北京市河道水生態(tài)治理研究

張 洋，康子秋，詹思南，曹 銳

（北京市城市河湖管理處，北京 100032）

近年來，城市河道水污染問題日漸嚴(yán)重，水污染不僅加重了水生態(tài)惡化，從某種程度而言，水污染和水生態(tài)問題是一種相互因果關(guān)系。河道水生態(tài)污染具有模糊性、不可逆性、構(gòu)成因素多樣性和系統(tǒng)復(fù)雜性等特點(diǎn)，河道水生態(tài)一旦受到污染就很難修復(fù)。河道水生態(tài)污染在限制地區(qū)社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時，也會危害人類健康并破壞生態(tài)平衡。

科學(xué)預(yù)估評價監(jiān)測區(qū)域內(nèi)河道水體的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量污染狀況，是為科學(xué)有效地評價監(jiān)測區(qū)內(nèi)河道整體水生態(tài)以及制定具體水生態(tài)管理決策實(shí)施方案提供科學(xué)的數(shù)據(jù)支撐。因而，所有選取監(jiān)測指標(biāo)的科學(xué)性、全面性和代表性與具體評價標(biāo)準(zhǔn)和方法的合理性等都決定了城市河道水體環(huán)境質(zhì)量狀況評價結(jié)果的客觀與否。

1 北京市河道污染現(xiàn)狀

北京市位于海河平原西北端，地處海河流域中部，東距渤海約150 km，地勢西北高東南低。北京地區(qū)降水有著降雨變率大、暴雨頻繁等特點(diǎn)。據(jù)統(tǒng)計，北京市多年平均年降雨量585 mm，汛期雨量約占全年降水量的85%，汛期降雨又常集中在7 月下旬和8月上旬的幾場大暴雨，暴雨不僅頻繁，而且強(qiáng)度很大。北京的地理位置、氣候特點(diǎn)等因素使得河道水資源具有地域性差別，不同地方的河道水生態(tài)也不盡相同。

通過實(shí)地調(diào)查北運(yùn)河、永定河、拒馬河等河流，發(fā)現(xiàn)北京市河道水生動植物賴以生存的生態(tài)環(huán)境不斷遭受破壞，不利于動物生存、微型動物棲息繁衍和微生物附著［1］。同時，河道水體問題錯綜復(fù)雜。城市河道斷流，河水干涸；河道存在水體污染嚴(yán)重、河水發(fā)綠發(fā)臭、污泥淤積、垃圾隨處可見、藍(lán)藻現(xiàn)象多發(fā)、雨污混流現(xiàn)象，水體富營養(yǎng)化程度不斷上升。尤其是春夏季，河道水體發(fā)綠，透明度不滿足景觀水體要求?，F(xiàn)狀大多河道結(jié)構(gòu)和形態(tài)較為單一，河道駁岸普遍硬質(zhì)化，多采用漿砌石、混凝土護(hù)岸等護(hù)坡結(jié)構(gòu)，河道底部和岸坡的硬化阻礙了水和土壤養(yǎng)分的交換，造成河流系統(tǒng)無法獨(dú)立支持復(fù)雜的水生生物群落。這些因素均可導(dǎo)致生物多樣性消失、生態(tài)環(huán)境惡化、生態(tài)鏈斷裂、生態(tài)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)破壞等問題，降低生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)與能量流動規(guī)模，當(dāng)排入的有機(jī)污染物、氨磷營養(yǎng)鹽等達(dá)到河流自凈功能界限時，就會出現(xiàn)水生態(tài)失衡現(xiàn)象。

2 河道污染治理現(xiàn)存問題

2.1 內(nèi)源污染得不到有效控制

實(shí)踐表明，產(chǎn)生內(nèi)源性污染的根本原因是水體不流動或流速低、地表徑流污染入河及污水入河等。然而，在治理內(nèi)源性污染方面仍存在一系列技術(shù)問題，如未對污泥進(jìn)行全面分析就盲目制定措施、清淤方式不合理、治理措施實(shí)施時機(jī)不當(dāng)?shù)?。不恰?dāng)、不合理的內(nèi)源清理方式會導(dǎo)致進(jìn)一步的污染，造成恢復(fù)河流水質(zhì)的過程更長。結(jié)合調(diào)研資料，當(dāng)前大量河道清淤尚未形成良好的處理方法，常用的處理措施是制磚資源化利用、簡單脫水堆埋，若未妥善處置底泥則會帶來二次污染問題。目前，用于分析水體受面源污染負(fù)荷對水質(zhì)影響程度的水質(zhì)模型正在探索中。因缺乏妥善的雨水管道管護(hù)，當(dāng)前大多數(shù)雨水管道存在嚴(yán)重的沉積物污染，難以有效控制干濕沉降和落葉污染。

