城市河流污染現狀及生態修復研究

張興波，于 霞

(江蘇省淮安市環境科學研究所，江蘇 淮安 223001)

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城市河流污染現狀及生態修復研究

張興波，于 霞

(江蘇省淮安市環境科學研究所，江蘇 淮安 223001)

摘要：指出了我國城市河流污染的現狀，包括城市河流生態系統破壞加劇，自凈能力減弱，污染加劇，生態環境退化，探討了導致這種狀況發生的原因，主要有城市人口不斷增加，工業污水未能有效得到處理等，從生態空間設計、生態物種選擇以及生態環境修復技術手段等方面提出了河流生態修復的具體措施，以期為城市河流污染治理提供參考。

關鍵詞：河流污染；生態修復；城市

1引言

水是人類賴以生存和發展的重要資源，在國民經濟建設中發揮著重要作用。隨著城市化、工業化進程的加快，以及城市居民數量的不斷增長，城市河流堵塞問題日益嚴重，河流污染不斷加劇。城市河流面臨的根本問題就是生態環境問題。加強城市河道維護和管理，在城市河道修復中積極倡導生態環保理念，選擇生態修復技術來優化河道，對于解決城市發展過程中面臨的生態環保問題具有積極的現實意義。

2城市河流污染現狀及成因分析

2.1城市河流污染現狀

長期以來，人們往往重視城市經濟的快速發展，忽視了對水資源的保護和水資源的再生利用，大量水資源被浪費和污染。數據表明：有超過25 %的河流和河段因為受到污染而不能滿足最基本的灌溉用水需求，流經城市的河段中78%不適合作為飲用水源。大量工業污染、居民生活污水以及農業污水等充斥于河流，加劇了河流的污染程度。

(1)城市河流生態系統破壞加重。隨著城市規模的擴大，城市用水量激增，大量河流生態環境用水被占用，加快了生態環境質量的退化速度。諸如城市河道被分流、被改道等人為改變河流現狀比比皆是。

(2)城市河流自凈能力減弱。隨著城市規模的不斷擴大，城市綠地面積減少以及城市不透水面積的增加都極大地降低了城市地下水補給能力，加上城市湖泊濕地的不斷減少，降低了洪水調蓄能力等等，這些因素的存在都導致了城市河流自凈能力降低。

(3)城市河流的污染加劇。隨著城市工業化進程加快，人口猛增，大量污水被排入到河流中，超過了城市河流的凈化能力和承載力，加劇了城市水環境的污染。

(4)生態環境退化。隨著城市河流水質的日益惡化，以及底泥中大量污染物沉淀未能及時有效清除，降低了水體中的溶解氧含量，加快了水生物種的減少速度，河道過度的人工渠化造成了濕地面積減小，間隔了土壤和水體的聯系與物質的交換，最后造成河道與濱河地帶生態環境不斷退化，生態服務功能喪失[1]。

2.2城市河流污染成因分析

據國家統計局公布的2015年國民經濟運行情況數據顯示，2015年我國的城市化率為56.1 %，與世界平均水平基本持平。隨著我國城市化進程的日益加快，城市對水資源的需求也在不斷增加，加劇了城市河流污染。就城市河流污染的成因來看，主要有以下幾點。

(1)城市人口的急劇增加，加劇了生活污水的排放量。城市生活源污水排放是近年我國廢水排放量增加的主要原因，據國家環保部統計，2003～2013年，我國廢水排放總量保持較快增長趨勢，符合增長率達到4.22 %，生活污水的排放量占廢水排放總量的比重也在不斷提高，2013年全國城市污水排放量達到485.1億t，較2012年度增加了22.4億t，占廢水排放總量的比例達到了69.76 %，較2012年底提高了1.76 %。隨著城市人口的急劇增加，城市生活污水的排放量也不斷提升，加劇了城市河流的污染。

(2)工業污水及第三產業污水未能有效處理。我國許多中小型城市雖然建設有污水處理設施，但限于污水處理成本以及財政狀況，大部分污水設施的運行并不穩定，許多城市中的建材、化工、皮革等污染型行業密集分布于城市河道下游，隨著企業生產規模的不斷擴張，加劇了河流污染狀況。

(3)城市河流污水治理規劃和利用認知不足。在經濟發展的大背景下，人們往往追求經濟利益和城市發展，城市河流讓位于城市建設現象十分普遍，河道排水被改造為管道排水、填河圍地等加劇了河流面積的急劇減少，導致了河流天然調蓄功能萎縮，破壞了自然河流原有的生態鏈，降低了河流自身凈化功能的發揮。

(4)相關職能機構缺少有效銜接配合。城市河流治理涉及到多個部門管理，造成多部門的職能重疊交叉，反而降低了河流污水的治理效果。例如，從我國河流水資源管理機構來看，一是作為國家環保部排出機構的環保督查中心，二是作為河流管理機構的各流域水利委員會，三是流域水資源保護局[2]。

3城市河流生態修復目標

城市河流生態修復應以生態系統服務為導向，兼顧供給、調蓄功能、恢復河流水系的生態功能以及恢復其重要的承載功能為目標。就修復目標來看主要包括3個層次：①系統目標：即恢復城市河流健康的生態系統，既包括水下系統，也包括河流沿岸帶；②物質循環：即打通氮磷等物質的循環；③能量循環：構建完整的生態鏈。在我國值得提倡的經濟可行的城市河流修復技術路線是充分利用生態系統自我設計、自我組織的功能，最大限度地實現生態系統的自我修復功能為目標[3]。

