城市黑臭河治理措施探讨

0 引言

城市河道作为城市环境中的主要组成部分，发挥着防汛建设、城市景观和生态协调等作用。近年来，随着城市化进程的加快和城市规模的不断扩大，许多城市河道水质污染和生态退化问题十分突出［1］。水体黑臭是河道有机污染的一种极端现象，是由于水体缺氧和有机物腐败而造成的［2］。黑臭河不仅影响了河道周边居民的身体健康，也严重影响了城市的形象和发展［3］。2015年，国务院印发的《水污染防治行动计划》（简称水十条）中提出：到2020年，地级以上城市建成区黑臭水体控制在10%内［4］。因此，城市黑臭河道的治理将是我国今后一段时间内需要重点解决的环境问题。笔者分析了城市河道黑臭的原因，探讨黑臭河的治理措施。

1 城市河道黑臭的原因分析

1.1 污染物的大量排放

1.1.1 生活污水的排放

《左传》的笔法不似《经》那般毁誉褒贬，它承认卿、大夫包含在“国号+人”之中。另外，虽然具体的内容上尚不可确认，但“国号+人”实际指该“国”卿、大夫的事例却很多。如前所述，“国号+人”是以别“国”的存在为前提而采用的一种表现形式，“国号+人”之使用，几乎是在本“国”对他“国”的外交场合及本“国”对他“国”的决策之际。因此只要承认卿、大夫是“国”策决定的日常垄断者，“国号+人”也就自然包含了卿、大夫。[12](P91)

河道两岸居民的生活污水直接排入河水内，是城市河道污染的主要原因之一。由于生活污水中含有大量有机物、无机盐类等，其氮、硫和磷的含量较高，在厌氧菌的作用下，易生成恶臭物质。

1.1.2 工业废水的排放

根据现场调查和走访，若城市河道周边存在大片工业区，常有工业废水偷排现象。由于工业废水成分复杂，污染物浓度高，极易导致排污口周边水域出现大面积污染，水质黑臭。

由于河道水体污染严重，水生物遭到严重破坏，水生态平衡失调，水体自净能力下降，造成水环境质量下降。

由于缺乏环保意识，加之疏于环保宣传，部分居民环保意识淡薄，将生活垃圾、建筑垃圾等倒入河内，造成河道淤积、水质恶化。若河堤堆放生活垃圾和建筑垃圾，污染物也会随雨水流入河内，引起河水污染。

基于本工程有道路跨河的情况，其区域河道护岸对护岸结构的生态型要求较高。本工程拟采用高强嵌锁块护岸和生态石笼护岸2种类型，其对比情况如表1所示，护岸形式如图1和图2所示。

1.2 河道自净能力差

1.2.1 河道水生生态系统遭到破坏

在信息化数据运行管理工作中，大量的电子档案被保存到计算机中，虽然减少了建筑空间的占用面积，但是这些电子档案的安全性仍然面临潜在的风险。特别是对于一些涉及油田企业核心技术或商业机密的档案，容易成为竞争对手或不法分子窃取的对象。例如，黑客会恶意攻击存储电子档案的计算机或网络，达到窃取或损毁珍贵档案的目的。基于信息化数据运行的档案管理模式，仍然要关注电子档案的安全性问题，这也是关系到油田档案管理和利用的重要工作。

1.1.3 生活垃圾倾倒入河或堆在河堤

1.2.2 河道水动力条件差

河道淤积严重，河床抬高，河水流速减缓，加之河面漂浮物较多，缺乏水动力，造成河道自净能力较差。

2 城市黑臭河治理措施

上海市金山区太平港城内河道为规划二级河道，全长1 480 m，现状河口宽 13.5～29.0 m，河道水质大部分为Ⅴ类或劣Ⅴ类，河面漂浮物较多，河道黑臭状况严重影响了当地居民的生活质量。根据调查，该河道的污染源主要有生活污水、工业废水、禽畜废水、农业污水等。笔者通过对该河的污染原因进行分析，提出了截源控污、底泥疏浚、漂浮物清理、河岸修复、生态浮岛、水生植物等河道治理措施。

