河道水环境治理中生态修复技术的使用价值与应用——以龙岗区河流整治工程为例

古群涛

(深圳市广汇源环境水务有限公司，广东 深圳 518000)

随着工业化、城市化进程的不断深入，许多地方暴露出基础设施相关规划建设相对滞后，水污染问题成龙岗城市发展中突出的问题。针对河流严重的脏、黑，迫切强化河道治理。生态修复技术的应用有利于维护河流健康，保障水资源可持续利用。

1 项目背景

龙岗区位于深圳市东部。区内河涌纵横，有大小河流共62条，河流总长为217.56km。近年来，深圳市龙岗区发展迅猛，经济及人口增长速度较快，为贯彻社会经济的发展与自然和谐相处，对河流的要求被提高到新的高度。从当前龙岗区的现状来看，许多河道的水体已发生严重污染，并且河流原有的生态系统受到严重的影响，生态景观更是难以保证效果差。河道形状由于受到影响直线化严重，形式简单的河道堤防整治难以发挥作用，不能满足龙岗区的发展需求。实现规模化的河道整治，尽可以恢复河道原有的生态环境，恢复河道生态系统原有的功能，保护水资源，改善区域的生态环境、与城市持续发展相协调，最大限度消除水利建设存在的负面效应，是龙岗区河道治理迫在眉睫的任务与需求[1]。

2 河道水环境治理的必要性

2.1 生态环境发生变化

龙岗区部分河流未满足防洪要求，雨季时仍有洪涝灾害发生；部分早期已整治的河道因缺少流域统一规划，未同步实施，上下游衔接不合理，出现了因下游水位的顶托导致的内涝情况。河道整治出现一些河道河底硬化、两岸岸墙采用混凝土、浆砌石护砌；河道断面规则几何化、断面缺少变化、河岸漫滩、沙洲少，导致生物栖息地丧失，对河道生态系统造成了严重干扰甚至破坏[2]。河道水体大部分截流至污水处理厂，然后再回补河道内，河道水体失去了连续性，且经污水处理厂处理后的水体大量藻类、营养物丧失，导致河道内生物链断裂，不利于构建河道生物的物种多样性。

2.2 河道修复基础弱化

由于支管网不完善，龙岗区各区域污水管网覆盖率不高，污水收集率不高。城市排水体制不健全，大量城中村仍为合流制排水，且已建管网错接乱排现象严重，导致部分污水仍然流入河道，河道水体污染严重。由于深圳的河道基流量非常小，几乎无纳污能力，河道整治应重点对河流生态结构进行修复，恢复水体自净能力，才能长久保持河道健康循环发展。如果缺少科学合理的管理机制，工程建设项目效果会受到影响[3]。河道水环境治理工程完成后，要将重点转向科学的管理，以保证工程的长期效果。设立河流域日常事务管理机构是必要的，负责进行连续水质、水文监测,其监测内容如表1所示 。

表1 水文监测内容

3 龙岗区河流现状存在问题

3.1 区域生态系统发生退化

在多年来的发展，考虑到出于行洪安全的需要，在整治工程中针对部分河道实施了裁弯取直，河床采用混凝土等材料进行硬性衬砌，原来河道的天然形状与自然走向发生了改变，河流原本的“曲折蜿蜒”和“深潭”以及“浅滩”等营造的生态环境受到影响，许多生物生存的自然环境难以保证。由于经济发展中产业结构的布局不合理，部分企业的污水在不达标的情况下直接外排到入河道，导致了龙岗区许多河流的污染物进入量已高于自净能力，水质量长期不达标。虽然近年来的发展已重视改善河道的水质问题，龙岗区也建立了现代化的污水处理厂，配套工程具有了能力，污水收集体系已形成，但是支管网的建设严重滞后，排水系统的规划不合理，还有大量的污水没经处理直接流入河道，水质难以改观[4]。

3.2 水环境要加以改善

河道存在三面衬砌，河道与生态系统的沟通受到了影响；另外水质的不断恶化，河道内生物种群的生态环境发生了改变。由于水质的影响，要保证生态手段的有效性。河流的健康需要发挥物理、化学、生物等的共同作用，保证生态系统本来的功能不会受到影响。龙岗区境内许多河流为了实现防洪安全的作用，两岸堤防建设得的垂直，水面整齐有序但单调，水流稳定，缺少纵深快慢的无序变化，水环境趋于劣化，这些原因导致河道景观的生态功能不足。河道两岸的生态用地被侵占现象，影响到河道岸墙的牢固性与后续的综合整治，河道堤顶岸坡缺少合理的植被；当前龙岗区内的主要支流实施了河道清理，许多河道的水环境较差，河道污染问题依然突出。

4 河道水环境治理中技术的应用

4.1 发挥生态修复技术的作用

针对河岸的规划，要留出充足空间，以种植树木，铺种草坪，打造出林带，建设出植被廊道，实现山体植被、平原林网、区内园林的纵横交错，建设成多级生态长廊，这样不仅可以防止水土发生流失，还要以为生物迁徙创建出通道。治理中可能借助水流特性与生物来实现水环境的优化，以起到调控区域生态系统的作用。针对河道整治，可以发挥生态型护岸材料的优势，比如采用石笼、生态袋、绿化混凝土预制块，提供鱼类等水生动物的生存空间，为鱼类栖息与繁殖创建良好的条件，以利于生物链的延续。河道要尽可能恢复到原有的状态，河道可以借助植被的种植建立缓冲带，取代原有的人工的砌岸，保证生态河道具有栖息地、生物廊道、生物堤、过滤带等多种功能[5]。

