关于河道治理与水环境保护探讨
2021-01-16喻良海中电建湖北电力建设有限公司
喻良海 中电建湖北电力建设有限公司
一、传统河道治理对水环境造成的不利影响
(一)河道截弯取直影响了水生态环境
在传统的河道治理中,十分注重河岸线的顺直,并尽量减少排水路径,因此通常都会对河道采取截弯取直的措施。而依据现代生态学,水流弯曲对保护生物的多样性更加有利,同时弯曲的河道有助于降低水流速度,使洪水的突发性与灾害性得以消减,而且更加彰显了自然形态之美。河道被截弯取直之后,如遇大水,水流便奔腾而下,虽然可以最大发挥泄洪功能,但却使水生态环境遭到破坏,同时水势更加汹涌,破坏性极强。
(二)单一的河道断面影响了生物的多样性
众所周知,自然形成的河流横断面一般都是呈浅滩和深潭相间分布的格局,这为众多生物提供了良好的生长栖息的环境。而经过改造之后,为了便于施工,并达到更好的输水性能,河床的断面形态都会做成单一而又规则的梯形,这样使水流速度趋于相同,使河道多样性的特征被破坏。生物的多样性有赖于河流形态的多样性。因此,单一、规则化的形态会影响生物的多样性。
(三)河岸硬化对水体系统造成的影响
我国河道治理工作已经经历较长的一段时间,在河道整治过程中,比较重注河道的排洪情况,并使用混凝土和浆砌块石对河岸进行硬化,这种方式虽然能够达到稳定河岸和排洪的目的,但却使水土之间的联系减弱,生物、水、植物、土等物质和能量也被破坏,从而降低了水体的自净能力。
二、河道治理与水环境保护存在的问题
(一)生态护岸技术有待提高
当前,在很多情况下,我国仍然在使用传统的治理理念进行河道治理,这和现代化的河道治理要求不相适应。现阶段,人们对环境保护的重视,提高了河道治理的要求,传统治理措施的运用,已经难以达到预期的效果,而且使新技术的发展和应用受到制约。在我国河道治理中,生态护岸技术仍然处于初级的应用阶段。这主要原因在于:其一,在传统河道治理观念的影响下,使得河道在设计时缺乏前瞻性,在实际河道治理过程中仍然会使用一些比较落后的护岸技术,在很大程度上制约了生态护岸技术的应用。其二,对于生态护岸技术,其缺乏明确的定义与定位,这不利于生态护岸技术的推广。因此需要不断积累实践活动经验,并组织专家和经验丰富的技术人员进行研究讨论,有效落实生态护岸技术,对其应用的要求进行明确。不但要确保生态护岸技术的安全性能,而且必须兼顾生态护岸对水环境的作用与影响。
(二)控污难度较大
国民经济发展速度不断加快,工业得到快速发展,城市化进程不断加快,工业污水和生活污水排放量日益增加。现在城市中的污水处理厂在污水处理效率无法满足整体排放的要求,需要进一步加强。当城市中污水得不到处理时,河流就成为接收污水的主要场所,这也加剧了河道水环境的污染程度,增加了截污控污的难度。国家政府要加强污水处理厂的建设力度,加大资金投入,建设大型的污水处理厂,采用先进的处理技术和设备,提高污水处理效率,减少城市污水向河流的排放量,从根本上改善这种局面。截污控污是一项长期艰巨的任务,要想改善城市环境,净化河道水环境,就需要政府和社会大众共同努力,从身边做起,实现河道治理的同时,优化水环境,并使其得到有效的保护。
三、河道治理与水环境保护措施
(一)进行科学合理的规划
针对现阶段我国河道过程中存在的问题,必须要对河道治理工作和水环境保护工作作出科学合理的规划,在规划中应该对传统思想中的单一防洪的规划方式进行变更,在规划股过程中要将城镇建设问题纳入到考虑的范围内,坚持人与自然协调发展的原则,并以生态型、前瞻性和高起点为目标,保证安全、环境和资源能够有效结合,这样才能形成畅通的水系河网,从而为城市水环境的建设提供有利的条件,也能够使河道的经济、生态和社会效益得到最大程度的发挥。
(二)河道自然状态的恢复
