水體營(yíng)養(yǎng)鹽消減及控藻工作。微生物種群是完全從被污染的自然環(huán)境中，依據(jù)細(xì)菌的特性如活性及持久性等，特別篩選后得到的。在富營(yíng)養(yǎng)化水體的改善及藻類水華的治理防控中生物措施的應(yīng)用，是選育高效菌株對(duì)富營(yíng)養(yǎng)化水體進(jìn)行處理，其過(guò)程以酶促反應(yīng)為基礎(chǔ)，通過(guò)生物體內(nèi)產(chǎn)生的具有催化作用的特殊蛋白質(zhì)作為催化劑，能夠使得氮、磷(亞硝酸氮、氨氮、總氮和磷酸鹽濃度)指標(biāo)迅速降低[3]，并可以在較低水平保持，達(dá)到水質(zhì)改善降低富營(yíng)養(yǎng)化程度的目的。實(shí)際操作過(guò)程中根據(jù)生物制劑種類的不同有多種使用方法，其中最為典型的一種是選取固態(tài)粉狀微生物，在投灑前取現(xiàn)場(chǎng)原水稀釋并且曝氣激活后投加，以確保達(dá)到更好的投加效果。

另外，對(duì)于藻類在高溫季節(jié)的大量增殖，宜采用抑藻劑類生物制劑，抑藻劑類生物制劑通過(guò)作用于藻細(xì)胞內(nèi)部結(jié)構(gòu)，使其失去活性，進(jìn)而抑制藻類生長(zhǎng)；針對(duì)污水入河導(dǎo)致的水體黑臭現(xiàn)象，采用凈水劑類生物制劑，能夠快速改善水體高有機(jī)質(zhì)狀態(tài)，提升水體溶解氧，進(jìn)而恢復(fù)水色，消除水體臭味；針對(duì)油污等入河導(dǎo)致的突發(fā)水環(huán)境事件，采用降解類生物制劑，將難分解的大分子物質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)橐追纸庑》肿游镔|(zhì)，加快分解過(guò)程，消除油污污染，防止擴(kuò)散范圍增大。通過(guò)生物措施的實(shí)施有效地改善了城市河道的水環(huán)境。

為更為直觀地體現(xiàn)生物措施對(duì)水質(zhì)和水環(huán)境的改善，以生物措施控藻為例進(jìn)行了數(shù)據(jù)收集和分析，數(shù)據(jù)包括藻細(xì)胞密度、水體透明度、高錳酸鹽指數(shù)、氮磷元素和葉綠素a，具體如圖1～6。

7～9月是藻類生長(zhǎng)快速增長(zhǎng)階段，也是城市河道水華防治的關(guān)鍵階段，圖1分別在7～9月中選取兩次生物措施實(shí)施的時(shí)間，對(duì)比了生物措施實(shí)施前后的藻細(xì)胞密度，黃色柱狀圖為生物措施實(shí)施前，綠色柱狀圖為生物措施實(shí)施后，從圖表中可以看出，在6組對(duì)比中，北海棧橋(生物措施實(shí)施位置)藻細(xì)胞密度在實(shí)施后的3 d內(nèi)最大下降幅度為38.44%(9月21日)。西筒子位于北海棧橋的下游，雖然不是生物措施的直接實(shí)施位置，其藻細(xì)胞密度也出現(xiàn)了同趨勢(shì)的下降，藻細(xì)胞密度最大下降幅度46.21%(7月20日)。生物措施能有效降低藻細(xì)胞密度，降低水華發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)，對(duì)下游藻細(xì)胞密度增長(zhǎng)的控制有積極作用。

