城市河流水污染治理技术措施研究

郑瑞欣

（中山市水务局，广东 中山 528400）

0 引言

随着城市经济的快速发展使得工业经济水平也不断提升，这对于城市发展有显著的促进作用，但也带来了严重的河流水污染问题。导致城市河流出现水污染的原因有很多，如人口规模扩大、经济发展需要而导致工业企业增多、畜禽业发展迅速等，这些因素都对城市河流生态功能的发挥造成了制约。通过对中山市未达标水体实施综合整治工程，能够促进民生发展，并且改善城市环境，从而更好地解决城市水污染问题。对此，必须尽快开展水污染整治工程，以提升中山市的城市形象，吸引更多的项目投资，在实现生态环境优化的同时也促进当地区域经济的快速发展。

1 河流区域概况

前山河又名前山水道，是中山市、珠海市主要的内河水运通道，全长约23.0km，前山河流域集水面积约328km2，珠海境内的面积有114km2，中山境内的面积有214km2，主要是中珠联围的区域，下游是珠海的香洲区，中上游主体部分由中山市三乡镇和坦洲镇组成。中山市三乡镇和坦洲镇境内共有95 条河涌，总长度约为209.552km。

前山河是珠海市与中山市的重要防洪排涝通道，更是城市中非常重要的景观带，空间开敞，地理位置非常重要。随着城市经济的快速发展，导致排入河流中的污染物呈现增加趋势，而且这严重影响了河流中的水源质量。流域交界河涌水系连通复杂，水体流动缓慢，污染物扩散输移特征较为复杂，两市水域功能区划存在不一致，这给水污染整治工作带来了一定的困难。因此，亟需开展前山河水环境质量现状调查及评估工作，摸清前山河水环境质量整体现状，为规划编制提供基础资料，提高规划的合理性和科学性。

2 流域污染源集中治理现状

前山河流域中，中山市包括坦洲镇污水处理厂和三乡镇污水处理厂，现状污水处理能力分别为9 万m3/d和7 万m3/d，出水水质应当达到当地的污水排放标准。坦洲镇、三乡镇应进一步扩大污水处理厂处理能力，同时按实际需求提高污水处理标准，确保整治之后的水质能够满足标准要求。

珠海市前山河范围内污水主要由拱北污水处理厂（一期）和前山污水处理厂（一期）进行收集，现状污水处理能力分别为5.5 万m3/d 和10 万m3/d。近期不需再对现有污水处理厂处理规模进行扩建，但要对现有污水处理厂的管网进行扩建完善，这样可以将污水处理有效率提升到95%以上，而且当前的水质应当满足地方标准要求[1]。

3 河流水污染治理技术措施

3.1 外源性污染控制技术

城市中的河流水体水质出现污染恶化主要是由于外界大量污染物进入水体当中，并且富集在水体中所致，要想实现河流生态修复能力提升，就必须重视将外源性污染物切断输入。

3.1.1 截污和集中处理技术

要想保障河流生态功能的恢复，就必须要对污水、废水进行控制，不能将污水直接排入河流中，这是避免出现河流污染的最有效途径。通过实施截污技术，避免污水直接排入城市河流当中，同时对产生的污水进行集中处理，能够实现对污染源的有效控制，进而保障水体的生态功能。应当加强对于污水处理厂的建设，保障污水截留效果。

3.1.2 改进排水体制

要对城市现有的排水体制进行改进，确保雨污水能够分流处理，污水进入污水厂进行集中处理，同时还要对污水厂进行升级改造，从而实现城市河流污染减轻。对于污水处理厂净化后的水资源可进行重复利用，对于达到排放标准的水体可排放到河道当中，同时也可以应用到灌溉等方面，以保障城市河道水体的生态功能。

3.1.3 生态河堤技术

河堤能够起到缓冲带的作用，并且可以发挥廊道、植被护岸等功能，这样可以保障河流防洪的安全性，还能够形成具有观赏性的景观带。生态河堤的建设应当是以营造良好的生态环境及自然景观为主，同时要充分考虑安全性及耐久性需求，因此可以将传统人工缓凝土河堤改造为水体、土体与生物均包含且实现相互涵养的生态体系，从而实现河堤上生物多样性。自20世纪90 年代以来，德、美、法、日等国家都开始逐步将传统混凝土河道拆除，并且注重修建生态河堤，这在很大程度上提升了河流水体的自净能力，大大促进了生物的繁衍生息，也实现了河流水体及生态环境的大幅改善。