一方面,需要结合河道实际情况,对其结构进行丰富,为河道自然生态环境恢复奠定良好基础。例如,可以将河道岸线设计成不规则形状,保持河道地势错落,顺应水体势能,确保河道侵蚀、冲刷和淤积作用都能够发挥出来,形成更加自然的河道河岸,营造出多样化的河道生态系统,为生活多样性提供环境支持。另一方面,在对河道治理工程进行设计时,需要关注河道与周边环境生态网络的合理搭配,确保营造出的河道生态系统能够与周边环境结合在一起,对自然生态系统的范围进行拓展。对于以往的混凝土河岸,应该进行改造,恢复成土质河岸,在河道沿岸种植绿色植物,实现陆域生态环境能够与水环境生态系统融合在一起,保持整合河道生态环境体系的稳定性。
(三)加强河道疏浚整治力度
河道整治过程中,加强河道疏浚清淤的治理力度,保持河道维护水深,为河道蓄洪排水、通航、城市供水等功能的发挥提供有效的保证。疏浚清淤工程应统筹考虑河道上下游水流特征,有计划地开展全河道疏浚整治工程;及时处理受污染严重的底泥,清除河道污臭现象,改善水体质量;对重金属含量严重超标的底泥,应结合环境部门要求,及时做好填埋工作,防止污泥随雨水进入河道造成二次污染。部分杂质含量少、土体肥沃的底泥可以作为城市花草种植的良性土壤,充分发挥资源的循环利用。河道疏浚整治是一个复杂的过程,需要制定合理的工程计划,定期开展河道清淤工程,优先采用大规模机械化生产模式,提高工程效率,缩短工期,减少清淤施工对居民生活环境的影响。
(四)生态护坡技术
平原河道护坡应尽量减少混凝土用量,优先采取自然的土质岸坡、自然缓坡、植树、植草、干砌块石等各种浅护坦,为水生植物生长、繁育及两栖动物栖息繁衍活动创造条件。土堤可采用植树、种草和生物袋等工程措施,以利于保护河道和生态环境的改善;为便于河道管理,防止河岸边坡耕作,可设置防护带,以确保堤防安全。常用的生态护坡形式有抛石护坡、混凝土预制件护坡铺砌、生态砖和鱼巢、土工织物袋、格宾网护砌等。近年来河道常用的护坡形式为格宾网生态护坡和草皮护坡。从工程效果看,格宾网生态护坡优于草皮护坡,且观赏性强。从生态环保方面,格宾网生态护坡属生态环保型护坡,透水透气性好,一定时间后易于植物生长;又由于其柔性结构,故整体性较好,适应变形能力强,能满足河道较大流速对岸坡的冲刷,适应冻胀变形,不易破损,尤其适应北方寒冷地区,是理想的护坡材料。
(五)加强水文监测
做好河道整治工作,需要有一个良好的基础,那就是水文监测。建立监测小组,组成成员包括气象部门、环保部门、水务部门,从河道具体情况出发,依据整治具体要求,将水污染的预警方案制定出来;综合利用多种技术开展水文监测工作,如实验室分析技术、人工现场观测技术、自动化的在线监测技术、气象监测技术、卫星遥感监测技术;有关技术人员同专家一起,将实验数据和实际监测到的结果结合在一起,对其进行运算,分析结果,得到预警结果,以此为河道整治提供参考资料。除了上述措施外,还应该将具体的水文监测设备设置到河道的具体位置上,达到实时对水文变化监测的目的,得到全面并且准确数据;还需要将监测断面做合理设置,达到同时对水质和水量监测的目的。
(六)完善污水排水系统
城市建设过程中要注重污水排水系统建设,加强对工厂、学校、饭店、居民生活区的管理,沿线铺设污水排水管道,排污至郊区污水处理厂进行集中处理。污水排水系统的建设能够防止污水直接排入城市河道,造成河流水源性污染。铺设排污管道前,要进行专题调研,摸清区域工业废水、生活污水的污染物种类和数量,充分发挥分流区的初期截污功能,减少污水中有害物质含量,减轻污水净化的压力。
(七)实施雨污分流工程
雨水与污水有着本质区别,雨水可以直接排入管道汇入河流,成为河流重要补充水源。一般情况下,雨水经过简单的沉淀净化处理,可以作为喷洒道路、灌溉的城市市政用水,同时排入河道的雨水能够补充地表水,缓解城市水资源短缺现状。雨污分流工程的实施能提高城市污水收集效率,有利于污水处理、降低污水净化成本,避免对地表径流和地下水造成污染,改善城市河流水质环境。
