城市河道水環(huán)境生態(tài)治理方案分析

毛俊毅

（江蘇龍環(huán)環(huán)境科技有限公司，江蘇 常州 213000）

水資源的載體有多種形式，如河流、湖泊和海洋等，作為人類生存載體的河流，已經(jīng)在很多領(lǐng)域得到應(yīng)用。河流作為城市的主要水源，在水產(chǎn)養(yǎng)殖、畜牧業(yè)和水電生產(chǎn)中發(fā)揮著重要作用，為人類的生產(chǎn)、生活提供基本保障。在城市不斷發(fā)展的背景下，世界各地的河流在人類活動的影響下發(fā)生了重大變化，城市河流在城市中的功能逐漸惡化，水污染問題也日益嚴重。水體生態(tài)環(huán)境的破壞降低了水環(huán)境表面的透明度，導(dǎo)致陽光無法通過水面直接進入水環(huán)境，使水中的水生生物無法接觸到陽光，因而生物越來越少，形成死亡循環(huán)。在實際開發(fā)過程中，河流與城市有著非常密切的聯(lián)系，可以極大地促進城市的經(jīng)濟發(fā)展。

從古至今，人們都非常關(guān)注城市河流的實際水環(huán)境。近年來，由于環(huán)境的不斷惡化，城市河流中水環(huán)境的凈化問題越來越多，這不僅制約了城市建設(shè)和發(fā)展，也嚴重影響了人們的生活質(zhì)量。因此，為了直觀地了解城市河流環(huán)境的生態(tài)狀況，相關(guān)部門需要根據(jù)城市河流的現(xiàn)狀對城市河流和監(jiān)測點進行采樣和監(jiān)測，通過對水體生態(tài)條件的分析，了解不同階段水環(huán)境存在的問題，并提出新的解決方案，進一步為我國城市水環(huán)境的治理和恢復(fù)提供新的方法和思路。

1 城市河道水環(huán)境生態(tài)治理的原則

城市河道水環(huán)境相關(guān)環(huán)境管理應(yīng)以科學(xué)管理為目標(biāo)，遵循環(huán)境管理的原則。首先，必須遵循自然規(guī)律，按照規(guī)律治理。在河道管理過程中，無論是開發(fā)還是治理，都應(yīng)在不破壞生態(tài)系統(tǒng)的前提下進行，以保證河流的生態(tài)和水環(huán)境是不可破壞的。其次是要實行全面管理。在確定流域防洪的基本功能后，環(huán)保部門可以綜合考慮景觀效應(yīng)，根據(jù)生態(tài)原理、景觀學(xué)原理對河道進行綜合治理。再次是在管理過程，應(yīng)從總體規(guī)劃開始。為了保證河道工程質(zhì)量，必須要充分考慮上游、下游、河岸、河面和河床對整個生態(tài)系統(tǒng)的影響。最后要遵循科學(xué)管理的原則。河流水生態(tài)環(huán)境管理是一項需要長期堅持的工作，相關(guān)部門應(yīng)重視生態(tài)環(huán)境的日常維護工作，并結(jié)合當(dāng)?shù)貙嶋H，進行科學(xué)管理。無論是自然規(guī)律、城市河流的功能還是人為的科學(xué)規(guī)劃與管理等，都應(yīng)該充分重視對城市河流的水環(huán)境實施科學(xué)管理，以改善人類的居住環(huán)境［1］。

2 城市河道水環(huán)境治理中存在的問題

2.1 打撈藻類成本過高

河水污染的主要原因是高濃度富營養(yǎng)物質(zhì)形成的藻類，這些物質(zhì)可在河底或水體表面形成一層有機污染物，降低了生物在水中生存的機會。因此，對大型藻類常用的處理方法是保存和移出，保存水體中的污染物，并在此基礎(chǔ)上加深河底。救援項目的規(guī)模只影響地方一級的工作量，在清潔過程中，并非所有污染物都能一次性被清除，而且這種影響與成本并不成正比。雖然救援很方便，但其不能從加工過程中起到回收的作用。一般來說，當(dāng)清除河底淤泥時，淤泥會在河底翻滾，因而可用于改變生物體底部的生活環(huán)境。在水面上捕魚時，通常使用人工捕魚或機器捕魚，但由于工人沒有受過適當(dāng)?shù)募夹g(shù)培訓(xùn)，對其選擇的標(biāo)準只能基于工作年限，而不是加工水平，工人工作的技術(shù)含量、成本也是一個問題。雖然救援技術(shù)和河道疏浚技術(shù)在國內(nèi)外已經(jīng)逐漸成熟并廣泛應(yīng)用于河道整治，但巨大的人力和物力資源短缺問題尚未得到解決，因而造成打撈藻類的成本過高。