圖1 實(shí)施前后藻細(xì)胞密度對(duì)比

在同樣的時(shí)間段內(nèi)，在進(jìn)行藻細(xì)胞密度數(shù)據(jù)采集時(shí)對(duì)水體透明度數(shù)據(jù)通過(guò)塞氏盤(pán)的方式進(jìn)行了收集，藍(lán)色柱狀圖(圖2)為生物措施實(shí)施前水體透明度數(shù)據(jù)，橘紅色為實(shí)施后透明度數(shù)據(jù)，從圖中可以看出：6組對(duì)比中，北海棧橋透明度提升最大百分比為29.17%(8月5日)，西筒子河透明度提升最大百分比為23.81%(8月5日)。生物措施的實(shí)施控制了藻類過(guò)快增長(zhǎng)，減少了水體中藻顆粒數(shù)量，能有效提升水體透明度。

高錳酸鹽指數(shù)是水體受還原性有機(jī)物質(zhì)污染程度的綜合指標(biāo)。在城市內(nèi)河中，補(bǔ)給水源主要以污水處理廠的中水為主，高錳酸鹽指數(shù)普遍偏低，但通過(guò)數(shù)據(jù)對(duì)比仍發(fā)現(xiàn)，通過(guò)培養(yǎng)有益菌體，在控制藻類生長(zhǎng)的同時(shí)，高錳酸鹽也有一部分被降解。且在微生物菌劑投加點(diǎn)的北海棧橋平均降解比例在23.95%左右，至下游流動(dòng)過(guò)程中，降解效果逐步降低，至西筒子河，高錳酸鹽指數(shù)的降解比例降至8%左右(圖3)。

圖3 實(shí)施前后高錳酸鹽對(duì)比(mg/L)

氮磷元素是水體富營(yíng)養(yǎng)化的主要誘因，微生物制劑的投加也主要通過(guò)降解氮磷元素含量，來(lái)減弱藻類生長(zhǎng)，通過(guò)以上數(shù)據(jù)對(duì)比可以發(fā)現(xiàn)，制劑的投加對(duì)氮、磷元素的降解，尤其是磷元素的降解，達(dá)到36.32%，且隨水體向下游流動(dòng)過(guò)程中，至西筒子河仍保持與北海棧橋基本一致的去除率，降解效果非常穩(wěn)定高效(圖4和圖5)。

圖4 實(shí)施前后氨氮對(duì)比(mg/L)

圖5 實(shí)施前后總磷對(duì)比(mg/L)

葉綠素a受季節(jié)氣溫影響較大，這與藻類在夏季高溫期間繁殖有關(guān)，微生物制劑的應(yīng)用在抑制藻類繁殖的同時(shí)，使水體中葉綠素a含量降低，這個(gè)作用在葉綠素a濃度較高時(shí)效果明顯，葉綠素a降低后，降解效果逐步減弱(圖6)。

圖6 實(shí)施前后葉綠素a對(duì)比

2.3 曝氣措施

河道用曝氣措施多為通過(guò)改善水體流動(dòng)性，增加水體與空氣接觸面積來(lái)起到復(fù)氧的作用，提高水體自凈能力?？茖W(xué)研究表明，當(dāng)水中溶解氧低于3～4 mg/L時(shí)，許多魚(yú)類呼吸困難；如數(shù)值繼續(xù)減少，魚(yú)類則會(huì)窒息死亡。一般規(guī)定水體中的溶解氧至少在4 mg/L以上。曝氣船在具備通航條件的河道是常用曝氣措施。同時(shí)溶解氧較低時(shí)水體易發(fā)生厭氧反應(yīng)，在氣溫高、光照強(qiáng)的條件下造成河道底泥、青苔黑苔上翻，在問(wèn)題水域運(yùn)行曝氣船可促進(jìn)漂浮的底泥或黑苔分散、分解、下沉，快速改善水體感觀效果，提高應(yīng)對(duì)突發(fā)事件的處置效率。

目前在城市河道應(yīng)用的曝氣措施主要有兩種：一是在筒子河布設(shè)運(yùn)行54臺(tái)水下推流曝氣機(jī)，二是在昆玉段、永引渠、南護(hù)、通惠河等水域運(yùn)行曝氣船。通過(guò)人工增加水體流動(dòng)性的方式提高水體溶解氧，破壞藻類生長(zhǎng)條件，抑制藻類生長(zhǎng)；河道溶解氧的提升對(duì)改善雨后大量有機(jī)質(zhì)入河導(dǎo)致的水體黑臭有較為明顯的作用。