3.1.4 生态护坡技术

对于生态护坡技术的实施，不仅要充分发挥河道的护坡功能，同时还应当促进河流护坡工作开展，并且要建立相应的管理体系，以确保生态平衡性能够持续开展。对于此项技术工作的开展主要采用两种方式，一种是植物护坡，另一种是植物工程复合护坡。前者是对植被根系进行巩固，以起到良好的水土保持效果，以免出现水土流失的情况，这样不仅能够满足生态环境建设要求，还可以营造观赏性非常强的景观。后者主要是将铁丝网与碎石进行结合，以构建复合型的种植基、三维植被网或者水泥生态种植等。例如上海的崇明岛瀛东村所建立的示范生态河道，通过应用此项技术，提高了坡岸的抗剪程度，而且也提高了坡岸的稳定性，通过发挥护坡植物的净化作用，改善了河流水质。分析结果显示，总氮量从原来的2.95mg/L 降至1.08mg/L，NH4+-N从原有的2.64mg/L 降为1.02mg/L，这对于河岸环境改善起到了巨大的促进作用，而且生物种类也呈现出多样化发展，也大大提升了生态稳定性。

3.2 内源性污染控制技术

3.2.1 河道曝气

通过采用增氧设备或其他具有增氧效果的方式，沿河涌设置增氧设备，能够起到良好的增氧效果，从而将死水转变为活水，这有助于水体自身强化自净能力，从而起到分解有机质、氨氮的作用，并且具有一定的景观价值。

运用喷泉曝气机可以实现对水体的复氧化处理，从而促进上下水体的混合，这样可以确保水体处理好氧状态，能够实现水肿氧含量的快速溶解，并且对水体中有机物分解所产生的H2S、甲硫醛、FeS 等物质进行快速氧化处理，这样能够避免水体出现黑臭的情况。河涌曝气增氧设备有多种，主要有涌泉曝气、喷泉曝气、推流曝气、鼓风增氧盘曝气等。其中涌泉曝气、鼓风增氧盘曝气适用于河面小，水不深的河涌，推流曝气、喷泉曝气适用于河面较宽、水较深的河涌。通过采取适当的增氧设备，能够更好地满足河道静态要求，这样也可以实现河流生态程度的最大化提升。

3.2.2 底泥生态疏浚

对于河流底泥的生态疏浚处理，应当尽量减少内源污染符合，这样可以实现对河道内源污染的有效控制[2]。生态疏浚技术的实施能够将沉积物表面的氮、磷、有机质等清除干净，将河流水体内的营养盐物质循环链切断，促使富含营养盐的大部分物质都移除出水体，从而消减底泥对上层覆盖水体所产生的污染，避免由于内源释放而产生的二次污染问题。例如，太湖五里湖生态疏浚区通过应用此项技术则实现了底泥磷含量下降了30%以上，重金属的含量大大降低，经过半年的疏浚处理，水体总磷含量比之前降低了10%～25%，叶绿素a 降低了40%，这对于生态恢复起到了良好的促进作用。

3.2.3 生态浮床技术

生态浮床技术则是依托于自然规律，基于无土栽培技术应用现代化农业技术，并且通过开展生态工程来实现水面植物的无土种植[3-4]。基于此项技术，能够将富集营养的磷、氮等物质进行聚集，并且通过获取农产品方式将其搬离出水体，以实现水体状况的根本性改善，这样能够为水生动植物群落繁衍生息提供良好的水体环境，并且实现对河道生态系统的良好修复。例如，杭州市应用此项技术开展的示范工程，历时5 个月的生态修复，水体的透明度从原来的49cm 转变为了现在的1m 以上，溶解氧从修复前的0 转变为现在的4mg/L以上，氨氮及总磷含量均出现很大程度上的降低，由此使得修复之后的河流中出现了较多的水生植物，例如小浮萍、小型鱼类、甲壳类水生动物等等。

