城市河道水环境生态治理方案分析

2023-01-21毛俊毅

皮革制作与环保科技 2022年23期

毛俊毅

（江苏龙环环境科技有限公司，江苏常州 213000）

水资源的载体有多种形式，如河流、湖泊和海洋等，作为人类生存载体的河流，已经在很多领域得到应用。河流作为城市的主要水源，在水产养殖、畜牧业和水电生产中发挥着重要作用，为人类的生产、生活提供基本保障。在城市不断发展的背景下，世界各地的河流在人类活动的影响下发生了重大变化，城市河流在城市中的功能逐渐恶化，水污染问题也日益严重。水体生态环境的破坏降低了水环境表面的透明度，导致阳光无法通过水面直接进入水环境，使水中的水生生物无法接触到阳光，因而生物越来越少，形成死亡循环。在实际开发过程中，河流与城市有着非常密切的联系，可以极大地促进城市的经济发展。

从古至今，人们都非常关注城市河流的实际水环境。近年来，由于环境的不断恶化，城市河流中水环境的净化问题越来越多，这不仅制约了城市建设和发展，也严重影响了人们的生活质量。因此，为了直观地了解城市河流环境的生态状况，相关部门需要根据城市河流的现状对城市河流和监测点进行采样和监测，通过对水体生态条件的分析，了解不同阶段水环境存在的问题，并提出新的解决方案，进一步为我国城市水环境的治理和恢复提供新的方法和思路。

1 城市河道水环境生态治理的原则

城市河道水环境相关环境管理应以科学管理为目标，遵循环境管理的原则。首先，必须遵循自然规律，按照规律治理。在河道管理过程中，无论是开发还是治理，都应在不破坏生态系统的前提下进行，以保证河流的生态和水环境是不可破坏的。其次是要实行全面管理。在确定流域防洪的基本功能后，环保部门可以综合考虑景观效应，根据生态原理、景观学原理对河道进行综合治理。再次是在管理过程，应从总体规划开始。为了保证河道工程质量，必须要充分考虑上游、下游、河岸、河面和河床对整个生态系统的影响。最后要遵循科学管理的原则。河流水生态环境管理是一项需要长期坚持的工作，相关部门应重视生态环境的日常维护工作，并结合当地实际，进行科学管理。无论是自然规律、城市河流的功能还是人为的科学规划与管理等，都应该充分重视对城市河流的水环境实施科学管理，以改善人类的居住环境［1］。

2 城市河道水环境治理中存在的问题

2.1 打捞藻类成本过高

河水污染的主要原因是高浓度富营养物质形成的藻类，这些物质可在河底或水体表面形成一层有机污染物，降低了生物在水中生存的机会。因此，对大型藻类常用的处理方法是保存和移出，保存水体中的污染物，并在此基础上加深河底。救援项目的规模只影响地方一级的工作量，在清洁过程中，并非所有污染物都能一次性被清除，而且这种影响与成本并不成正比。虽然救援很方便，但其不能从加工过程中起到回收的作用。一般来说，当清除河底淤泥时，淤泥会在河底翻滚，因而可用于改变生物体底部的生活环境。在水面上捕鱼时，通常使用人工捕鱼或机器捕鱼，但由于工人没有受过适当的技术培训，对其选择的标准只能基于工作年限，而不是加工水平，工人工作的技术含量、成本也是一个问题。虽然救援技术和河道疏浚技术在国内外已经逐渐成熟并广泛应用于河道整治，但巨大的人力和物力资源短缺问题尚未得到解决，因而造成打捞藻类的成本过高。

2.2 化学治理中的二次污染情况严重

由于化学处理方法的快速有效，在发生突发性水污染时，人们往往选择此类处理措施。该方法是通过化学分子和自我反应实现水污染物的自动去除，以改善现阶段的水质环境。处理过程分为两部分：一部分是营养沉积物的处理，即在城市受污染的河流流域放置铁盐、碘盐和其他化学品。当药品和营养物质在流域中发生化学反应后，多余的累积物会落入河底。二是水体中金属元素的固定化处理，即当水体酸度或碱度较高时，加入相应的化学元素进行中和以改变河流水体的酸碱度。如果水体碱性过大，水体中的金属元素就会与氰化物混合，通过自由基反应形成氧化氩，水体中形成的固体物质也会沉至河床底部。由于化学分子本身可以通过不断放置和结合形成新的物质，从而造成水体的二次污染。因此，将该方法用于流域大面积的环境处理会释放出不属于原始水体的金属物质，并形成金属污染。

2.3 缺乏治理城市河道水环境的意识

近年来，人们的环境保护意识越来越强，因而引起了人们对城市河流的关注。然而，在实际发展过程中，一些城市对环境管理的发展仍然缺乏重视，工作水平和质量都无法提高。虽然一些城市在环境管理的发展过程中取得了一定的成绩［2］，但与预期相比，还存在很大差距。这种情况也反映出有关部门对城市河流管理的认识不够，没有形成良好的理念，也没有能力积极管理城市河流环境。另外在特定管理期内，许多计划和行动往往没有永久性的效果，使河道治理效果并不理想。

2.4 河流水源存在的问题

在一些城市的发展过程中，水资源的消耗量很大，使许多河流处于干涸、断流的状态。同时，在一些大城市的发展过程中，工业用水及人口的大量增加，使得河流的承载力越来越小，最终破坏了水环境，降低了其净水能力。另外，一些城市通常在施工期间向河流排放循环水，以缓解河流的水质问题，尽管这种情况可能会补充河流的部分用水量，但循环的水处理功能仍无法满足环境的要求，最终还会加剧环境问题。因此，只有提高城市水环境的净化能力，才能解决城市供水不足的问题，使城市朝着健康、和谐的方向发展。