2.4.1 太阳能生态浮岛

可是，过去的点点滴滴却像泉水一样流过我的每一根血管，在轻轻敲着键盘的同时变成了忧伤的文字。仿佛就在昨天，过去的一个又一个的昨天。

2.1 清淤疏浚

清淤疏浚是通过人工或机械的方式将河道内阻水的淤泥、垃圾等清理出河道，从而扩大过水断面，提高河道的防汛排涝能力，改善水质。

品牌管理是在管理机制、组织机制上落实品牌战略，并使品牌战略在既定的轨道上推进。其内容主要是品牌的创立、推广、维护和评估。

2.1.1 疏浚方式选择

在河道治理工程中，常用的疏浚方式有用抓斗式挖泥船疏浚和水力冲挖疏浚2种。抓斗式挖泥船是利用旋转式挖泥机的吊车杆及钢索来悬挂泥斗。挖泥时，抓斗依靠重力作用进入河底抓取泥土。然后，开动斗索绞车，吊斗索通过吊杆顶端的滑轮将抓斗关闭，并升起。最后，转动挖泥机到预定点（或泥驳船），将淤泥卸掉。水力冲挖疏浚是采用高压水枪直接冲挖底沉，再用泥浆泵将泥浆送至排泥场。水力冲挖疏浚的工程造价比抓斗式挖泥船疏浚的工程造价低，但其对底泥的适应条件较差，容易产生堵管现象。因此，采用水力冲挖疏浚时，应先对垃圾、杂物等进行清理，创造出较好的底泥条件。

该工程根据河道所处的地形条件及工程现状，采用水力冲挖的方式进行疏浚。

2.1.2 注意事项

（1）清淤前，需做好底泥污染源调查，明确疏浚范围和疏浚深度。疏浚过深，容易破坏河底生态；过浅，则不能彻底清除底泥污染物。（2）对底泥进行检测，对于有毒有害的污泥应按规定进行处理，避免二次污染。（3）清淤工作不得影响水生生物生长。（4）清淤后回水水质应满足要求。（5）合理选择清淤季节。在高温季节，疏浚后，易形成黑色块状漂泥。

2.2.4 耕地地力及其特征分析 利用SPSS、MapGIS等软件对耕地地力等级的面积及空间特征进行分析，并通过空间叠加、属性检索等方法分析了各等级的属性特征、利用特征和养分特征，在此基础上，选取了影响耕地地力的主要限制性因素，对各等级限制因素状况进行了分析。

2.2 生态护岸

直至1976年，法庭才决定正式开庭，经重重筛选，留下了5位都自称为赵碧琰的女子。她们分别来自马来西亚、新加坡、香港、泰国和北京。

 

表1 高强嵌锁块护岸和生态石笼护岸对比表Tab.1 Comparison of high strength interlocking revetment and ecological gabion revetment

  

项目 高强嵌锁块护岸 生态石笼护岸适用范围 适用于规模相对较小、水流速度不大、水位变化较小的内河护岸工程，不太适用于有较大风浪的外河。地基适应性强，透水性、抗冲性较好，适用于规模不大的区域性生态型河道建设。结构布置 主要是作为一种挡土结构用于一些生态要求较高的河段护岸工程中。适用于生态性较好的区域性河道护岸、护坡建设。施工条件 施工便捷，不需要施工机械，工期短。 需要材料运输机械，施工简单，质量易控制。施工影响 施工对周边环境影响较小。 施工对周边环境产生较小影响。生态性 离缝砌筑，内外相通，利于水生物生长，生态性较好。 石笼空隙较大，能在上面覆盖或填塞缝隙，利于水生物生长。安全性 自卡锁、自排水、柔性结构，安全性相对较好。能适应地基土的变形，透水性好，利于稳定，但网格外露受合金性能、金属腐蚀、塑料老化等因素影响，安全性相对较低。经济性 约1 650元/m 约1 600元/m工程管理 重点在施工过程质量管理，后期日常养护费用较低。 管理相对简单，后期日常养护费用较低。

2.4.2 水体生态修复

2.3 截源控污

在河道交汇处布置一道2 m宽的悬浮式生态坝，可随水位变动上下浮动。在2个雨水排放口各布置1个生态浮床，以防止出现雨污混流污染河道的现象。

新时代背景下，城市化的发展也进入了一个新的阶段，新时期对于城市规划的要求自然也进一步提高。自然环境保护力度加大，人性化的规划需求的加强以及其他方面的综合因素，要求必须从我国实际情况出发来对城市进行综合、科学和可持续的规划建设。

