城市河流污染现状及生态修复研究

张兴波，于 霞

(江苏省淮安市环境科学研究所，江苏 淮安 223001)



城市河流污染现状及生态修复研究

张兴波，于 霞

(江苏省淮安市环境科学研究所，江苏 淮安 223001)

摘要：指出了我国城市河流污染的现状，包括城市河流生态系统破坏加剧，自净能力减弱，污染加剧，生态环境退化，探讨了导致这种状况发生的原因，主要有城市人口不断增加，工业污水未能有效得到处理等，从生态空间设计、生态物种选择以及生态环境修复技术手段等方面提出了河流生态修复的具体措施，以期为城市河流污染治理提供参考。

关键词：河流污染；生态修复；城市

1引言

水是人类赖以生存和发展的重要资源，在国民经济建设中发挥着重要作用。随着城市化、工业化进程的加快，以及城市居民数量的不断增长，城市河流堵塞问题日益严重，河流污染不断加剧。城市河流面临的根本问题就是生态环境问题。加强城市河道维护和管理，在城市河道修复中积极倡导生态环保理念，选择生态修复技术来优化河道，对于解决城市发展过程中面临的生态环保问题具有积极的现实意义。

2城市河流污染现状及成因分析

2.1城市河流污染现状

长期以来，人们往往重视城市经济的快速发展，忽视了对水资源的保护和水资源的再生利用，大量水资源被浪费和污染。数据表明：有超过25 %的河流和河段因为受到污染而不能满足最基本的灌溉用水需求，流经城市的河段中78%不适合作为饮用水源。大量工业污染、居民生活污水以及农业污水等充斥于河流，加剧了河流的污染程度。

(1)城市河流生态系统破坏加重。随着城市规模的扩大，城市用水量激增，大量河流生态环境用水被占用，加快了生态环境质量的退化速度。诸如城市河道被分流、被改道等人为改变河流现状比比皆是。

(2)城市河流自净能力减弱。随着城市规模的不断扩大，城市绿地面积减少以及城市不透水面积的增加都极大地降低了城市地下水补给能力，加上城市湖泊湿地的不断减少，降低了洪水调蓄能力等等，这些因素的存在都导致了城市河流自净能力降低。

(3)城市河流的污染加剧。随着城市工业化进程加快，人口猛增，大量污水被排入到河流中，超过了城市河流的净化能力和承载力，加剧了城市水环境的污染。

(4)生态环境退化。随着城市河流水质的日益恶化，以及底泥中大量污染物沉淀未能及时有效清除，降低了水体中的溶解氧含量，加快了水生物种的减少速度，河道过度的人工渠化造成了湿地面积减小，间隔了土壤和水体的联系与物质的交换，最后造成河道与滨河地带生态环境不断退化，生态服务功能丧失[1]。

2.2城市河流污染成因分析

据国家统计局公布的2015年国民经济运行情况数据显示，2015年我国的城市化率为56.1 %，与世界平均水平基本持平。随着我国城市化进程的日益加快，城市对水资源的需求也在不断增加，加剧了城市河流污染。就城市河流污染的成因来看，主要有以下几点。

(1)城市人口的急剧增加，加剧了生活污水的排放量。城市生活源污水排放是近年我国废水排放量增加的主要原因，据国家环保部统计，2003～2013年，我国废水排放总量保持较快增长趋势，符合增长率达到4.22 %，生活污水的排放量占废水排放总量的比重也在不断提高，2013年全国城市污水排放量达到485.1亿t，较2012年度增加了22.4亿t，占废水排放总量的比例达到了69.76 %，较2012年底提高了1.76 %。随着城市人口的急剧增加，城市生活污水的排放量也不断提升，加剧了城市河流的污染。

(2)工业污水及第三产业污水未能有效处理。我国许多中小型城市虽然建设有污水处理设施，但限于污水处理成本以及财政状况，大部分污水设施的运行并不稳定，许多城市中的建材、化工、皮革等污染型行业密集分布于城市河道下游，随着企业生产规模的不断扩张，加剧了河流污染状况。

(3)城市河流污水治理规划和利用认知不足。在经济发展的大背景下，人们往往追求经济利益和城市发展，城市河流让位于城市建设现象十分普遍，河道排水被改造为管道排水、填河围地等加剧了河流面积的急剧减少，导致了河流天然调蓄功能萎缩，破坏了自然河流原有的生态链，降低了河流自身净化功能的发挥。

(4)相关职能机构缺少有效衔接配合。城市河流治理涉及到多个部门管理，造成多部门的职能重叠交叉，反而降低了河流污水的治理效果。例如，从我国河流水资源管理机构来看，一是作为国家环保部排出机构的环保督查中心，二是作为河流管理机构的各流域水利委员会，三是流域水资源保护局[2]。

3城市河流生态修复目标

城市河流生态修复应以生态系统服务为导向，兼顾供给、调蓄功能、恢复河流水系的生态功能以及恢复其重要的承载功能为目标。就修复目标来看主要包括3个层次：①系统目标：即恢复城市河流健康的生态系统，既包括水下系统，也包括河流沿岸带；②物质循环：即打通氮磷等物质的循环；③能量循环：构建完整的生态链。在我国值得提倡的经济可行的城市河流修复技术路线是充分利用生态系统自我设计、自我组织的功能，最大限度地实现生态系统的自我修复功能为目标[3]。