2.4 魚(yú)類放養(yǎng)

通過(guò)放養(yǎng)濾食性魚(yú)類，利用其濾食性活動(dòng)控制藻類的生長(zhǎng)。這種技術(shù)措施作為一種典型的生物操控方法[4]，應(yīng)用較為廣泛。隨著生物操控法的不斷發(fā)展，對(duì)其研究的不斷深入，這種操控方法有兩種模型，分別是經(jīng)典操控法和非經(jīng)典操控法，都是通過(guò)水體的生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的調(diào)節(jié)對(duì)藻類的生長(zhǎng)進(jìn)行控制。在富營(yíng)養(yǎng)化程度較輕的小型的水域，通過(guò)人為干預(yù)調(diào)節(jié)浮游動(dòng)物群落的種群結(jié)構(gòu)和數(shù)量，增加捕食藻類的浮游動(dòng)物，通過(guò)捕食過(guò)程減少藻類的生長(zhǎng)。在富營(yíng)養(yǎng)化程度較高的水域，尤其是以藍(lán)綠藻和水綿、水網(wǎng)藻等絲狀藻為主的水域，通過(guò)控制浮游動(dòng)物結(jié)構(gòu)和數(shù)量的經(jīng)典操控法不能達(dá)到預(yù)期的目的。經(jīng)典操控法的另一個(gè)問(wèn)題在于浮游動(dòng)物對(duì)藻類的攝食，多數(shù)代謝產(chǎn)物依然在水中參與整個(gè)的物質(zhì)循環(huán)，水體富營(yíng)養(yǎng)化問(wèn)題沒(méi)有得到真正的解決。而非經(jīng)典操控法則是通過(guò)大型濾食性魚(yú)類來(lái)控制藻類，直接投放濾食性魚(yú)類，以鰱魚(yú)、鳙魚(yú)和羅非魚(yú)為主，這三種濾食性魚(yú)類也是非經(jīng)典操控法中研究最多的魚(yú)類。因?yàn)槠錇V食范圍廣，其中鳙魚(yú)、鰱魚(yú)屬于中上層魚(yú)類，以浮游藻類攝食為主。在濾食性魚(yú)類生長(zhǎng)后，通過(guò)人工捕撈的方式將其移出水體，從而達(dá)到控制浮游植物數(shù)量和轉(zhuǎn)移水體營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的目的。非經(jīng)典操控法在使用時(shí)，要避免濾食性魚(yú)類的不斷壯大，要采取適當(dāng)?shù)摹拜啿遁喎拧贝胧?，使魚(yú)類密度保持合理。

城市河湖日常維護(hù)措施中，每年在春、秋季節(jié)(有利于提高魚(yú)苗成活率)玉淵潭公園、昆玉河、北護(hù)、南長(zhǎng)河進(jìn)行鳙魚(yú)和鰱魚(yú)的投放，并且在日常維護(hù)中設(shè)置“輪捕輪放”的工作內(nèi)容，對(duì)河道生態(tài)系統(tǒng)的多樣性有著積極地作用。

3 日常維護(hù)效果

3.1 水質(zhì)的影響

城市河湖水環(huán)境和主要水質(zhì)指標(biāo)呈現(xiàn)逐年轉(zhuǎn)好的趨勢(shì)，以城市河湖某一較為典型的監(jiān)測(cè)點(diǎn)為例，對(duì)比了2016～2018年每年4～10月的主要水質(zhì)指標(biāo)，選取這個(gè)時(shí)間段的原因是該階段為水體潛在問(wèn)題多，通過(guò)綜合措施的實(shí)施，保證了水環(huán)境和水質(zhì)。

