城市河道水环境生态治理与修复措施

易光汉 江西省萍乡市芦溪县水利局

水资源的载体包含多种形式。如河流、湖泊和海洋等，其中河流作为人类最赖以生存的载体实现了多个领域的应用。河流作为城市用水的主要来源，可以在水产养殖和畜牧生产以及水电发电等领域发挥最大作用，为人们的生产和生活提供基础保障。而河流的运输载体是河道，能够和河流之间产生相互的交叉作用，两者有着密不可分的作用，河道在一定程度上决定河流生态的状况，对周围河流的生存环境产生影响。在国际范围内城市化的推进工作不断深入的大背景下，世界各国的河流在人类活动的影响中产生了巨大的变动，城市中的河道功能正在逐渐退化，水体受污染的情况越来越严重。水体的生态环境破坏减低了水环境表面透明度，造成阳光无法直接通过水体表面进入水环境之中，其内部生存的水生生物无法接触阳光，存活的生物越来越少，形成一个死循环。为了直观地了解城市河道水环境的生态现状，对经济效益较好的城市河道进行取样监控，分别在城市河道中布控监测点。通过不同阶段水体中生态状况分析在治理过程中存在的问题并以此提出新的解决措施，为我国城市化水环境治理和修复提供新思路。

1.城市河道水环境生态现状分析

通过旱季和雨季水中溶解氧和总氮的含量判断水环境状态，常态下以每年的5月到10月为雨季，剩余月份为旱季，监控某城市河道2020年旱雨两季，河道6个断面水环境的总氮和溶解氧含量，具体情况如表1所示。

表1 城市旱雨两季河道水环境监控数据

表中A1和A2断面处于河流的上游地带，A3和A4处于河流的中游地带，A5和A6处于河流下游地带。综合来看上游的含氮量较下游低，旱季的整体数据不明显，雨季指数相差较大。河流上游的溶解氧含量均高于中游和下游河道，在雨季的溶解量含量基本为旱季的两倍，由此可知雨季的河流水环境状况比旱季更好。

2.城市河道水环境生态治理与修复过程存在问题

2.1 打捞藻类成本过高

河道水体中产生污染的原因在于过于集中的富营养物质形成了藻类，能够在河道底部或者河道水体表面形成一层有机污染物，减少水中生物存活的可能性。因此对于大面积的藻类常用的治理方法是打捞外移，将水体内部的污染物进行打捞，并在此基础上进行河道底部的疏通工作。受打捞工程的规模影响，所产生的工作量只能在局部进行，在清理过程中并不能将全部的污染物做到一次性清除，产生的效果和成本不成正比。虽然在使用程度上较为便利，但在治理效果上无法从根源上达到修复的作用，一般在清除河道底部淤泥时连同藻类导出过程，会将底部的淤泥进行上翻和携带，使底部生物的生存环境发生变化。在水体表面进行打捞工作时，通常采用人力打捞或者机器打捞，但雇佣的人员基本上没有相关技术培训，基本上是以工作年限为选择标准，没有治理的高标准选择。即使现阶段打捞技术和河道疏通技术已经逐渐成熟，被广泛应用在国内外的河道治理中，但耗资巨大的人力和物力的弊端依旧没有被解决。

2.2 化学治理二次污染严重

由于化学治理的方法见效迅速快，在水体突发污染的情况下人们常选择此类措施进行治理，迅速通过化学分子和自身反应，达到水中污染物自动剥离的效果，从而改善当下阶段的水质环境。其中分为两部分：一是营养物质的沉淀治理即将铁盐和碘盐等药剂投入到城市受污染的河道水体之中，在河道水体中药剂和营养物质发生化学反应后，会形成超重堆积的沉淀物质下落至河床底部。二是水中金属元素的固定治理即在河道水体呈现高酸度或高碱度时，采取相对应的化学元素进行中和改变河道中的酸碱程度。在水体过度碱体化时水体中的金属元素可以和氰化物混合成经基反应形成氩氧化物，在水体中形成固定的物质同样降落在河床底部。但是化学分子本身可以通过不断的排列组合，形成新的物质会造成水体的二次污染，因此在大面积的河道水体环境治理上采用该方法会释放出不属于原有水体中的金属物质，产生沉淀金属的污染。

3.提出城市河道水环境生态治理与修复措施

3.1 培养短期食藻生物

在城市化进程不断深入的情况上，大多数的工厂为了提高经济效益排放大量的废气污水，导致水体中氮和磷的化学物质数量急剧上升，为藻类物质的形成提供了丰富的营养元素，造成其大面积集聚生长现象。在所有藻类中生长繁殖最快的以蓝藻为主，是河道的水体生态系统遭受破坏，水环境自身净化的能力得不到有效释放，甚至在雨水过少的季节内没有自净能力。在大量研究中发现含氮量越高水体藻类的生长速度越快，而受到污染的水体在失去自净能力后会产生更多的氮元素，进行反复循环。因此提出培养短期食藻生物的措施，其中效果最快的是一种大型蚤虫，藻类和腐屑是其生长的主要营养来源，常规条件下普通的一只食藻虫仅在一天之内，就可以吞食超过其自身的体重上十倍的藻类。作为自然界中早已经存在的物种，在高科技手段的不断的改良下食藻能力越来越强，在其短暂的生命周期内能够通过自身的捕食特性，为河道水体生态环境的提供有效作用，且在修复过程中不会产生任何的负面影响。

3.2 微孔曝气技术增加氧含量

城市河道的分布走向具有不规则和复杂性，在不同的地理位置中河道面临的环境问题并不一致，且需要恢复的程度也不尽相同。河道中上游的污染物来源主要受工业发展影响，在排放的废弃用水中如果指标不合格会造成沼气的堆积，形成大量的氨氮物质破坏水环境的生态平衡。任何情况下对水环境的治理终极目标均是恢复其自身的循环自净功能，利用微孔曝气技术可以在不同的河道位置增加其含氧量，在氧化反应的作用下将有机物分解成水和二氧化碳，改善其水环境的透明程度，增长阳光的通透滤过效果，为水中的生物的生存提供更好的生存环境，从而增加水体生物的生长和繁育能力，从而恢复水体自净的功能。微孔曝气技术是现阶段最简单便捷的治理方法，在零无污染的基础上利用最少的成本达到河道水体生态环境的治理和修复效果。在水中增加氧含量可以提高水体的自净能力，从而恢复生态的循环作用保证城市河道水环境的生态平衡。

4.结束语

本文从现阶段城市河道水环境现状入手，分析在生态环境治理和修复过程中存在的问题，并提出相应的解决措施。受旱雨两季水体含氮量和溶解氧含量的影响，在治理过程中要针对季节性出现的河道水体状况进行分析，对特定的河流断面进行指定的治理和修复措施，不能统一规划，容易造成河流水体生态的治理偏差，污染的河段更加严重，没有污染的河段过于明显产生两极分化的效果。在研究过程中此次的解决措施的重点放在了季节性影响因素上，没有对人为的破坏和其他自然因素加以研究，整个的河段水体环境不是在一种作用因素下发生改变，因此所提出的解决措施也具有相对偏差性。后续研究过程中会针对多种影响因素统一规划，制定出更有效的河道水环境治理和修复措施，为城市建设提供新思路。