4城市河流污染生态修复对策

4.1生态修复原则

鉴于城市河流污染现状特点，在开展城市河流污染生态修复时应坚持以下几个方面。

(1)系统性和整体性原则。要把城市河流的生态修复与城市整个生态系统建设结合起来，注重流域内水网和管网的治理修复工作。

(2)自组织和自修复原则。城市河流生态系统是一个开放的复杂系统，系统内各个要素之间具有非线性的相互作用，通过循环耦合，生态系统得以维持自组织并发展演化成多样性，这就要秉持生态系统的自修复和自组织原则，使河流生态系统达到稳定发展。

(3)多样性原则。河流修复应坚持保留河流形态多样性与生物群落多样性原则，如河道蜿蜒、湿地、浅滩等等，要结合水流流速及地形地貌特征，保留河流形态的多样性，这也是生物群落多样性的基础，河流生物种类多样、生物种群丰富增强了河流生态系统的稳定。

4.2城市河流污染生态修复措施

4.2.1生态空间设计

河流水面设计要与河流后期种植的植物习性结合起来，根据水深、流速等，依次布置沉水植物、浮水植物和挺水植物等，河流的水面植物的布置要与充分考虑河流的防洪功能、航运要求，尽量将水面植物布设在河流边坡脚区域。例如可以种植一些茭白荀、香蒲或芦苇等等，从而起到保土固堤的效果，在常规水位多种植一些常绿草皮，可以利用其发达的根系，实现护岸保土的效果。在河坡平台的布设方面，选择自然式、混合式以及园林式生物群落，可结合当地的灌木、景观树木，形成对人类或动物具有高度的亲近性陆地生态。

4.2.2生态物种选择

生态河流污染治理时常常需要选择布设各种水生、湿地物种，用以修复受污染的河流。在生态物种的选择时要注意选择根据河流受污染水体特征，选择具有较强净化能力的水生植物，并对河流受污染的水体中的污染物具有较强的承受能力，并选择一些易栽培和繁殖能力较强的植物物种以及具有较强观赏价值的物种，此外，还要结合城市区域季节气候变化特征，尽量选择多年生品种，做到不同物种之间的相互交错、层次分明，既满足季节性变化，又能收到很好的生态效益。

4.2.3生态环境修复技术

河流水体环境修复简单地说就是通过人们利用物理、化学和生物的方法，使水体恢复到原有生态功能的过程[4]。随着城市发展的现实需要，河流污染生态修复成为当前水体环境修复研究的热点和重点，也是城市河流环境修复的主要手段。目前，河流生态修复手段主要有以下几种。

(1)人工湿地。充分利用砾石、砂石以及生物与微生物的吸附、吸收和生物代谢降解污染物等，实现对水体的净化，在河流污染生态修复过程中选择人工湿地技术要在减少河流的调蓄防洪等功能影响的前提下利用河流的自然湿地或人工推土、挖填修建人工湿地，增加水陆过渡带，以尽量模仿自然模式为湿地生态系统创造基础条件。

(2)生态浮岛。该技术是对河流水环境质量进行修复的一种较为经济和有效的生态手段，受到空间及水位变化的限制，生态浮岛已经逐步成为城市河流水体净化以及生态修复的主要水上生态循环系统，能够为河流中的生物创造良好的生息空间，实现景观改善的综合效果。

(3)人工增氧。导致河流水体恶化的根本原因是水中的溶解氧含量降低，当河流污染污染物耗氧量过大时，单纯依靠大气复氧难以有效去除水体中的污染物，通过人工增氧来提高水体的环境修复能力。人工增氧可以通过在河道两岸提水修建水车、跌水、小瀑布等，既可以实现增氧效果，又能增加河流水体的流动性，提高了水中的溶解氧含量。

5结语

随着经济社会的快速发展，河流污染生态修复既要满足去污效果，也要满足城市整体发展规划的现实需要，提升河流生态服务功能和景观需要，基于生态环保理念的城市河流污染整治和生态修复，对于改善水体环境、恢复河流生态系统，创造和谐自然景观，利用生物来提高水环境的自我修复，充分发挥河流水体、土壤、生物系统之间的相互影响，实现河流生态系统的重塑和自我修复，使河流在城市化发展中发挥出积极作用。

参考文献：

[1]张先起，李亚敏，李恩宽.等.基于生态的城市河道整治与环境修复方案研究[J].人民黄河，2013，35(2)：36～38.

[2]黄海岛，李庆梅.城市水污染的现状及治理建议分析[J].城市建设理论研究，2015(4)：15.

[3]董哲仁.河流生态恢复的目标[J].中国水利，2004(10)：6～9.

[4]胡艳飞，秦玮.人工湿地在河道综合整治中的应用[J].环境科学与管理，2009,6(34)：76～78.

收稿日期：2016-05-20

作者简介：张兴波(1975—)，男，工程师，主要从事环境影响评价及环境管理工作。

中图分类号：X703

文献标识码：A

文章编号：1674-9944(2016)12-0105-02