高錳酸鹽指數(shù)和氨氮的柱狀圖中，除個(gè)別月份外指標(biāo)逐年降低(圖7)。

2018年總磷和總氮的數(shù)值在4～10月份內(nèi)全部好于往年的水體情況(圖8)。

圖7 高錳酸鹽指數(shù)和氨氮指標(biāo)

圖8 總磷指標(biāo)和總氮指標(biāo)

葉綠素a是水華發(fā)生的一個(gè)重要參考指標(biāo)，濁度的高低是水體感官是否良好的重要參數(shù)，在2018年的數(shù)據(jù)中(圖9)，7、8月份在藻類大量生長(zhǎng)的階段，葉綠素a值為23μg/L，明顯好于對(duì)比的其他年份，濁度平均值也好于往年同期。

圖9 葉綠素a和濁度

3.2 藻類生長(zhǎng)的影響

日常技術(shù)措施的應(yīng)用，在藻類生長(zhǎng)情況抑制上有著較為明顯的效果，同樣以城市河湖一組較為典型的監(jiān)測(cè)點(diǎn)為例，分析了2017年和2018年4～10月份藻細(xì)胞密度增長(zhǎng)趨勢(shì)(圖10和圖11)，圖中列舉的點(diǎn)位：北海北門(mén)、北海棧橋、內(nèi)部水域、西筒子河為從上游至下游的關(guān)系。北海北門(mén)的上游為城市河湖的西海、后海，河道水體從后海流至北海后因?yàn)楹用孀儗?、水流減緩、河道生態(tài)系統(tǒng)單一、加之人為影響因素較多等多種因素的疊加，導(dǎo)致藻細(xì)胞密度大幅升高。

圖10 2017年藻細(xì)胞密度增長(zhǎng)趨勢(shì)

圖11 2018年藻細(xì)胞密度增長(zhǎng)趨勢(shì)

根據(jù)這種情況，在北海棧橋處安裝了薄片過(guò)濾設(shè)施并且在入內(nèi)部水域處設(shè)立了制劑投加點(diǎn)，通過(guò)物理和生物措施，有效地控制了藻細(xì)胞密度增長(zhǎng)的趨勢(shì)，如圖10、11所示，水體在經(jīng)過(guò)北海棧橋處為繼續(xù)呈現(xiàn)快速增長(zhǎng)的趨勢(shì)，而藻細(xì)胞密度降低，有效地保證了下游水體的水環(huán)境。

4 技術(shù)措施思路設(shè)想

針對(duì)河道現(xiàn)有情況，城市河道水環(huán)境改善技術(shù)措施思路設(shè)想為：日常措施保當(dāng)前、長(zhǎng)效措施穩(wěn)推進(jìn)，管理措施促提升；長(zhǎng)效措施的建立或者說(shuō)構(gòu)建需要時(shí)間，所以需要日常措施來(lái)保證當(dāng)下水環(huán)境。而管理措施是日常措施和長(zhǎng)效措施的基礎(chǔ)，是日常措施開(kāi)展，長(zhǎng)效措施推進(jìn)的重要保障。經(jīng)過(guò)各項(xiàng)措施的結(jié)合最終實(shí)現(xiàn)建平衡、提感官、長(zhǎng)效穩(wěn)定的目的。

日常措施包括：水流的調(diào)控、生物措施、物理措施、生態(tài)措施等。水流調(diào)控中可以在春季大幅置換水體，降低水體冬季中沉積的營(yíng)養(yǎng)鹽，減少藻類生長(zhǎng)的基數(shù)；夏季增加水體穿流量，減少藻細(xì)胞密度，降低水體濁度，使夏季高溫時(shí)水體透明度得到一定程度的保障。制劑的投加可以有效降低水體營(yíng)養(yǎng)鹽，抑制藻類生長(zhǎng)期的生長(zhǎng)速度，穩(wěn)定底泥沉積物，降低水體濁度，一定程度上提升水體透明度。并且能夠?qū)ε盼酆蠛诔?、油污快速起到作用?/p>