2.2 化學(xué)治理中的二次污染情況嚴重

由于化學(xué)處理方法的快速有效，在發(fā)生突發(fā)性水污染時，人們往往選擇此類處理措施。該方法是通過化學(xué)分子和自我反應(yīng)實現(xiàn)水污染物的自動去除，以改善現(xiàn)階段的水質(zhì)環(huán)境。處理過程分為兩部分：一部分是營養(yǎng)沉積物的處理，即在城市受污染的河流流域放置鐵鹽、碘鹽和其他化學(xué)品。當(dāng)藥品和營養(yǎng)物質(zhì)在流域中發(fā)生化學(xué)反應(yīng)后，多余的累積物會落入河底。二是水體中金屬元素的固定化處理，即當(dāng)水體酸度或堿度較高時，加入相應(yīng)的化學(xué)元素進行中和以改變河流水體的酸堿度。如果水體堿性過大，水體中的金屬元素就會與氰化物混合，通過自由基反應(yīng)形成氧化氬，水體中形成的固體物質(zhì)也會沉至河床底部。由于化學(xué)分子本身可以通過不斷放置和結(jié)合形成新的物質(zhì)，從而造成水體的二次污染。因此，將該方法用于流域大面積的環(huán)境處理會釋放出不屬于原始水體的金屬物質(zhì)，并形成金屬污染。

2.3 缺乏治理城市河道水環(huán)境的意識

近年來，人們的環(huán)境保護意識越來越強，因而引起了人們對城市河流的關(guān)注。然而，在實際發(fā)展過程中，一些城市對環(huán)境管理的發(fā)展仍然缺乏重視，工作水平和質(zhì)量都無法提高。雖然一些城市在環(huán)境管理的發(fā)展過程中取得了一定的成績［2］，但與預(yù)期相比，還存在很大差距。這種情況也反映出有關(guān)部門對城市河流管理的認識不夠，沒有形成良好的理念，也沒有能力積極管理城市河流環(huán)境。另外在特定管理期內(nèi)，許多計劃和行動往往沒有永久性的效果，使河道治理效果并不理想。

2.4 河流水源存在的問題

在一些城市的發(fā)展過程中，水資源的消耗量很大，使許多河流處于干涸、斷流的狀態(tài)。同時，在一些大城市的發(fā)展過程中，工業(yè)用水及人口的大量增加，使得河流的承載力越來越小，最終破壞了水環(huán)境，降低了其凈水能力。另外，一些城市通常在施工期間向河流排放循環(huán)水，以緩解河流的水質(zhì)問題，盡管這種情況可能會補充河流的部分用水量，但循環(huán)的水處理功能仍無法滿足環(huán)境的要求，最終還會加劇環(huán)境問題。因此，只有提高城市水環(huán)境的凈化能力，才能解決城市供水不足的問題，使城市朝著健康、和諧的方向發(fā)展。

2.5 城市河道水環(huán)境建設(shè)目標(biāo)存在的問題

城市河道水環(huán)境管理的主要目的是能夠恢復(fù)河道原有的功能，因此，在具體管理過程中，要不斷提高工作效率，強化重點［3］。然而，通過對現(xiàn)階段我國城市水環(huán)境的分析得知，在城市河流管理中心的建設(shè)過程中，相關(guān)部門并沒有制定出一套完整、系統(tǒng)的城市供水規(guī)劃，因而制約了管理工作的發(fā)展，使城市河流不僅對城市發(fā)展產(chǎn)生了巨大的影響，而且還帶來了越來越多的環(huán)境問題。

3 城市河道水環(huán)境生態(tài)治理的路徑

3.1 營造“水下森林”

水下森林是指以豐富的水下植物為基礎(chǔ)的健康生態(tài)系統(tǒng)，是控制城市水體生態(tài)環(huán)境的有效途徑，其中，生物在水環(huán)境中所占的比例越來越大，這表明水生物多樣性在改善水環(huán)境方面發(fā)揮著重要作用。水下森林是研究和開發(fā)能夠有效改善城市水體生態(tài)環(huán)境的水下植物的關(guān)鍵技術(shù)。清澈的水環(huán)境更適合各種水生動植物的生長，并形成“水下森林”。此外，人們還可以根據(jù)不同類型被淹沒植物的生長來分析一個地區(qū)的水質(zhì)，以評估改善水質(zhì)的方法是否有效。因此，建設(shè)水下森林，種植越來越多的水下植物，可以改善水生生態(tài)環(huán)境。種植沉水植物時，我們需要對溫度、光照和養(yǎng)分等進行深入分析，找出最適合的沉水植物栽培方法，并分析一種特定的水城。我們還應(yīng)該根據(jù)水中生物的存活數(shù)量平衡生態(tài)系統(tǒng)，防止生物的過度生長。

