城市水環(huán)境的修復(fù)及綜合治理

摘 要：由于我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)快速發(fā)展，人口不斷增長(zhǎng)以及城市化進(jìn)程加快等原因，導(dǎo)致了我國(guó)城市污水排放量日益增加且越來越大，城市水環(huán)境的污染也愈發(fā)嚴(yán)重。近年來，人們逐漸意識(shí)到發(fā)展經(jīng)濟(jì)不能以犧牲環(huán)境為代價(jià)，必須從水環(huán)境、社會(huì)、經(jīng)濟(jì)三個(gè)方面出發(fā)，合理規(guī)劃，統(tǒng)籌布局，從而改變我國(guó)各城市之間水環(huán)境污染自治的現(xiàn)象。我國(guó)逐漸摸索出了治理水環(huán)境的幾種方法，對(duì)于城市水環(huán)境污染的治理頗有成效，各城市的水環(huán)境污染已得到極大改善。

關(guān)鍵詞：城市水環(huán)境；修復(fù)技術(shù)；綜合治理文章編號(hào)：2095-4085（2024）10-0061-03

0 引言

城市水環(huán)境是指一個(gè)城市在地球表層空間中自然生物賴以生存的所有水體環(huán)境。因此，城市水環(huán)境的修復(fù)工作要在可持續(xù)發(fā)展的指導(dǎo)理念下，運(yùn)用行之有效的方法，改善城市水環(huán)境質(zhì)量，保障居民生活用水安全。同時(shí)，城市水環(huán)境的治理和管控不能僅依靠技術(shù)層面的工作，而是需加強(qiáng)城市的綜合治理能力，要利用城市個(gè)體的相互作用有效地解決水污染問題，進(jìn)而促進(jìn)城市的可持續(xù)發(fā)展和進(jìn)步^［1］。本文主要探討城市水環(huán)境治理中修復(fù)技術(shù)和城市水環(huán)境的綜合治理。

1 造成我國(guó)城市水污染嚴(yán)重的根本原因

水污染是人類活動(dòng)排放的污染物進(jìn)入水體，因水體自凈能力不足，導(dǎo)致水質(zhì)惡化，影響水的使用價(jià)值，甚至危害人體健康和破壞生態(tài)環(huán)境的現(xiàn)象。隨著城市人口的持續(xù)增長(zhǎng)和工業(yè)化的不斷發(fā)展，城市用水量大大增加，這一系列變化造成了工業(yè)廢水和生活污水的排放量增多。雖然我國(guó)許多城市也針對(duì)工業(yè)廢水和生活污水的排放，建設(shè)了不少污水處理廠，但處理能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)跟不上城市的擴(kuò)張和工業(yè)的發(fā)展。大量污水沒有經(jīng)過污水處理廠的處理直排到河道，對(duì)城市水體造成了嚴(yán)重污染。同時(shí)隨著城市建筑和道路交通的不斷建設(shè)，城市地表發(fā)生了改變，雨水對(duì)地表垃圾的沖刷力大大增加，快速流入河道，增加了河道的污染物。

2 城市水環(huán)境的修復(fù)及綜合治理

2.1 城市水環(huán)境修復(fù)的方法

近年來，我國(guó)已經(jīng)開始重視城市水環(huán)境的修復(fù)工程，經(jīng)過多年的城市水環(huán)境的治理經(jīng)驗(yàn)和摸索總結(jié)，一般分為生物、物理、化學(xué)和生態(tài)等四種修復(fù)方法。

（1）生物修復(fù)法就是針對(duì)水環(huán)境的污染問題，選擇合適的生物投入到受污染的水體中，利用該生物的特性對(duì)污染物進(jìn)行吸收和凈化。該方法不僅是簡(jiǎn)單的消耗污染物，而是通過這些生物自身的代謝和轉(zhuǎn)化功能，將水環(huán)境中的污染物轉(zhuǎn)化為無毒或低毒物質(zhì)。生物修復(fù)法也有缺點(diǎn)，并不是所有的污染物都可以采用生物修復(fù)法來處理，而且生物修復(fù)的周期較長(zhǎng)，其生長(zhǎng)易受到限制。同時(shí)，如果引入的生物無法受到有效的管控，就會(huì)導(dǎo)致生物入侵的問題，使得當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)平衡遭到破壞。