河道南端有一雨水排放口将雨水直接排入河内。由于居民生活污水、阳台废水以及附近菜场的废水混接入雨水管，造成雨水管中有污水混入。同时，初期雨水未经处理直接排放进入河道，也会严重污染水体。于是，拟在该处新建一口弃流井，进行雨污分流及初期雨水处理，其工艺流程如图3所示。

由图3可知，晴天时，雨水管中的污水直接经过弃流井进入污水管网，送入污水处理厂处理。降雨时，雨水管中的污水和初期雨水经弃流井到污水管网，并进入污水处理厂处理。初雨收集完成后，较为干净的中后期雨水直接排放到河道。雨停后，若污水处理厂有富余处理能力，可将调蓄池中的水返回到污水处理厂进行处理。

2.4 生态净化

考虑到该河道黑臭的主要原因是工业废水和生活污水直接排入、底泥污染等，采用太阳能生态浮岛、水体生态修复、悬浮式生态坝等措施进行河水生态净化［5］。

例如，雨天，恩泽医院大门保安看见病友冒雨入院，自发上前，撑起雨伞，护送病友进入医院建筑内。“作为管理者，知晓后应及时给予鼓励，肯定这个动作。”医院质量改进部主任朱玲凤向记者强调。“通过微信工作群表扬，或通过‘医院优秀服务行为’称号等给予肯定，让员工有成就感。”

太阳能生态浮岛是将传统生物浮岛与太阳能微曝气系统和生物膜系统结合起来的生态净化系统。它充分发挥了植物、动物、微生物的多重水质净化功能，且具有一定景观效果。本次设计的太阳能生态浮岛整体呈八边形，直径为3.5 m，主体框架是用直径为110mm的PVC管连接而成。生态浮岛上层布设太阳能曝气系统，曝气采用微曝方式，微曝管位于水面以下70 cm处。该系统充氧效率高，且噪声小。

因水资源时空分布差异较大，受强降雨、强台风影响，各地频繁发生洪涝灾害，水利人一直都在与水患灾害进行斗争。近年来我国水利建设获得了可喜的成就，大江大河治理初见成效，积累了宝贵的水利建设经验，不过我们也应该看到，当前水利建设过程中也存在着很多问题，如管理机制不灵活、管理体制不合理。水利工程是一项综合性工程，它具有一定公益性，同时也带有经营性质，公益、经营二者混在一起，责任不清楚，同时运行机制也不灵活，使得管理单位不能全身心投入到管理活动中，同时也缺少经营的能力；建设与管理脱节，后期管理缺少资金投入；基层管理单位条件差，人员配备不足，留不住高素质人材。

由表1可知，2种护岸的生态效果都较好，工程造价相差不大。生态石笼挡墙长期外露，其稳定性受网箱质量及金属腐蚀、塑料老化影响较大。经综合分析，该工程采用高强嵌锁块护岸。

  

图1 预制混凝土高强嵌锁块护岸Fig.1 Precast concrete high strength interlocking revetment

  

图2 生态石笼挡墙护岸Fig.2 Ecological gabion wall revetment

  

图3 雨污分流流程图Fig.3 Interception project process flow

河道东段为断头浜，水域面积约2 340 m2。项目水体全长 130 m，水深 1.2～1.7 m，河面宽 15～20 m，平均宽度18 m。河道内，底泥较厚，约40 cm，岸边驳岸均为硬质垂直驳岸。处理水体周围为居民小区和绿化用地。

客观地说，研究“动点路线问题”就是追踪点的运动路线，这种路线就是符合某些条件的所有点的集合，本质上就是轨迹问题.初中“点的集合”体现在两个方面：一个方面是平面几何中的“集合”，如角平分线、线段垂直平分线、圆(或圆弧);另一方面是“函数的图像”，坐标满足一定函数关系的点的集合就是该函数的图像，初中主要有“一次函数—直线”、“反比例函数—双曲线”和“二次函数—抛物线”.