2.2 水污染監(jiān)測技術(shù)有待創(chuàng)新

隨著時代發(fā)展和科學(xué)技術(shù)進(jìn)步，一些地區(qū)原有的水質(zhì)監(jiān)測技術(shù)日漸陳舊落后，不能適應(yīng)當(dāng)前的水質(zhì)監(jiān)測環(huán)境?；谏鲜銮闆r，為改變水質(zhì)監(jiān)測現(xiàn)狀，有必要對現(xiàn)有水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)升級［2］。水質(zhì)監(jiān)測相關(guān)部門應(yīng)積極引進(jìn)國內(nèi)外先進(jìn)的水質(zhì)監(jiān)測技術(shù)及制度，結(jié)合區(qū)域地理特點(diǎn)，將整體水體環(huán)境監(jiān)測中存在的問題進(jìn)行細(xì)化，制定出完善、與時俱進(jìn)的水污染監(jiān)測體系和制度，形成有效的管理范圍，明確人員工作內(nèi)容和職責(zé)分工，從而保證水質(zhì)監(jiān)測工作的高效進(jìn)行。

水質(zhì)監(jiān)測結(jié)果會影響后續(xù)污水的處理質(zhì)量，因而保證水污染監(jiān)測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性是保證污水處理工作有效完成的關(guān)鍵之一。但是，在日常水污染監(jiān)測工作中，受各種客觀和主觀因素的綜合影響，監(jiān)測數(shù)據(jù)會出現(xiàn)一定程度的失真。有關(guān)人員在開展水污染監(jiān)測工作時，必須保證監(jiān)測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。水污染監(jiān)測除需要管理層對檢測員工嚴(yán)格要求外，還需要政府部門加強(qiáng)對監(jiān)測站的監(jiān)督管理，管理人員要以身作則并要求工作人員嚴(yán)格要求自己，進(jìn)一步提高監(jiān)測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性及污染治理效率。

3 河道水生態(tài)污染評價

3.1 評價方法選取

對河道水生態(tài)污染狀況及可持續(xù)性進(jìn)行評價，目前已形成一套標(biāo)準(zhǔn)流程，主要涉及評價指標(biāo)的選取、評價體系的建立、指標(biāo)權(quán)重的設(shè)置等方面，最終通過評價標(biāo)準(zhǔn)得到水生態(tài)污染的程度，以及分析出水生態(tài)與其他因素之間的關(guān)聯(lián)性，有助于從宏觀上做出調(diào)節(jié)改善措施。本次綜合考慮水污染的主觀和客觀因素后，選取有代表性指標(biāo)，采用層次分析法對河道水生態(tài)污染現(xiàn)狀進(jìn)行評價，計算得出其可持續(xù)利用程度指數(shù)E，具體表達(dá)式為：

式中：m、n分別為準(zhǔn)則層和指標(biāo)層的數(shù)量；Ei和Pi分別為準(zhǔn)則層指標(biāo)的評價值及其權(quán)重；Mij、Qij分別為目的指標(biāo)對于準(zhǔn)則層中某個間接指標(biāo)的評分值和權(quán)重。

3.2 水資源污染評價體系構(gòu)建

本次將北京市河道水資源系統(tǒng)分解為水資源條件、社會經(jīng)濟(jì)條件、水資源開發(fā)利用狀況和生態(tài)環(huán)境狀況4個子系統(tǒng)，共選定水資源總量、人均水資源占有量、水質(zhì)等級、人均GDP、單位水資源GDP 產(chǎn)出、城鎮(zhèn)化率、地表水污染程度、地下水污染程度、工業(yè)用水重復(fù)利用率、水土流失面積、污水處理率和森林覆蓋率12 項評價指標(biāo)，按從屬關(guān)系分組，建立遞階層次結(jié)構(gòu)。采用權(quán)重系數(shù)表示目的指標(biāo)和間接指標(biāo)對評價結(jié)果的貢獻(xiàn)程度，本文結(jié)合其他關(guān)于水資源安全、可持續(xù)性評價等研究成果，對各指標(biāo)權(quán)重考慮選用打分法確定［3］，打分按1～5 分的標(biāo)度進(jìn)行，1 代表評分最低，5 代表評分最高。經(jīng)適當(dāng)調(diào)整，確定評價指標(biāo)體系和指標(biāo)數(shù)值詳見表1。