（2）物理修復(fù)法包括底泥疏浚、人工增氧、生態(tài)調(diào)水等，是一種常見的水環(huán)境修復(fù)措施，其核心理念在于通過轉(zhuǎn)移、降解、稀釋污染物，從而改善被污染的水體環(huán)境。舉例來說，底泥疏浚就是將受污染的河道底泥移除，直接切斷水環(huán)境的內(nèi)源污染物，使污染物達(dá)到水體的容忍限度，進(jìn)而推動(dòng)水環(huán)境生態(tài)的自然恢復(fù)。然而，這種方法并非沒有缺點(diǎn)。首先，由于工程規(guī)模大，實(shí)施成本相對(duì)較高。其次，雖然這種方法可以在一定程度上緩解水質(zhì)惡化，但無法從根本上解決水質(zhì)問題。

（3）化學(xué)修復(fù)法是指通過化學(xué)除藻、鈍化、酸堿中和、重金屬化學(xué)固定等技術(shù)，向受污染的水體中投入一些化學(xué)藥劑，通過化學(xué)反應(yīng)來降低水環(huán)境中污染物的含量。例如，化學(xué)除藻就是利用化學(xué)除藻劑進(jìn)行除藻。鈍化就是根據(jù)鋁鹽、鐵鹽、硫酸鋁鐵等能與無機(jī)和顆粒磷產(chǎn)生沉淀，從而減少水體中磷的含量，修復(fù)富營(yíng)養(yǎng)化水體。這類化學(xué)修復(fù)法雖然見效迅速，但是處理重金屬污染只是改變重金屬的離子狀態(tài)，并沒有改變金屬元素本身，如果沒有及時(shí)清除，重金屬可能會(huì)重新活化，繼續(xù)危害水環(huán)境，而且所使用的化學(xué)藥劑本身有可能造成二次污染。

（4）生態(tài)修復(fù)法是指通過生物多樣性調(diào)控、底泥生物氧化、水生植物修復(fù)、復(fù)合生態(tài)濾床等技術(shù)人為建造生態(tài)系統(tǒng)或人為調(diào)控天然生態(tài)系統(tǒng)，來改善環(huán)境本身的生態(tài)，使得受污染的水環(huán)境生態(tài)系統(tǒng)逐漸恢復(fù)。根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍夂颦h(huán)境和受污染的水環(huán)境問題，相應(yīng)的一系列布置包括動(dòng)物、植物、微生物、水源等，在生態(tài)環(huán)境小范圍內(nèi)做出改變的同時(shí)可保證原有的生態(tài)系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。生態(tài)修復(fù)法與其他方法相比對(duì)原有的生態(tài)系統(tǒng)破壞更低，實(shí)施成本也相對(duì)較少，對(duì)于目前的各種城市水環(huán)境修復(fù)方法而言，生態(tài)修復(fù)方法是最有效、最科學(xué)、最適宜的修復(fù)方法。

2.2 生態(tài)修復(fù)法的主要措施

2.2.1 河道修復(fù)

河道修復(fù)主要通過疏浚、清淤、岸線整治等方式，使河道恢復(fù)因人類活動(dòng)的干擾而喪失或退化的自然生態(tài)功能。這種修復(fù)工作能夠保持水土不流失、有效改善河流水流條件及維護(hù)生物的多樣性，從而消除對(duì)生態(tài)環(huán)境有害的存在，促進(jìn)水生態(tài)系統(tǒng)的健康和穩(wěn)定。

河北省遷安市東城區(qū)的三里河，全長(zhǎng)13.4km。因當(dāng)?shù)夭恢匾曀h(huán)境保護(hù)，導(dǎo)致其成為城區(qū)的主要排污通道，河水水質(zhì)和周邊環(huán)境污染嚴(yán)重，河床淤積，部分河段干枯，河床裸露，成為時(shí)令河。2007年以來，遷安市持續(xù)對(duì)三里河進(jìn)行綜合改造，通過污水截流、引水、清淤等措施重建河道的水生態(tài)環(huán)境。經(jīng)過一系列精心策劃和實(shí)施的生態(tài)修復(fù)與環(huán)境美化工程，如今的三里河兩岸煥發(fā)出勃勃生機(jī)，綠樹成蔭，郁郁蔥蔥，與清澈的河水交相輝映，為市民和游客提供了一個(gè)親近自然、放松心情的絕佳去處（見圖1）。

