摘要：城市河流的污染具有巨大危害性，因而日益引起社會關注，采取行之有效的防治措施對污染水體進行控制與治理十分必要。本文根據(jù)河流污染后的主要特點，針對性的提出了城市河流水體污染的四項防治技術。

　　關鍵詞：城市河流水污染防治技術

　　隨著經濟的快速發(fā)展、城市化進程的加快及工業(yè)的興起，城市河流兩岸工廠、農業(yè)、生活污水不加處理直接排入河流導致的水體污染問題日趨嚴重，并呈現(xiàn)出以好氧有機物為主要污染物、以水體黑臭為主要特征的污染現(xiàn)象。尋找行之有效的城市河流污染防治技術已經成為環(huán)保研究領域的一項重要研究內容。城市河流污染后的共同特點為：大量超過水體容量和自凈能力的污染物存在于水體中，溶解氧濃度降低甚至為零。水體出現(xiàn)黑臭、富營養(yǎng)化現(xiàn)象，魚蝦等水生物種類銳減甚至絕跡，水體原有的功能衰退甚至喪失，水體的生態(tài)平衡被嚴重破壞，水域附近的居民身體健康受到威脅。積極采取有效的技術及措施對污染進行控制和治理已經迫在眉睫，以下將從物理技術、化學技術、生物修復技術和生態(tài)恢復技術四項技術對河流污染水體進行初步探討。

　　1、物理技術

　　1.1引清沖淡

　　通過水利設施(如閘門、泵站)的調控引入污染河道上游或附近的清潔水源改善下游污染河道水質。調水增大了污染河道的水量，加速了河水流動，促進了污水的稀釋，使河水在河道中的停留時間縮短，污染河水不易在河道中滯留而導致黑臭。同時，該措施的實施能夠改善河網水動力條件，增加河道水體自凈能力和環(huán)境容量。美國芝加哥曾花了33年的時間，建造了總長13km的人工運河，將密執(zhí)安湖的水引入芝加哥河，增加了該河的徑流量并改善了水質。如上海蘇州河的綜合調水工程，福州內河的引水沖污工程，另外，成都市府南河的綜合整治、蘇州古城河道的治理工程中曾對調水技術進行過試驗，還有人對西湖的富營養(yǎng)化治理中采用的引水方式作了研究。

　　1.2底泥疏浚

　　底泥疏浚的主要目的是去除底泥所含的污染物(底泥中的N、P及重金屬等)減水底泥污染物向水體釋放，增加水體的環(huán)境容量。由于該方法技術簡單，因此是目前世界各國改善水環(huán)境使用最多方法。我國許多河流都使用過該技術，滇池草海實施疏浚工程后，疏浚區(qū)水體不再黑臭，水質明顯好轉，水體透明度由原來小于0.37m提高到0.8m。

　　2、化學技術

　　化學凈化法主要是指向污染的水體中投加化學藥劑，通過藥劑與污染物質發(fā)生化學反應，使水體中的污染物得以去除的一種方法。如治理湖泊酸化可投加生石灰，抑制藻類大量繁生可投加殺藻劑;除磷可投加鐵鹽等。2001年深圳市4條污染河流利用化學強化一級處理技術(CEPT)對污染河水進行了處理實驗，采用聚合氯化鐵(PFC)做混凝劑，在優(yōu)化了最佳pH及PFC最佳投加量等工藝條件后，能使河水處理后水質指標均達到或接近國家地面水水質標準。2003年，國內有研究學者以改性硅藻土為混凝劑，對蘇州河各支流污染水體進行化學強化一級處理試驗研究，結果表明：硅藻土對CODCr和P具有較高的去除效率，而對NH3-N的去除率不高，混凝劑的最佳投藥量隨原水水質的不同而不同，不同污染河水水質對硅藻土的混凝效果有比較顯著的影響。但是，采用化學混凝法必然向河涌污水中投加化學藥劑，所以治理費用較高，而且還易造成二次污染。

　　3、生物修復技術

　　3.1河道曝氣技術

　　直接曝氣技術是充分利用天然河道和河道已有建筑就地處理河流污水的一種方法。它是根據(jù)河流受到污染后缺氧的特點，采取人工措施向河道中充入空氣(或氧氣)，加速水體復氧過程，以提高水體的溶氧水平，恢復水體中好氧微生物的活力，使水體的自凈能力增強，從而改善河流的水質狀況。該法綜合了曝氣氧化塘和氧化溝的原理，結合推流和完全混合的特點，有利于克服短流和提高緩沖能力，同時也有利于氧的傳遞、液體混合和污泥絮凝，能有效去除河流的黑臭現(xiàn)象。德國魯爾河、英國泰晤士河、美國密西西比河、澳大利亞斯旺河、葡萄牙塔古斯河等都曾采用曝氣復氧技術治理污染河段，并取得了明顯的治理效果。河道曝氣技術在國外應用已相當成熟。我國部分城市的河道凈化也使用了該技術，如北京的清河環(huán)境改善工程、重慶的桃花溪曝氣措施、上海的蘇州河河道曝氣復氧工程等，都取得了較好的治理效果。