四、河道治理水污染治理方法
(一)生态——生物法
1.人工增氧法
这种方法主要是通过在河道中建设移动或固定的充氧平台,通过人工的方式对河道进行增加氧气,人工增氧是在治理污染河道中较多采用的措施之一。通过增氧,一方面加快水体中溶解氧与臭污物质之间氧化还原反应的速度,一方面提高水体中好氧微生物的活性,促进有机污染物的降解,从而达到增加河道自净能力,使水质得到改善的目的。这种方法相对简单,具有方便、省工省力、效果好,而且不影响水生生态的特点。
2.生物膜技术
这种方法主要是利用载体,将一些微生物集中附着于这些载体的表面,形成膜状,在与污水接触时,这些微生物会大量吸收水中的有机物,微生物以这些有机物作为营养进行吸收同化,从而达到净化水体的效果,在实际操作中,常用的河道生物膜技术有砾间接触氧化法、持水沟(渠)的接触氧化法。
3.生物修复技术
水体的净化一方面是通过河道中的一些物质的过滤,一方面是通过沉淀作用,更主要的方法是通过水中的微生物及其他生物的修复作用而完成。可以通过向河道中投加微生物菌种,或是向河道水体中投加微生物促生剂,这样能够增加河道中的微生物含量,这些微生物具有将水体或土壤中的有毒有害的物质进行降解的功能,通常的降解物为二氧化碳和水,从而达到净化水体的效果。
4.水生植物净化法
在水体中种植一些浮萍、芦苇等水生植物,这些水生植物是一种自然的净化机,对于水体产臭气、害虫都有一定的改善效果,而且一片片的芦苇在春季绿意盎然,在秋季芦花飘摇,对于河道景观的改善也是十分明显的。河道污水治理是一项融现代水利工程学、环境科学、生物科学、生态学、城市规划学、园林学、美学等多学科为一体的跨地区、跨行业的综合性系统工程。除了一些常用方法外,随着科技的发展及不断的实践探索,一些新工艺、新材料、新方法不断产生,逐渐应用的河道污水治理当中,比如悬浮填料移动床技术、生物悬浮床技术、曝气生态净化系统、组合生物修复技术、底泥生物氧化技术等,也在实践中不断被采用。在实际工作中,要结合国内外河道治理的成功经验和技术,结合当地的自然条件、经济状况,因地制宜的进行治理,建设生态型河道,保持河道资源与环境的可持续发展。
(二)化学治理法
化学治理法主要是利用某些化学反应实现水污染治理,如氧化还原法、化学沉淀法、中和法、化学混凝法等,一般情况下,在治理污水中难以降解的有机物或者无机物时可以采用化学治理法。在实际应用中,对于污水中的胶体或者微小悬浮物,最好采用化学混凝法,结合污水具体情况加入适当的助凝剂和混凝剂,可以提高治理效果。然而化学治理法在治理水污染时容易出现二次污染,应用成本也相对较高,因此在河道整治中应结合实际情况,选择合适化学治理法。
(三)物理治理法
物理治理法主要是利用物理作用处理污水或者回收污染物,达到污水治理目的。水中污染物主要包含三种形态:悬浮态、溶解态和胶体,物理治理法主要用于治理胶体和悬浮态的污染物,在实际应用中物理治理法又包括两种:其一,重力分离处理法,如沉淀池、沉砂池、沉淀分类等,其利用水和悬浮态污染物之间的密度差,利用重力作用分离水体和污染物;其二,过滤隔离治理法,其利用筛网、格栅等设备,限制悬浮态污染物在水中的流动,将污染物过滤隔离出去。在水污染治理中物理治理法操作简单,可以实现良好的治理效果,但是这种物理治理法无法从根源上治理污水。
五、结语
综上所述,河道治理和水环境保护有着极为密切的关系,在对河道治理的过程中,一定要避免使用单一措施来进行河道整治和水环境保护。应该根据生态和环境要求来治理河道,这样才能做好水环境的保护工作。由于河道治理是一项长期的工程,所以在开展河道治理工作时,应该从全方位的角度进行分析,并有针对性的采取保护和治理措施,这样才能使河道治理取得显著的效果。