针对河流生态修复技术的应用，可以从生物多样性入手。比如在河内放入鱼虾、贝壳类等动物，构建出水中生物链。可以发挥微生物的作用，通过微生物菌群来弱化河流水有机物或有毒、有害物的影响，如采用COD、有机氮或氨氮、石油类、挥发酚等，或使这类物质变成无毒的、无害的，如二氧化碳、氮气或水等，以保证河流水质得以有效改善，河流原有的生态环境得以不断修复。河道内可以采用增氧曝气装置的方式，以增加水体中氧含量，为好氧细菌的生长繁殖创造良好的条件，实现有机污染物加快分解的作用，为生物的生长繁殖提供有利的条件。

4.2 水体生态修复措施

河道截污后通过水厂补水，为提高水质自净能力。通过水帘系统、砾石床以及河道等构建水生植物带，采用生态修复的方向提高河道的自净效果，利用湿地系统实现水质的改善，对污染物降解，为生物的多样性创造条件，保证自然生态的效果。另外，在横岗污水处理厂补水口和横岗再生水厂出水口分别设置2个水帘系统，对补水口的出水形式进行改造，利用水帘增加水中溶解氧的含量，通过石笼、牡蛎壳等物理填料对尾水中的COD、氨氮、磷等化学物质加以吸附，实现净化尾水的作用。

对污水厂回补尾水加以利用，龙岗河干流的地质条件与地理特性，设置壅水、跌水等，实现形成层次丰富的水面区域。此河段主要考虑污水厂尾水壅水后水质效果较差，除盛平桥-龙园水闸段结合赛龙舟需求进行壅水外(水深1.5-2.33m，水面面积5ha)。针对河段的治理，要重点针对浅水区域的水面形态，在局部区域利用现有的河道纵坡，沿着河流方向设置生态跌水坝，以建造出低堰跌水的形态。利用河道的纵坡，在河道坡度较大的区域采用河段抛石的方式，以形成急流，营造出动感水流。

4.3 河岸生态修复工程

上游沿岸三个山体的生态修复、龙岗河源头汇合口生态绿屿的建设、横岗污水处理厂一二期出水口布置砾石、碎砖等生态材料组合成的瀑流净化设施、湿地的布置、墙体的绿化处理及结合城市公园局部打破直立墙做生态护岸等。龙岗中心区拓宽河道，降低高程满足滨水需求，并与周边未来地下商业、公共服务业开发相衔接，打开龙西河口湿地，扩大水面、拓宽河道并结合作为游船码头、未来特色商业开发等，河道利用岸上空间建设滨水城市公园三处，结合箱涵布置沿岸亲水步道，改变原有直立墙脏、杂的现状开展直立墙饰面改造工程。

干流完成截流后，河道内水质同于污水厂尾水标准，但一级B或一级A 水质指标(尤其是TN 和TP)离交接断面要求的地表水V类水要求还有一定的差距。考虑南约河口-吓陂交接断面河段9km 的间距现状，采用原位生态修复、恢复砾石床、种植河道水生植物带等方法提高河道的自净效果，发挥湿地的作用，保证净化水质能力，对污染物加以降解，提升生物的多样性。

4.4 修复河流的水体生态

结合龙岗区域河流的污染现状，修复要针对河道生态与河网水系生态，以实现污染的有效控制，从景观设计等放手，对河流生态实施修复，逐步实现生态修复的效果。针对河网水系，结合河网特征，要发挥河网原有的自净调节功能，借助水力调节与生态清淤等措施，为河网水系的改善提供水动力条件，保证河网自净能力不断提升；结合区域河网的结构，对水系结构、河网布局加以修复，发挥水流域生态修复技术集成的作用。针对河段层面，采用生态治理与工程措施的相结合方式，采用综合系统的方法进行综合治理和生态修复。由于生态护岸技术的应用，水系实现了沟通，河岸带植被得以有效恢复。在实际生态修复方案选择过程中，根据生态修复目标，并兼顾经济和环境效益的最优化以及工程和管理措施的可操作性和可持续性，从生态效益、经济效益来确定优选技术。

3 效 果

龙岗河干流综合整治工程经过9个月的建设，通过新建的约20公里沿河两侧主次截流系统在旱季收集沿河250个排放口漏排污水和5条支流治理前的混流污水，在雨季收集初期雨水，然后用横岗污水厂尾水回补河道，通过对河床清淤疏浚、生态材料护岸、纵坡修整等工程措施，现状龙岗河中上游段水质有了较大的改善，根据现场踏勘调研，该段河道水体消除了“黑臭”现象，基本实现了清污分流，大部分河段水质较清澈，仅有局部河段受河床纵坡较缓或壅水建筑物等原因影响水质混浊。

4 结 语

在河道水环境治理工程中，应用生态修复技术体现了多方面的价值。技术的应用要结合河道水环境的特点，保证技术的适用性，最大限度发挥技术对生态环境修复的作用，提升河道水环境治理效果。