根据建设要求，该工程拟采用太和水生态专利技术——“食藻虫”控藻引导水生态修复技术，构建“食藻虫—水下森林—水生动物—微生物群落”共生系统，通过虫控藻、鱼食虫等形成食物链，恢复沉水植物，发挥沉水植物对营养物质的吸收净化效果，改善水体水质及景观。

“食藻虫”控藻引导水生态修复是一项综合技术，它的基本思路是以食藻虫吃藻控藻、滤食有机悬浮物颗粒等作为启动因子，继而引起各项生态系统恢复的连锁反应，实现水体的内源污染生态自净功能和系统经济服务功能。“食藻虫”控藻引导水生态修复技术的工艺技术路线如图4所示。

该工程对水生植物、水生动物进行了特种培育与改良，对部分沉水植物进行了抗污能力改良、耐热性改良、耐寒性改良、耐弱光性改良，大大提高了沉水植被与水生动物对环境的适应性与极端不利条件下的承受性。采用的工程物种均是自然环境获取的，经过实验室驯化、提纯、复壮后的品种。将该物种引入水体后，随着生态系统的恢复，能大大增加提供的生态系统服务，符合相关生态安全技术规范的有关要求。

2.4.3 悬浮式生态坝、生态浮床

本工程计划将所有直接排入河道的工业废水排放口、生活污水排放口进行封堵，截断污染源。封堵后，生活污水纳入农村生活污水处理工程中，工业废水由各工厂在厂内进行处理，达到地区排放标准后，纳入市政污水管网。

2.4.4 水生植物设计

水生植物是水生态系统的重要组成部分和主要初级生产者，对生态系统物质和能量的循环和传递起调控作用。水生植物通过根部吸收底质中的氮磷、重金属、小分子有机污染物等，增大环境容量和提高自净能力。不同水生植物物种，对水体中的总氮总磷均有显著的去除作用，且去除速率随着总氮浓度的增加而增强。设计按不同高程分为沉水植物、浮水植物、挺水植物、湿生植物等，应充分发挥水生植物净化水体的功能。

该工程水生植物品种主要选用千屈菜、黄菖蒲、美人蕉、旱伞草，沉水植物品种主要选用轮叶黑藻、苦草。根据施工现场的具体情况，局部桥头栽植荷花。由于漂浮植物致密生长，容易使水面复氧受阻，导致水中溶解氧大大降低，水体自净能力降低。所以，应尽量减少睡莲等浮水植物。

对于中药材需求的加剧造成中药材野生资源大量消耗，并导致生态平衡遭到破坏，药用珍惜濒危物种持续增加[42]。目前，多数中药材资源逐渐进行由野生到家种的转变，以人工栽培资源代替野生资源。但由于中药材具道地性，各地栽培黄芩种质、生态因子、田间管理差异，易造成市售黄芩质量不一，降低黄芩有效药材比例，影响黄芩进一步扩大市场。构建黄芩“无公害栽培体系”，自选择优良黄芩种质开始，结合最适生态因子筛选、田间管理及病虫害综合防治，旨在为中药材市场提供无农药、重金属及有害元素等多种对人体有毒物质的残留量均在限定的范围以内的黄芩资源。

  

图5 “食藻虫”控藻引导水生态修复技术工艺路线Fig.5 Process flow of water environmental restoration technology guided by “Chilodonella algivora”

3 结语

一般而言，清淤疏浚适用于所有的“问题河道”。对于重污染河道，底泥污染物的清理能够快速降低黑臭河道的内源污染负荷。在进行护岸结构选型时，应根据具体情况进行综合考虑。既要考虑工程的安全性和经济性，还要兼顾景观美化、施工简单、材料价格和周边环境等因素。

参考文献：

［1］ 郭晓宏.城市河道生态化治理的设计方法［J］.水利科技与经济，2012，18（20）：13－14.

［2］ 傅翔宇，李亚峰，王群.城市黑臭河道治理方法的研究与应用现状［J］.建筑与预算，2016（4）：37－41.

［3］ 马小雪，连鹏.上海市黑臭水体现状和治理对策的探讨［J］.上海水务，2016，32（4）：41－43.

［4］ 环境保护部办公厅.国务院印发《水污染防治行动计划》［EB／OL］.（2015－04－16）［2017－10－20］http：／／www.zhb.gov.cn ／gkml／hbb ／qt／201504 ／t20150416＿29917.3htm

［5］焦志杰.黑臭河道综合治理技术应用研究——以昆山市古仙江为例［J］.中国水运，2017，38（2）：62－63.