長(zhǎng)效措施為在城市河段內(nèi)應(yīng)用生態(tài)措施逐步構(gòu)建水生態(tài)系統(tǒng)平衡。通過(guò)底泥原位修復(fù)，恢復(fù)沉水植被的方法提升河道水環(huán)境質(zhì)量，解決突出水體問(wèn)題，比如水華、水綿和菹草泛濫等。沉水植物成活后，能吸收利用水體中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，合成自身生長(zhǎng)發(fā)育所需要的物質(zhì)，有效地降低水體中的營(yíng)養(yǎng)鹽濃度，抑制藻類生長(zhǎng)；降低懸浮顆粒物，抑制沉積物的再懸浮，降低沉積物營(yíng)養(yǎng)鹽釋放率。促進(jìn)原生動(dòng)物的生長(zhǎng)，使得水體向著更加清澈的方向發(fā)展，使得水體維持在草型清水態(tài)。草型清水態(tài)水體，體現(xiàn)為高透明度，水體鮮活、清澈、透亮。但是沉水植物的恢復(fù)和水生態(tài)系統(tǒng)平衡的構(gòu)建需要一定的時(shí)間，所以在這個(gè)過(guò)程中需要日常措施和管理措施的配合，這樣既能有力地保證水環(huán)境質(zhì)量，又能從長(zhǎng)遠(yuǎn)的角度徹底解決水體問(wèn)題，恢復(fù)水體生態(tài)系統(tǒng)平衡，將水環(huán)境質(zhì)量提升到更高的水準(zhǔn)上。

4.1 底泥修復(fù)

底泥為河道內(nèi)主要的內(nèi)源污染[5]，通常河道疏浚能夠有效減少內(nèi)源污染，但是城市建成區(qū)內(nèi)的河道，采用清淤的方式，工程量大，影響范圍廣，另外因?yàn)樾泻樾枨?，?dǎo)致工期緊迫，諸多因素造成投入較大，并且清淤過(guò)程中難免造成底泥再懸浮。底泥在清淤后存在著運(yùn)輸和處理等方面的難度，因?yàn)樵诘啄嗵幚硖幹眠^(guò)程中的二次污染如何避免也是需要考慮的問(wèn)題。因此對(duì)于底泥原位修復(fù)技術(shù)的應(yīng)用是一個(gè)較為適合的技術(shù)措施，該項(xiàng)技術(shù)有兩個(gè)大的實(shí)施方向，一是在原有底泥上采取穩(wěn)定、洗脫的方式，降低底泥污染物，減少底泥營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)反向釋放對(duì)水體的影響。二是通過(guò)投加制劑使底泥穩(wěn)定化和固化，降低底泥中污染物的溶解度，一定程度上降低底泥的污染程度，從而減小對(duì)河道水體的影響。

4.2 生物浮床

利用水生植物對(duì)水體的凈化作用和化感作用，降低水體中營(yíng)養(yǎng)鹽指標(biāo)、抑制藻類生長(zhǎng)。水生植物凈化作用就是通過(guò)植物根系吸收水中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)轉(zhuǎn)化為自身生長(zhǎng)，然后通過(guò)收割植物將營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)轉(zhuǎn)移出水體。化感作用就是通過(guò)植物釋放的化感物質(zhì)對(duì)浮游動(dòng)物的生長(zhǎng)起到抑制作用。常用的生物浮床材質(zhì)種類較多，較為常見(jiàn)的聚苯乙烯、聚乙烯兩種，兩種材料的堅(jiān)固程度良好，消波作用明顯。常用的水生浮床植物有香蒲、鳶尾、水生美人蕉、旱傘草、千屈菜等。這些植物均具備成活率高，生長(zhǎng)迅速，同時(shí)具備良好的景觀效果，是景觀水體中較為常用的凈水和環(huán)境美化的措施。同時(shí)植物分泌的化感物質(zhì)，影響浮游植物正常的細(xì)胞活動(dòng)，破壞其細(xì)胞結(jié)構(gòu)，進(jìn)而抑制浮游植物的大量生長(zhǎng)。

