城市河流水污染治理与修复技术研究

王 娟，甘祝名

（安徽国信环境保护工程研究院有限公司，安徽 合肥 230000）

城市河流在城市中具有重要地位，是城市水资源的重要来源之一，能够对城市供水产生一定影响。除此之外，城市河流也是城市的重要景观，城市河流污染会影响人们的生活质量。因此，我们需要对城市河流水污染进行治理与修复，原位修复指的是在不替换水资源或转移污染区域的前提下，将水资源情况进行复位，这样既节省了大量人力、物力成本，又有效治理了水资源，是城市河流污染治理与修复的主要发展趋势。

1 城市河流水污染成因

1.1 城市开发与河流保护工作不协调

目前，部分城市注重自身经济的发展，不断进行城市化建设，扩大城市面积，吸纳外来人口，周边乡村被纳入城市中，导致城市人口数量剧增。在巨大的人口压力下，水资源的使用量增加，污水排放量也随之增加。城市在注重经济发展的同时不注重河流保护，会导致大量污水被排放到城市河流中，造成城市河流严重污染。

1.2 工厂污水排放

城市在进行相关建设规划时，为了完成城市发展目标，满足人们的生活需求，大量工厂的工业废水会直接排放进城市河流中，导致河流污染。工厂不断增加经营项目、扩大规模，其污水排放量也不断加大，加剧了城市河流的污染程度。虽然部分地区出台了城市河流保护政策，但在巨大利益的驱使下，部分工厂铤而走险，仍然在未经处理的情况下，将工业废水排入城市河流中。

1.3 农业废水排放

某些城市周边农民为了增加收入会使用农药、化肥等提高农作物产量，这些化学物质成分较为复杂，在被土壤吸收后，部分化学物质会残留在土壤中，并随着地下水进入城市河流中，造成河流污染。部分地区农民大量养殖牲畜，牲畜的排泄物和其他废水被随意排放，这些废水也会进入城市河流中，导致城市河流受到污染，影响城市供水。

1.4 城市生活废水排放

随着城市化进程的加速，部分城市的人口数量剧增，随着人口增加的还有水资源的使用量及废水的排放量［1］。部分没有经过净化处理的城市废水被直接排入城市河流中，造成城市河流污染。

1.5 面源污染

某些地区的城市河流存在面源污染，面源污染也叫非点污染，主要指在降雨时，部分非特定地点由于受到雨水冲刷，导致部分污染物随着雨水的流动进入城市河流，造成水体污染的情况。

2 常见污染物

2.1 营养物质

营养物质是常见的污染物之一，指的是可引起水体富营养化的物质，主要是氮、磷、钾、硫等物质，这些物质在水体中不会被有机物或微生物生化降解，影响河流生态系统，导致鱼类等无法正常生存，进而导致人体的健康和安全受到影响。化肥是营养物质的主要来源，化肥中氮、磷、钾、硫等含量较高，能够促进植物生长，提高产量，但对水体的影响十分负面，会导致浮游藻类快速繁殖，部分水生物灭绝，影响河流内部的生态系统，增加水污染的严重程度。

2.2 抗生素

抗生素的主要来源是人或动物的排泄物，人或动物在服用抗生素后，无法完全吸收，这部分不被吸收的抗生素会随着排泄物进入城市河流中，造成城市河流污染。抗生素在水体中存在的时间越长，耐药性细菌形成的可能性就越大，其存在的数量也会不断增加，进而对人体健康产生较大影响。

2.3 重金属

重金属污染的来源主要是工业废水的排放和重金属超标制品的使用。重金属原本的含义是指比重大于五的金属，主要有金、银、铜、铁、铅等，这些物质一旦被水中的生物吸收，可能会随着水资源的使用进入人体内，对人们的生命健康产生较大影响。2011年4月初，中国首个“十二五”专项规划——《重金属污染综合防治“十二五”规划》［2］获得国务院正式批复，防治规划力求控制5种重金属污染。

2.4 油

油污染主要是由油船泄露、石油化工厂废水排放、油加工厂废水排放等因素造成。除这部分加工厂外，食品加工、纺织及造纸等企业的废水中也会有油的含量［3］。这部分油被排放到城市河流中，会在城市河流水面上形成一层膜，将水体与大气隔绝，导致水体中的氧气含量下降，河流中的水生物因此死亡。河流中的油也会随着人们对水资源的使用进入千家万户，对人体造成损伤，影响人体健康。