　　3.2投菌技術

　　投菌技術是直接向污染水體中接入外源的污染降解菌，然后利用投加的微生物喚醒或激活水體中原本存在的可以自凈的但被抑制而不能發(fā)揮其功效的微生物，并通過它們的迅速增殖，強有力地鉗制有害微生物的生長和活動，從而消除水域中的有機污染及水體的富營養(yǎng)化，消除水體的黑臭，而且還能對底泥起到一定的硝化作用。日本的專家F.Kobayashi就在底泥中分離培養(yǎng)出一種可以高效降解苯酚的菌種，并利用該菌種治理污染水域，進行了生物修復研究。國內的王瑋等學者通過向污染河流中投加有效微生物菌群(EffectiveMicroorganism)的方法，有效恢復了河水的水質。還有專家采用人工復氧技術并投加生物制劑及底泥改良劑等，對嚴重富營養(yǎng)化的湖泊水和黑臭河涌進行了生物修復試驗，發(fā)現(xiàn)CODCr、TN和TP等污染物含量降幅可達到70%左右，水質有了很大的改善。

　　3.3生物膜技術

　　生物膜法是指用天然材料(如卵石)、合成材料(如纖維)為載體，在其表面形成一種特殊的生物膜，生物膜表面積大，可為微生物提供較大的附著表面，有利于加強對污染物的降解作用。主要工藝方法有生物廊道、生物濾池、生物接觸氧化池等。生物膜法對于受有機物及氨氮輕度污染水體有明顯的效果。日本、韓國都有對江河大水體修復的工程實例，位于日本江戶川支流坂川古崎凈化場，是采用生物膜方法對河道大水體進行修復的典型工程。從投入運行8年的觀測結果表明，河道的微污染水體的水質有了明顯改善。近年來，研究學者們在治理城市景觀水體、富營養(yǎng)化湖泊時，嘗試直接向水體投加諸如阿科曼之類的生物填料，微生物在生物基上形成生物膜，通過直接的接觸氧化降解污染物，取得了不錯的治理效果。

　　4、生態(tài)恢復技術

　　4.1水生植物恢復

　　大部分水生高等植物都有發(fā)達的根系，能夠吸收利用水中的營養(yǎng)物質和有害物質，同時，根系也寄居著眾多的異養(yǎng)微生物，通過微生物的同化及異化作用去除水中有機污染物。20世紀60年代歐美學者就開始對植物的生物降解浸染物有研究，開發(fā)投資少，采用了治理效果好的水生植物人工濕地污水處理系統(tǒng)，研究表明：在水體中種植合適的水生植物，可以大量吸收去除水體中的N、P等營養(yǎng)物，降低水體的營養(yǎng)物負荷，大大提高水質。因此，河岸的水生植被恢復在河流污染治理中越來越受到專家學者的關注。在我國人工濕地的研究起步較晚，北京昌平人工濕地試驗是首例對人工濕地進行的系統(tǒng)性研究。1998年初建成的成都活水公園利用人工濕地塘床，成功修復了公園水體，展示了人工濕地在水體修復中的應用前景。

　　4.2人工生態(tài)(浮)島

　　河道中的天然島嶼是許多水生生物的主要棲息場所，在天然島嶼上形成了植物——微生物——動物共生體，它們對河流的凈化起著非常重要的作用。但由于河道的開發(fā)、渠化、硬化工程，以及底泥疏浚等，使許多天然生態(tài)島消失，河流的自凈能力下降，河流生態(tài)系統(tǒng)遭到破壞，人工生態(tài)(浮)島的建立就是對河流生態(tài)系統(tǒng)的恢復。日本為進一步凈化渡良賴蓄水池的水體，曾在蓄水池中部建了一批人工生態(tài)浮島，在島上種植蘆葦?shù)戎参�，其根系附著微生物。浮島還設置了魚類產卵用的產卵床，也為小魚及底棲動物設有棲息地。蘆葦、微生物、小魚及底棲動物等就形成穩(wěn)定的植物——微生物——動物凈化系統(tǒng)。需注意的是，生態(tài)(浮)島凈化能力的大小受底棲生物數(shù)量的左右，尤其是多毛類底棲生物能使生態(tài)島的凈化能力有很大提高。國內有研究學者利用香根草分別凈化南京秦淮河、金川河、玄武湖的富營養(yǎng)化水體，生物量可高達750T/hm2•a，可以在理論上去除氮、磷的量分別達1125~1325kg//hm2•a、450~600kg/hm2•a。還有研究表明水菜對污水中的氮、磷和化學耗氧量具有明顯的去除效果，水雍菜和水芹菜也具有很好的凈化效果和經濟價值。有專家利用風車草、彩葉草和茉莉凈化富營養(yǎng)化污水，得出了三種植物對氮磷、化學需氧量的凈化能力為：風車草最好，彩葉草次之，茉莉最差，并提出今后還需要進一步對污染物吸收量更高的具有觀賞價值的植物進行篩選。

　　5、結語

　　城市河流是一個復雜的生態(tài)系統(tǒng)，河流的生態(tài)平衡受到嚴重的破壞，治理河流污染是一個綜合治理工程，需要針對不同河流的實際情況，綜合采用多種工程技術措施，多管齊下，才能保證治理工程的可達性。因此，多種技術結合，互補不足，提高治理效果是今后一個主要的研究方向。國內外研究學者在多年的實驗探索和工程實踐中取得的成果，在河流治理中也取得了很多的成功案例。同時，一些技術還在起步階段，還有待進一步研究，提高治理效率，降低治理成本。此外，河流修復是一個復雜的過程，其中的機理還有待更進一步的探索。

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