3.2 培育食藻蟲體

隨著城市化進程的深入，大多數(shù)植物會釋放出大量的廢氣和廢水，導(dǎo)致水體中氮磷等化學(xué)物質(zhì)數(shù)量的急劇增加，為藻類的形成提供了豐富的營養(yǎng)，使其大量積累和生長。在所有藻類中，藍藻生長繁殖較快，破壞了河流的水生生態(tài)系統(tǒng)，使水環(huán)境的自清潔能力降低，甚至在降雨量很少的季節(jié)也沒有自清潔能力。大量研究發(fā)現(xiàn)，氮的含量越高，水體中藻類的生長速度越快，受污染水體在失去自我清潔能力進行重復(fù)循環(huán)后產(chǎn)生的氮也就越多。因此，研究人員提出了短期食藻生物的培養(yǎng)措施，其中對大型跳蚤的培養(yǎng)速度最快。藻類和腐爛的碎屑是大型跳蚤生長的主要營養(yǎng)來源。在正常情況下，一種常見的食藻昆蟲可以在一天以上吞食海藻十次，作為一種在野外生活了很長時間的物種，隨著高科技手段的不斷改進，其食藻能力將會越來越強，可以在較短的生命周期內(nèi)，利用其捕食性特征對流域的生態(tài)環(huán)境發(fā)揮有效的清潔作用，而且對恢復(fù)過程不會產(chǎn)生負面影響。

人類的一切活動都會對城市水環(huán)境產(chǎn)生巨大影響，特別是大量的含氮、磷廢水進入河道河流中，使藻類迅速繁殖，而且規(guī)模巨大，破壞了水生生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。在這種情況下，當(dāng)睡眠期過后，許多水下植物就可以生長，因而豐富了生態(tài)系統(tǒng)中的生物物種，并改善了水質(zhì)，且水生植物的物種也有所增加，使整條河道都具有裝飾效果。長期以來，藻類和食蟲動物的加入使河流生態(tài)系統(tǒng)趨于穩(wěn)定，因而在城市河道水生態(tài)環(huán)境治理方面取得了顯著成效［4］。

3.3 利用微孔曝氣增氧技術(shù)

城市河流的分布趨勢不規(guī)則且復(fù)雜，不同地理位置的河流所存在的環(huán)境問題不同，恢復(fù)程度也不同。中上部污染物的來源主要受工業(yè)發(fā)展的影響，當(dāng)廢水參數(shù)不合格時，會導(dǎo)致沼氣積聚，形成大量的氨氮物質(zhì)，破壞了水環(huán)境的生態(tài)平衡。利用微孔曝氣技術(shù)，可以增加各種河流中的含氧量，從而通過氧化反應(yīng)將有機物分解為水和二氧化碳，提高水環(huán)境的透明度，增加陽光的滲透性和過濾性，為生物體在水中的生存提供了更好的環(huán)境，并提高了水生生物的生長繁殖能力，恢復(fù)了水體的自潔功能。微孔曝氣技術(shù)有助于河流生物獲取更多氧氣，促進其生長。大量的氧氣還可以氧化水中的污泥、氨氮和其他元素以及二氧化碳，從而大大改善河流的水環(huán)境。氧氣水平在整個河流生態(tài)系統(tǒng)中有著非常積極的作用。微孔曝氣技術(shù)是利用微納米氣泡、氣液與物料混合，使氣液快速旋轉(zhuǎn)結(jié)合，再經(jīng)高壓噴射進入河道，增大了氧氣輸送表面的面積，使自溶壓力升高，從而達到清潔的目的，是現(xiàn)階段最簡單、最方便的處理方法，在無污染的情況下，可以以最低成本清潔和恢復(fù)河水的生態(tài)環(huán)境，提高水體的含氧量及水體的自潔能力，恢復(fù)生態(tài)循環(huán)，保證城市河流水環(huán)境的生態(tài)平衡。

3.4 合理規(guī)劃治理過程

在對城市河流水環(huán)境進行管理時，必須結(jié)合區(qū)域水環(huán)境的實際情況，因地制宜，優(yōu)化規(guī)劃管理。規(guī)劃管理必須是一個全局性的概念，要綜合考慮各方面的因素。因此，在進行規(guī)劃管理治理過程中，可以選擇協(xié)同工作，制定切實可行的計劃，建立一個良好的水生生態(tài)系統(tǒng)。

目前，許多環(huán)境污染導(dǎo)致城市衰退的案例提醒我們，城市的經(jīng)濟發(fā)展不應(yīng)以犧牲生態(tài)環(huán)境為代價，水污染不僅在短期內(nèi)可使財政資源迅速增加，從長期看還將對人類造成巨大損害。要解決水污染問題，首先要恢復(fù)水環(huán)境的生態(tài)功能，因此，我們應(yīng)不斷完善水環(huán)境管理體制和規(guī)劃，把水環(huán)境與城市河流生態(tài)管理放在同等重要的位置，明確城市河道管理的責(zé)任分工，加強對生態(tài)環(huán)境保護的宣傳，進一步保護生態(tài)環(huán)境［5］。

4 結(jié)語

城市河道水環(huán)境生態(tài)治理是以生態(tài)學(xué)理論為基礎(chǔ)，并根據(jù)我國的實際情況，在充分考慮生態(tài)與經(jīng)濟及社會發(fā)展之間的關(guān)系前提下，對河道水體進行的綜合設(shè)計和管理。通過科學(xué)合理地規(guī)劃城市河流水系系統(tǒng)建設(shè)工作，實現(xiàn)對水資源進行保護的目標(biāo)。