3 城市河流水污染治理策略

3.1 转变管理观念

要有效对城市河流水污染进行治理，相关部门应转变现有城市河流保护的观念。部分城市规划者尚未认识到保护城市河流的重要性，只关注城市的建设、发展及经济需求，对城市河流的保护意识薄弱，都会导致城市河流污染严重。城市河流是城市的重要景观与供水来源，一旦严重污染，会对城市发展和人们的生命健康造成较为严重的影响，因此需要提高重视程度。

3.2 加强源头治理

相关部门应加强对城市河流水污染的源头治理。首先，对城市废水排放问题应该加强控制，从源头出发，减少工业废水、农业废水、城市生活废水等废水的排放量。勒令相关工厂将废水进行处理，在检测符合相关标准后再进行排放，并制定激励机制，引导工厂将废水处理达标后排放。对于积极处理废水的工厂予以奖励，激励内容要与工厂利益相关，促使工厂积极进行废水处理，从源头上减轻城市河流污染。除此之外，还应该辅助工厂引进相关净化设备和技术，减少工厂净水成本投入，避免其为了利益铤而走险，将未经处理的工业废水排放至城市河流中，造成城市河流严重污染，影响城市发展与人们的生命健康。

3.3 严格执法

要有效对城市河流水污染进行治理，相关部门应严格执法，避免由于监管不严等原因导致城市河流受到污染。严格执法可以从以下几个方面进行。

3.3.1 完善相关机制

针对废水排放制定废水净化标准、废水排放标准等，并严格落实，一旦发现存在废水排放不达标的情况，及时进行处理。

3.3.2 设立专门的监督部门

所设部门以监督城市河流污染情况为主，其工作内容包括但不限于城市河流污染治理、污染修复、废水排放取样检测、对污染行为及时追责等，监督部门人员要具有较强的环保意识与职业素养，将监督权落到实处。

3.3.3 加大宣传力度

相关部门应加大宣传力度，使群众能够意识到保护城市河流的好处与重要性，积极参与到河流保护工作中。

3.3.4 鼓励群众监督

对积极参与监督的群众予以激励或表彰，并在接到群众举报的第一时间到现场进行采样核实。

3.3.5 严格追责

在勒令部分工厂对废水进行处理但工厂拒不配合的情况下，应该将其 移送相关司法部门进行追责。

4 城市河流水污染修复技术

4.1 物理复位修复技术

4.1.1 曝气复氧技术

油污染或营养物质污染等会导致水体内部氧气不足，水生物多样性减少及死亡等情况，而曝气复氧技术能够有效增加水体中的氧气含量。曝气复氧技术在使用前应充分进行以下三点准备。

4.1.1.1 取样检测

对水体进行取样检测，明确水体现阶段的状况，根据实际情况确定改善目标，计算出水体需要的氧气量。

4.1.1.2 选择设备

在确定水体氧气量需求的基础上，选择合适的设备，部分设备充氧效率与充氧量有限，需要谨慎选择。

4.1.1.3 制定方案

需要对现场进行实地考察，根据实际情况制定曝气复氧方案，曝气复氧技术能够有效增加水体中的氧气含量，但如果不从源头解决污染问题，依旧不是长久之计。

4.1.2 截污分流技术

截污分流是城市河流污染治理的重要方式之一，其主要通过建设雨水、污水管网，将城市内部废水集中起来进行统一处理。一般会为此建立污水处理厂，将工业、农业、城市生活废水通过管道集中到污水处理厂中，处理后再进行排放。这种方式能够有效减少城市河流中污染物的数量，控制城市河流污染问题。

4.1.3 冲水引流技术

冲水引流技术是使用干净的水资源与城市河流中的水资源进行替换，新引进的水会稀释河道中的污染物，整体降低城市河流的污染程度，通过水的替换，提升河流的自清洁能力。但冲水引流技术无法从源头上解决城市河流污染问题，只能被动地替换污水，因此在使用前，相关人员需要结合城市河流污染的实际情况选择这项技术。

4.1.4 河道清淤技术

在水体受到污染后，部分河流的河道内会出现污染物堆积的情况，并且河道中的有机物会由于细菌分解导致水中溶解氧浓度降低，产生恶臭味道，这种味道来源于硫化氢气体，对城市河流的周边环境产生较为严重的影响［4］。河道清淤就是疏挖河道底部的淤泥，减少河道淤泥中的污染物与有机物含量，从而达到减少城市河流污染的目的。

4.2 化学复位修复技术

4.2.1 化学除藻法

上文中提到营养物质污染会导致浮游藻类快速繁殖，化学除藻法就是将化学药剂投放到水体中，通过药物中的特定成分作用于藻细胞，使藻细胞失去活性而死亡。常用的杀藻药物有硫酸铜、络合铜、漂白粉、二氧化氯、红霉素等，使用这些化学药剂能够快速清除水中的藻类，让水体变得清澈，但同时这些化学药剂也会将部分有益藻全部清除，减少水中有益藻的数量，而且大量使用也会对水体造成二次污染。水中生物受其影响会缺氧而死，而大量化学物质一旦被人体吸收，也会对人体的健康产生不良影响，因此相关人员需要计算使用剂量并谨慎使用。