2.5 城市河道水环境建设目标存在的问题

城市河道水环境管理的主要目的是能够恢复河道原有的功能，因此，在具体管理过程中，要不断提高工作效率，强化重点［3］。然而，通过对现阶段我国城市水环境的分析得知，在城市河流管理中心的建设过程中，相关部门并没有制定出一套完整、系统的城市供水规划，因而制约了管理工作的发展，使城市河流不仅对城市发展产生了巨大的影响，而且还带来了越来越多的环境问题。

3 城市河道水环境生态治理的路径

3.1 营造“水下森林”

水下森林是指以丰富的水下植物为基础的健康生态系统，是控制城市水体生态环境的有效途径，其中，生物在水环境中所占的比例越来越大，这表明水生物多样性在改善水环境方面发挥着重要作用。水下森林是研究和开发能够有效改善城市水体生态环境的水下植物的关键技术。清澈的水环境更适合各种水生动植物的生长，并形成“水下森林”。此外，人们还可以根据不同类型被淹没植物的生长来分析一个地区的水质，以评估改善水质的方法是否有效。因此，建设水下森林，种植越来越多的水下植物，可以改善水生生态环境。种植沉水植物时，我们需要对温度、光照和养分等进行深入分析，找出最适合的沉水植物栽培方法，并分析一种特定的水城。我们还应该根据水中生物的存活数量平衡生态系统，防止生物的过度生长。

3.2 培育食藻虫体

随着城市化进程的深入，大多数植物会释放出大量的废气和废水，导致水体中氮磷等化学物质数量的急剧增加，为藻类的形成提供了丰富的营养，使其大量积累和生长。在所有藻类中，蓝藻生长繁殖较快，破坏了河流的水生生态系统，使水环境的自清洁能力降低，甚至在降雨量很少的季节也没有自清洁能力。大量研究发现，氮的含量越高，水体中藻类的生长速度越快，受污染水体在失去自我清洁能力进行重复循环后产生的氮也就越多。因此，研究人员提出了短期食藻生物的培养措施，其中对大型跳蚤的培养速度最快。藻类和腐烂的碎屑是大型跳蚤生长的主要营养来源。在正常情况下，一种常见的食藻昆虫可以在一天以上吞食海藻十次，作为一种在野外生活了很长时间的物种，随着高科技手段的不断改进，其食藻能力将会越来越强，可以在较短的生命周期内，利用其捕食性特征对流域的生态环境发挥有效的清洁作用，而且对恢复过程不会产生负面影响。

人类的一切活动都会对城市水环境产生巨大影响，特别是大量的含氮、磷废水进入河道河流中，使藻类迅速繁殖，而且规模巨大，破坏了水生生态系统的稳定性。在这种情况下，当睡眠期过后，许多水下植物就可以生长，因而丰富了生态系统中的生物物种，并改善了水质，且水生植物的物种也有所增加，使整条河道都具有装饰效果。长期以来，藻类和食虫动物的加入使河流生态系统趋于稳定，因而在城市河道水生态环境治理方面取得了显著成效［4］。

3.3 利用微孔曝气增氧技术

城市河流的分布趋势不规则且复杂，不同地理位置的河流所存在的环境问题不同，恢复程度也不同。中上部污染物的来源主要受工业发展的影响，当废水参数不合格时，会导致沼气积聚，形成大量的氨氮物质，破坏了水环境的生态平衡。利用微孔曝气技术，可以增加各种河流中的含氧量，从而通过氧化反应将有机物分解为水和二氧化碳，提高水环境的透明度，增加阳光的渗透性和过滤性，为生物体在水中的生存提供了更好的环境，并提高了水生生物的生长繁殖能力，恢复了水体的自洁功能。微孔曝气技术有助于河流生物获取更多氧气，促进其生长。大量的氧气还可以氧化水中的污泥、氨氮和其他元素以及二氧化碳，从而大大改善河流的水环境。氧气水平在整个河流生态系统中有着非常积极的作用。微孔曝气技术是利用微纳米气泡、气液与物料混合，使气液快速旋转结合，再经高压喷射进入河道，增大了氧气输送表面的面积，使自溶压力升高，从而达到清洁的目的，是现阶段最简单、最方便的处理方法，在无污染的情况下，可以以最低成本清洁和恢复河水的生态环境，提高水体的含氧量及水体的自洁能力，恢复生态循环，保证城市河流水环境的生态平衡。

3.4 合理规划治理过程

在对城市河流水环境进行管理时，必须结合区域水环境的实际情况，因地制宜，优化规划管理。规划管理必须是一个全局性的概念，要综合考虑各方面的因素。因此，在进行规划管理治理过程中，可以选择协同工作，制定切实可行的计划，建立一个良好的水生生态系统。

目前，许多环境污染导致城市衰退的案例提醒我们，城市的经济发展不应以牺牲生态环境为代价，水污染不仅在短期内可使财政资源迅速增加，从长期看还将对人类造成巨大损害。要解决水污染问题，首先要恢复水环境的生态功能，因此，我们应不断完善水环境管理体制和规划，把水环境与城市河流生态管理放在同等重要的位置，明确城市河道管理的责任分工，加强对生态环境保护的宣传，进一步保护生态环境［5］。