4城市河流污染生態修復對策

4.1生態修復原則

鑒于城市河流污染現狀特點，在開展城市河流污染生態修復時應堅持以下幾個方面。

(1)系統性和整體性原則。要把城市河流的生態修復與城市整個生態系統建設結合起來，注重流域內水網和管網的治理修復工作。

(2)自組織和自修復原則。城市河流生態系統是一個開放的復雜系統，系統內各個要素之間具有非線性的相互作用，通過循環耦合，生態系統得以維持自組織并發展演化成多樣性，這就要秉持生態系統的自修復和自組織原則，使河流生態系統達到穩定發展。

(3)多樣性原則。河流修復應堅持保留河流形態多樣性與生物群落多樣性原則，如河道蜿蜒、濕地、淺灘等等，要結合水流流速及地形地貌特征，保留河流形態的多樣性，這也是生物群落多樣性的基礎，河流生物種類多樣、生物種群豐富增強了河流生態系統的穩定。

4.2城市河流污染生態修復措施

4.2.1生態空間設計

河流水面設計要與河流后期種植的植物習性結合起來，根據水深、流速等，依次布置沉水植物、浮水植物和挺水植物等，河流的水面植物的布置要與充分考慮河流的防洪功能、航運要求，盡量將水面植物布設在河流邊坡腳區域。例如可以種植一些茭白荀、香蒲或蘆葦等等，從而起到保土固堤的效果，在常規水位多種植一些常綠草皮，可以利用其發達的根系，實現護岸保土的效果。在河坡平臺的布設方面，選擇自然式、混合式以及園林式生物群落，可結合當地的灌木、景觀樹木，形成對人類或動物具有高度的親近性陸地生態。

4.2.2生態物種選擇

生態河流污染治理時常常需要選擇布設各種水生、濕地物種，用以修復受污染的河流。在生態物種的選擇時要注意選擇根據河流受污染水體特征，選擇具有較強凈化能力的水生植物，并對河流受污染的水體中的污染物具有較強的承受能力，并選擇一些易栽培和繁殖能力較強的植物物種以及具有較強觀賞價值的物種，此外，還要結合城市區域季節氣候變化特征，盡量選擇多年生品種，做到不同物種之間的相互交錯、層次分明，既滿足季節性變化，又能收到很好的生態效益。

4.2.3生態環境修復技術

河流水體環境修復簡單地說就是通過人們利用物理、化學和生物的方法，使水體恢復到原有生態功能的過程[4]。隨著城市發展的現實需要，河流污染生態修復成為當前水體環境修復研究的熱點和重點，也是城市河流環境修復的主要手段。目前，河流生態修復手段主要有以下幾種。

(1)人工濕地。充分利用礫石、砂石以及生物與微生物的吸附、吸收和生物代謝降解污染物等，實現對水體的凈化，在河流污染生態修復過程中選擇人工濕地技術要在減少河流的調蓄防洪等功能影響的前提下利用河流的自然濕地或人工推土、挖填修建人工濕地，增加水陸過渡帶，以盡量模仿自然模式為濕地生態系統創造基礎條件。

(2)生態浮島。該技術是對河流水環境質量進行修復的一種較為經濟和有效的生態手段，受到空間及水位變化的限制，生態浮島已經逐步成為城市河流水體凈化以及生態修復的主要水上生態循環系統，能夠為河流中的生物創造良好的生息空間，實現景觀改善的綜合效果。

(3)人工增氧。導致河流水體惡化的根本原因是水中的溶解氧含量降低，當河流污染污染物耗氧量過大時，單純依靠大氣復氧難以有效去除水體中的污染物，通過人工增氧來提高水體的環境修復能力。人工增氧可以通過在河道兩岸提水修建水車、跌水、小瀑布等，既可以實現增氧效果，又能增加河流水體的流動性，提高了水中的溶解氧含量。

5結語

隨著經濟社會的快速發展，河流污染生態修復既要滿足去污效果，也要滿足城市整體發展規劃的現實需要，提升河流生態服務功能和景觀需要，基于生態環保理念的城市河流污染整治和生態修復，對于改善水體環境、恢復河流生態系統，創造和諧自然景觀，利用生物來提高水環境的自我修復，充分發揮河流水體、土壤、生物系統之間的相互影響，實現河流生態系統的重塑和自我修復，使河流在城市化發展中發揮出積極作用。

參考文獻：

[1]張先起，李亞敏，李恩寬.等.基于生態的城市河道整治與環境修復方案研究[J].人民黃河，2013，35(2)：36～38.

[2]黃海島，李慶梅.城市水污染的現狀及治理建議分析[J].城市建設理論研究，2015(4)：15.

[3]董哲仁.河流生態恢復的目標[J].中國水利，2004(10)：6～9.

[4]胡艷飛，秦瑋.人工濕地在河道綜合整治中的應用[J].環境科學與管理，2009,6(34)：76～78.

收稿日期：2016-05-20

作者簡介：張興波(1975—)，男，工程師，主要從事環境影響評價及環境管理工作。

中圖分類號：X703

文獻標識碼：A

文章編號：1674-9944(2016)12-0105-02