表1 北京市河道水資源污染評價體系

3.3 評價標(biāo)準(zhǔn)和結(jié)果

參考水資源開發(fā)利用規(guī)劃、國際及國家認(rèn)可的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，依據(jù)北京市的區(qū)域特點(diǎn)，確定以下評價標(biāo)準(zhǔn)，詳見表2。

表2 評價標(biāo)準(zhǔn)

對各間接指標(biāo)、綜合指標(biāo)利用公式和參考文獻(xiàn)資料計算確定，結(jié)果詳見表3。由表3 可知，水資源可持續(xù)利用指數(shù)為0.64，表明河道整體污染較少，處于較好水平。

表3 評價結(jié)果

4 河道水生態(tài)治理和管理措施

4.1 選用合適的植物修復(fù)方式

本次評價顯示河道污染較少，可采取植物修復(fù)的方式，通過特殊的植物還原、吸收并轉(zhuǎn)化處理水體中的污染物質(zhì)。其中，根系過濾措施更適用于河道局部區(qū)域和較淺的湖泊及濕地系統(tǒng)。根系過濾措施主要是借助植物的根系吸收河道水體中的污染物質(zhì)，發(fā)揮植物機(jī)能的作用，并將吸收的污染物質(zhì)轉(zhuǎn)移到植物的地上部分，再通過處理植物地上部分去除富集的污染物。在含重金屬污染的水環(huán)境治理中，適合采取植物萃取措施，但對植物種類的要求較高，需選用生長速度快和吸收富集能力強(qiáng)、污染物耐受力強(qiáng)以及抗病蟲害能力強(qiáng)的植物［4］。

4.2 加大河道垃圾和淤泥清理力度

（1）要加強(qiáng)河庫岸線及周邊區(qū)域的垃圾清理，包括生活垃圾、建筑垃圾等堆積物，通過集中打撈垃圾漂浮物、依法取締岸邊廢品收購點(diǎn)等方式，避免河道水生態(tài)及周邊環(huán)境出現(xiàn)二次污染。河道岸線清理出來的垃圾、漂浮物等應(yīng)集中堆放，及時清運(yùn)至垃圾中轉(zhuǎn)站處理，不得隨意堆放。

（2）要安排水電站、樞紐等管理單位配置保潔用品，安排日常的打撈人員，每天定時清理打撈河面垃圾，做好監(jiān)督工作，嚴(yán)禁向下游沖泄垃圾。

（3）水利管理部門要定期清理河道的淤泥，減少河道中的泥沙量，提高河道泄洪防澇作用［5］。在河道清淤工作中，工作人員要設(shè)計科學(xué)的河道疏浚方案，有序開展河道治理工作，提高整體施工質(zhì)量。

4.3 加強(qiáng)水生態(tài)監(jiān)測和保護(hù)

在生活廢水處理與排放問題上，應(yīng)做好集中式處理工作，禁止生活廢水直接排放。另外，還應(yīng)發(fā)揮污水處理廠優(yōu)勢，提升污水處理能力，同時要控制企業(yè)污水排放，改造排污工藝，提高清潔生產(chǎn)能力。在水質(zhì)監(jiān)測中，需注意監(jiān)測布點(diǎn)這一環(huán)節(jié)，要在規(guī)定的時間、地點(diǎn)或特定的時間間隔內(nèi)測定水的某些指標(biāo)。如果是受到污染的水，還要結(jié)合污染物的性質(zhì)，根據(jù)不同水溫、流量及污染物排放點(diǎn)位等因素，綜合考慮選擇合適的點(diǎn)位，按照技術(shù)規(guī)范進(jìn)行點(diǎn)位布設(shè)，爭取以最少測點(diǎn)來獲得最佳數(shù)據(jù)，并保證所選點(diǎn)位具有可行性和代表性［6］。在進(jìn)行水質(zhì)分析時，工作人員應(yīng)充分利用現(xiàn)有資源和新技術(shù)，識別水生態(tài)的變化，收集統(tǒng)計數(shù)據(jù)和信息，制定有針對性的策略，確保水生態(tài)保護(hù)的及時性和有效性，進(jìn)而加強(qiáng)對生態(tài)環(huán)境的整體保護(hù)。此外，工作人員應(yīng)監(jiān)測、分析流域內(nèi)所有植被，結(jié)合水土流失治理策略，提高植被覆蓋率，并促進(jìn)水土保護(hù)規(guī)劃的實(shí)施。