2.2.2 池塘修復(fù)

池塘修復(fù)主要是利用塘泥和水生植物等生態(tài)系統(tǒng)的自凈能力，清除水體中的污染物，并促進(jìn)水生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)。其主要措施包括：清淤、種植水生植物、科學(xué)養(yǎng)殖等。

比如，在太倉市南園水體生態(tài)修復(fù)工程中，通過投放水生植物構(gòu)建水下森林6 000m²，修復(fù)池塘7 000m²。據(jù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，工程完工后南園池塘水質(zhì)指標(biāo)由原來的Ⅴ類《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB3838-2002）提升至Ⅱ類水標(biāo)準(zhǔn)（見表1）。這一變化不僅代表著水質(zhì)的巨大改善，更體現(xiàn)了池塘生態(tài)系統(tǒng)向著健康、穩(wěn)定的方向發(fā)展。在該工程中水生植物蓬勃生長(zhǎng)，為該池塘生態(tài)系統(tǒng)帶來了顯著的景觀效益，不僅美化了池塘水域環(huán)境，還為人們提供了觀賞和休閑的好去處。該工程不僅改善了南園池塘的生態(tài)環(huán)境，更豐富了市民的文化生活，成為了太倉市一道亮麗的風(fēng)景線（見圖2）。

2.2.3 濕地修復(fù)

濕地是一種獨(dú)特的生態(tài)系統(tǒng)，其生物群落由水生和陸生生物組成，具有較高的物種多樣性、生態(tài)多樣性和生物生產(chǎn)力，享有“地球之腎”的美譽(yù)。濕地修復(fù)就是利用濕地較高的環(huán)境容許能力和凈化能力，使得受污染的黑臭或富營(yíng)養(yǎng)化水體向潔凈好氧生態(tài)系統(tǒng)轉(zhuǎn)化。城市水環(huán)境的濕地修復(fù)一般為人工修復(fù)。人工濕地修復(fù)工程措施包括建設(shè)人工濕地、種植濕地植物、過程管理、重建生態(tài)系統(tǒng)以及監(jiān)測(cè)與評(píng)估等。針對(duì)不同的水環(huán)境問題，選擇不同的濕地植物，布置不同類型的人工濕地。在實(shí)踐中，還應(yīng)注重生態(tài)系統(tǒng)的自然恢復(fù)和可持續(xù)發(fā)展，從而為生態(tài)環(huán)境和人類社會(huì)帶來長(zhǎng)遠(yuǎn)利益。

以雄安新區(qū)府河河口濕地修復(fù)工程為例，府河河口濕地項(xiàng)目位于府河、瀑河及漕河三條河流入淀河口區(qū)。該濕地修復(fù)工程針對(duì)水中的污染物布置了一系列的修復(fù)措施，河水流經(jīng)包括12個(gè)生態(tài)池塘、812個(gè)填料濕地區(qū)以及眾多水生植物塘區(qū)（見圖3）。

當(dāng)該濕地工程進(jìn)水水質(zhì)劣于V類水《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB3838-2002）時(shí)的污染物凈化效果（見表2）。

這些不同功能的池塘、濕地不僅實(shí)現(xiàn)了治理水污染的目標(biāo)，還修復(fù)了生態(tài)環(huán)境，并已成為當(dāng)?shù)赜忻木坝^區(qū)域，拉動(dòng)了旅游經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

2.3 生態(tài)修復(fù)法的主要技術(shù)

（1）人工增氧技術(shù)。通過特定的增氧設(shè)備，如水車增氧機(jī)、提升增氧機(jī)和微孔曝氣等固定式增氧設(shè)備，以及增氧曝氣船等移動(dòng)式增氧設(shè)備，可以向水體注入更多的溶解氧。這種方式能促進(jìn)河道水體和底泥中的微生物加速對(duì)污染物的分解。

（2）復(fù)合生態(tài)濾床技術(shù)。是通過增氧設(shè)備增加水體溶解氧，讓好氧生物大量繁殖，加快水體和底泥中微生物對(duì)污染物的分解，完成凈化污水的任務(wù)^［2］。

（3）生物膜凈化技術(shù)。是以自然生態(tài)過濾單元和人造織物膜為載體，培養(yǎng)具有污染物降解功能和水質(zhì)分化的高效微生物以及微型生物，利用各種過濾單元對(duì)原生水體進(jìn)行凈化處理。該技術(shù)具有較強(qiáng)的抗污染和抗化學(xué)毒害能力，有利于系統(tǒng)內(nèi)部微生物的生長(zhǎng)繁殖，便于構(gòu)建一個(gè)高效的水生態(tài)系統(tǒng)。