3.2.4 水生植物修复技术

通过应用水生植物修复技术，建立符合水体特点的植物群落，并且利用水生植物吸收水体中的氮、磷等营养物质，能够在收获植物的同时将水体中的营养物质带走，从而实现对水体的净化效果。此种方法实施较为简单，而且维持起来较为方便，这些水生植物的快速生长能够给水体中的微生物生长提供充足的营养，而且还能够将悬浮在水体中的有害物质吸走，进而实现河道中的水体质量最大化提升[5]。水生植物可作为生物修复的加强稳定措施，适用于水深1～1.5m 的河涌。例如，在南京外港河的生态治理工程中，通过应用凤眼莲作为水生植物来促进水体恢复，实施之后，外港河的水体透明度从之前的40cm 上升到了120cm，化学需氧量下降了70.4%，总悬浮固体下降了39.6%，总氮下降了49.7%，氨氮下降了21.8%，由此表明应用水生植物恢复能够对水体污染起到良好的净化作用。

3.2.5 仿生水草修复技术

仿生水草技术也就是生物膜技术，主要是通过应用天然材料，如卵石等，或者组合材料，如纤维等作为载体，以为微生物提供附着面，从而实现微生物与污染物之间的最大面积接触，这样可以促进污染物的快速讲解。在河流内可以设置仿生水草生物修复系统，仿生水草的填料可以选择专门应用于污染河道或者湖泊中的防水草填料，将其下端固定在河床底，上端自由漂浮，当河水净化至透明后，这些填料的表面会附着生长藻类，而且呈现出绿色，模拟出了天然水草的形态，既不会藏纳污泥，还不会出现堵塞，使用寿命也比较长。通过应用此种填料，能够将净水效能提升至70%～80%，可见此种仿生水草的应用对于水体净化的显著效果，不仅能够提升全年性的净化水质，还能提高净化质量。

3.2.6 微生物菌剂投加技术

通过利用所投加的微生物，能够对水体中原本具有自净作用但被抑制无法发挥自身功能的微生物起到激活作用，而且可以促使其快速繁殖，从而对有害微生物的生长及活动产生有效的抑制作用，以消除水体中的污染物质，并且防止水体营养富集，同时还能够对底泥起到硝化作用，控制好藻类，实现水体生态系统的修复及重建[6]。通过应用生物簇生技术，能够实现原位化的处理，而且不需要投资基础设施建设便可以达到非常理想的修复效果，也不会产生负面作用。通过应用定向扩增技术，往河流的底泥中注入生物促进剂，可以促进其中的微生物快速繁殖，同时还能够对底泥中的各项生物起到良好的氧化效果，然后在此基础上还可以在河床上种植一些仿生水草，这样便能够形成较为系统且完善的生态环境，而且还能够对水体起到良好的修复作用，实现生态系统的构建。而且基于生态系统还可以促进被污染水体的逐步净化，在实现水质改善的同时也进一步提升水体自净能力，以建立其更加完善的生态均衡系统，促进河流水质的进一步净化。

3.2.7 化学修复技术

化学修复技术主要是指往受污染的合流水体当中投放化学改良药剂，改良剂与污染物产生化学反应，进而生成不会对环境造成危害的中性物质，这样能够实现对水质的良好净化。此种方法能够更好地对突然发生的水污染问题进行有效处理，这样不仅能够达到非常快的处理速度，同时还能够达到非常显著的处理效果。但就此项技术的应用结果来看，却无法从根本上实现水污染问题的解决。因此，在具体的水污染治理过程中，对于此项技术的应用仅能够作为辅助性手段，或者是在水体污染较为严重时作为应急的污染处理手段，以保障污染处理效果。只有在必要情况下才可应用化学修复技术，通过是要注意保护河流中的生物多样性，将对河流生态系统造成的影响降到最低，以保障城市河流水生态系统的平衡性。

4 结语

综上所述，城市河流水污染对于城市发展的危害极大，更是严重影响到了城市经济可持续进步，这对于城市中人们的日常生活及工作开展都有着非常的制约，更不利于城市良好发展形象的建立。因此，我们必须要给予水污染治理充足的重视，通过分析河流出现污染的情况进行分析，并积极采取有效的污染治理技术，以实现河流水资源的生态修复效果提升。