4.4 完善河流監(jiān)管體制和管理制度

盡快落實(shí)河流執(zhí)法監(jiān)管單位及相關(guān)設(shè)備，加快形成長效的河道保護(hù)管理機(jī)制。要與公安部門加強(qiáng)溝通協(xié)作，建立聯(lián)合執(zhí)法機(jī)制，聯(lián)合開展執(zhí)法專項活動，嚴(yán)厲打擊水域岸線侵占、非法排污、放牧、取土、捕撈、圍墾、設(shè)障、養(yǎng)殖等違法行為。將公安業(yè)務(wù)職能與河湖警長制工作方案中所要求的職責(zé)任務(wù)相結(jié)合，按照屬地原則，理順工作職能、明確相關(guān)責(zé)任，將工作任務(wù)明確到具體的部門和人員，積極推進(jìn)“人防、物防、技防”建設(shè)，及時排查、彌補(bǔ)工作薄弱環(huán)節(jié)和問題漏洞，確保萬無一失［7］。同時，依靠互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)人才，建立河流污染數(shù)據(jù)管理平臺?；诠芾砥脚_的使用，地方政府應(yīng)當(dāng)收集、整理和分析每個地區(qū)主要的數(shù)據(jù)，記錄每個流域的污染排放分布、數(shù)量、類型和處理設(shè)施的使用情況，實(shí)現(xiàn)政府對河流上下游和湖泊基本信息、污染源信息等的共享。

4.5 加強(qiáng)宣傳教育

加強(qiáng)宣傳教育工作，離不開企業(yè)、社會組織、公民等的參與。河流水污染治理必須要讓社會公眾參與其中。①強(qiáng)化河流流域內(nèi)居民的環(huán)保意識，促進(jìn)附近居民參與到水污染治理中，改變以前“不聞不問”的現(xiàn)象。②拓寬民眾獲取水污染治理相關(guān)內(nèi)容的渠道，比如各地方政府定期召開水污染整治座談會，積極收集河道沿岸民眾的意見和建議，對表現(xiàn)好的民眾給予獎勵等。③設(shè)立由區(qū)域利益群體和環(huán)境保護(hù)志愿者組成的志愿機(jī)構(gòu)，負(fù)責(zé)及時向相關(guān)地方單位報告巡查期間遇到的問題，進(jìn)而擴(kuò)大政府及相關(guān)部門獲得收集信息的機(jī)會。最重要的是，民間社會本身也具有監(jiān)管功能，不僅監(jiān)管河岸和沿河企業(yè)，同時監(jiān)督有關(guān)部門和單位工作，打破現(xiàn)有行政制度中的自我監(jiān)管，完善河長制的社會監(jiān)督體系。④提高企業(yè)社會責(zé)任感，將河流管護(hù)職責(zé)部分分派到相關(guān)企業(yè)，讓他們更多地參與水污染治理。這樣，企業(yè)家可以更加關(guān)注河道生態(tài)治理和污染防治，改進(jìn)自己的生產(chǎn)工藝，促進(jìn)新舊動能轉(zhuǎn)換和節(jié)能減排，實(shí)現(xiàn)環(huán)境保護(hù)目標(biāo)，從消極應(yīng)付轉(zhuǎn)變?yōu)榉e極參與，還可以對企業(yè)職工進(jìn)行宣傳教育，促使他們樹立環(huán)保理念?？偟膩碚f，良好的宣傳工作會讓公民、企業(yè)和其他社會力量參與到河流污染治理工作中。

5 結(jié)語

隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)和人類社會活動的發(fā)展，資源環(huán)境問題日益突出。在各種自然資源中，水資源是重要的、不可替代的自然資源。在水資源短缺和水污染問題日益嚴(yán)重的當(dāng)下，城市河道水生態(tài)治理是解決城市水資源危機(jī)的有效方法。植物修復(fù)、清理清淤、生態(tài)監(jiān)測、體制完善、宣傳教育等措施的綜合運(yùn)用，將對改善河道水生態(tài)起到重要作用，并可供類似治理工程參考。