（4）水生植物修復(fù)技術(shù)。通過引入適宜的水生植物，依靠其強(qiáng)大的吸收和降解污染物的能力，從水中大量吸取氮、磷等關(guān)鍵營(yíng)養(yǎng)元素，控制水中藻類的繁殖，使水質(zhì)得以改善。

（5）底泥生物氧化技術(shù)。是通過硝化細(xì)菌將底泥和水體中的氨氮轉(zhuǎn)化為硝酸鹽和反硝化細(xì)菌將硝酸鹽轉(zhuǎn)化為氮?dú)?。去除底泥和水體中的氨氮和好氧物質(zhì)，可改善水質(zhì)，優(yōu)化水生植物的生長(zhǎng)環(huán)境，提高水環(huán)境的自凈能力。

（6）生物多樣性調(diào)控技術(shù)。通過人為調(diào)控水環(huán)境中生物數(shù)量和生物群落結(jié)構(gòu)，可以選擇性的提高或降低水環(huán)境中某種物質(zhì)或生物的含量。這樣可以有效控制藻類等的過度生長(zhǎng)，降低水體中污染物的含量，有助于恢復(fù)水環(huán)境的生態(tài)平衡。

2.4 城市水環(huán)境的綜合治理

城市水環(huán)境面臨著生活、工業(yè)和農(nóng)業(yè)三個(gè)方面的污染壓力（見表3）。隨著科技水平的提高，工業(yè)方面的污染已經(jīng)可以進(jìn)行人為控制和管理。生活和農(nóng)業(yè)方面的污染是當(dāng)前治理的重點(diǎn)和難點(diǎn)。生活與農(nóng)業(yè)的污染源大多較為分散，不便管理，導(dǎo)致多種污染源并存，致使水環(huán)境的治理工作變得復(fù)雜。

作為發(fā)展中國(guó)家，我國(guó)面臨著城市建設(shè)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的迫切需求。盡管針對(duì)生活和農(nóng)業(yè)源的污染采取了一些措施，如雨污分流處理、合理控制化肥農(nóng)藥用量、垃圾分類等，但這些措施的效果并不明顯。為了實(shí)現(xiàn)人類水資源的可持續(xù)發(fā)展，必須從源頭改變，采取更為全面和徹底的措施來解決這些問題，如利用可再生能源、推廣生態(tài)農(nóng)業(yè)等方式。同時(shí)，我國(guó)的水環(huán)境治理也缺乏科學(xué)系統(tǒng)的規(guī)劃和指導(dǎo)方針，城市內(nèi)部各區(qū)域之間的水環(huán)境未能達(dá)成統(tǒng)一協(xié)調(diào)的治理布局，往往是各區(qū)域自治，治理措施和治理進(jìn)度也不一致，這種情況對(duì)城市水環(huán)境治理與污染控制產(chǎn)生了嚴(yán)重負(fù)面影響。所以在制定城市水污染控制工作總體規(guī)劃時(shí)，需綜合考慮，要按照水環(huán)境、社會(huì)、經(jīng)濟(jì)三個(gè)方面人水和諧、協(xié)調(diào)發(fā)展的原則進(jìn)行合理布局^［3］。而且，若要有效開展城市水環(huán)境的治理工作，必須構(gòu)建一套健全的監(jiān)控體系，并嚴(yán)格落實(shí)相關(guān)法律法規(guī)的制定和執(zhí)行。

3 結(jié)語

隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展，城市化進(jìn)程的不斷加速，水污染問題也愈發(fā)嚴(yán)重。城市發(fā)展需要經(jīng)濟(jì)的支撐，而經(jīng)濟(jì)發(fā)展不能以犧牲環(huán)境為代價(jià)。我們必須意識(shí)到只注重發(fā)展而忽視環(huán)境保護(hù)是無法持久的。政府部門需結(jié)合中國(guó)城市化進(jìn)程的特點(diǎn)，從水環(huán)境、社會(huì)和經(jīng)濟(jì)三個(gè)方面進(jìn)行綜合考慮，以實(shí)現(xiàn)協(xié)調(diào)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

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