4.3 沉水植物

沉水植物系統(tǒng)是水生態(tài)系統(tǒng)的初級(jí)生產(chǎn)者，不僅能夠?qū)λw和底泥中的氮、磷和難降解有機(jī)污染物進(jìn)行吸收、轉(zhuǎn)化，合成自身物質(zhì)，對(duì)富營(yíng)養(yǎng)化的水體起到凈化作用[6]；還能調(diào)節(jié)水生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)速度，增加水體生物多樣性，控制藻類生長(zhǎng)，從而有效提高水質(zhì)，改善生態(tài)環(huán)境；植物通過(guò)自身呼吸，能夠增加水體含氧率，起到復(fù)氧作用，為水生魚(yú)、貝、螺等提供氧環(huán)境、棲息地和部分食物。沉水植物系統(tǒng)是水系統(tǒng)調(diào)節(jié)和提高水體自凈能力的重要環(huán)節(jié)。沉水植物通過(guò)吸附水體中生物性和非生物性懸浮物質(zhì)，提高水體透明度，增加水體溶解氧，以及固定水體和底泥中N、P等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)實(shí)現(xiàn)對(duì)水質(zhì)的凈化。此外沉水植物對(duì)重金屬離子銅、鉛、砷等也有較大的吸收能力，對(duì)增加水體中溶解氧濃度具有非常大的貢獻(xiàn)率。

沉水植物和藻類都是水生態(tài)系統(tǒng)中主要的初級(jí)生產(chǎn)者，也是營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和光能上利用的競(jìng)爭(zhēng)者，與藻類相比，沉水植物個(gè)體大，生長(zhǎng)周期長(zhǎng)，吸收營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)能力強(qiáng)，因此，若水體中具有良好的沉水植物群落就能很好的抑制藻類生長(zhǎng)。同時(shí)多種沉水植物對(duì)藻類有化感抑制作用，如穗花狐尾藻分泌五倍子酸可抑制銅綠微囊藻、水華、魚(yú)腥藻的生長(zhǎng)，金魚(yú)藻、大茨藻能抑制魚(yú)腥藻生長(zhǎng)。另外，沉水植物可為龐大的浮游動(dòng)物提供棲息地，哺育了高密度的浮游動(dòng)物群落，浮游動(dòng)物可大量捕獲浮游植物。

微生物是水體凈化污水的主要“執(zhí)行者”，水體中微生物的種類和數(shù)量很豐富，因?yàn)樗参锏母党Ｐ纬梢粋€(gè)網(wǎng)絡(luò)狀的結(jié)構(gòu)，并在植物根系附近形成好氧、缺氧和厭氧的不同環(huán)境，為各種不同微生物的吸附和代謝提供了良好的生存環(huán)境，也為水體污水處理系統(tǒng)提供了足夠的分解者。沉水植物在水中部分能吸附大量的藻類，這也為微生物提供了更大的接觸表面積。研究表明，有植物的水體系統(tǒng)，細(xì)菌數(shù)量顯著高于無(wú)植物系統(tǒng)，且植物根部的分泌物還可以促進(jìn)某些嗜磷、氮細(xì)菌的生長(zhǎng)，促進(jìn)氮、磷釋放、轉(zhuǎn)化，從而間接提高了凈化率。

5 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)分析城市河湖水質(zhì)變化趨勢(shì)、總結(jié)歸納現(xiàn)有技術(shù)措施，從水質(zhì)和藻類生長(zhǎng)情況兩方面闡述了當(dāng)前治理措施的有效性，并且結(jié)合技術(shù)措施，提出了適應(yīng)當(dāng)下水體環(huán)境變化的技術(shù)措施設(shè)想，可為城市河湖水環(huán)境治理技術(shù)措施的選用拓寬思路。