4.2.2 重金属化学固定法

城市河流中的重金属污染属于较为严重的污染之一，会对水体产生较大的负面影响，同时严重影响水中生物及人体健康，急需对其进行治理。重金属化学固定法是治理重金属污染的主要方法之一，其主要是通过化学的方式将水中的有毒重金属固定起来，将其活跃的形态转化成不活泼的形态，避免其在水中进一步扩散，以此降低城市河流污染程度［5］。重金属化学固定法主要有两种：一是通过物理、化学的吸附作用使得重金属不易浸出；二是使重金属与材料发生键合反应形成复合物，或者因为二者大小相似而出现置换现象，最终导致重金属固化。

4.3 生物复位修复技术

4.3.1 生物膜法

生物膜法能够有效改变水体氨氮含量超标的问题，在传统的处理方式中，对高浓度氨氮污水主要采用吹脱法、汽提法等方式进行治理，但传统的处理方式耗能高、效率低，并且容易对城市河流造成二次污染。而新型的“膜法脱氨”技术，由疏水多孔膜提供传质界面，再使调碱后的氨氮废水和吸收剂如稀酸等分别流经膜两侧，污水中的氨就会被稀酸吸收，从而使废水中的氨氮值降低，达到排放标准。

4.3.2 植物修复法

植物修复法是利用绿色植物吸收污染物的方法，主要针对重金属污染、营养物质污染等水体污染。植物修复法主要以种植水生植物、沉水植物和陆生植物为主，利用这部分植物吸收水体中的营养物质和重金属，从而达到净化城市河流的目的。植物修复法使用成本低，不会对河流周围的土壤以及河道造成破坏，同时还可以发挥景观作用，使河流及周边更加美观，因此被广泛使用。

4.3.3 微生物修复法

微生物修复法不需要置换河道中的淤泥及河水，只需要将微生物投放到河流中，通过微生物的降解作用达到净化河流的目的。微生物修复法具有成本较低、操作简单等优点，其对河流水质的影响立竿见影，效果显著，但在使用中也需要注意不能过多投放，一旦微生物大量繁殖，也会对水资源造成一定影响。

4.4 生态复位修复技术

4.4.1 生态清淤技术

生态清淤技术与物理上的河道清淤技术不同，河道清淤是通过人工挖掘或使用相关设备对河道内的淤泥进行清理，而生态清淤技术则是利用微生物进行河道清淤，通过微生物的降解作用，将河道内的有机物和污染物进行生物降解，这些物质会被微生物转化成菌体，使河道底部的淤泥出现硝化现象，从而达到城市河流污染修复的目的［6］。

4.4.2 人工湿地技术

人工湿地技术需要较多步骤才能完成，首先相关人员需要考察需净化区域是否能够使用人工湿地技术，在能够使用人工湿地技术的前提下，选择合适的砾石、砂石、土壤以及混合料等材料作为填充材料；其次，将准备好的填料填充到河床上，利用填料本身的性质与填料之间的缝隙可以实现城市河流的初步净化；最后，在填充好的河床上种植绿色植物，在选择植物时应该以容易成活、成长周期较长的植物为主。在整个流程完成后，相当于在城市河流河床上建立了一个人工湿地，通过植物、填充物等对城市河流进行净化，在净化的同时增加了美观性。

4.4.3 人工生态浮岛技术

生态浮岛是指在水面上漂浮的、有利于水生物、植物、微生物等生物生存的环境，人工生态浮岛则是指人工将漂浮物放置在水中。人工生态浮岛技术能够有效促进微生物、植物、水生物的生存与繁殖，通过促进这些生物的生长，达到降解水体中的污染物，净化城市河流的目的。除此之外，人工生态浮岛和人工湿地相同，都能增加城市河流的美观性，目前已经逐渐成为城市河流净化常用的主要技术之一。

5 结语

综上所述，水资源对人们的生活具有不可或缺的重要作用，同时也是促进城市发展不可缺少的资源之一，而城市河流是为城市提供水资源的重要渠道，因此，城市河流水污染的治理与修复至关重要。相关部门应该结合城市的实际情况，选择适当的治理与修复技术，在保障城市河流生态系统不被二次破坏的前提下进行治理与修复，避免由于水质问题导致人们的生命健康受到不良影响，提升城市河流水资源的质量，促进城市的可持续发展。