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城市河道污染成因及综合治理方案研究
万清华 ,洪舜
1 河海大学环境科学与工程学院,南京 (210098) 2 南京禄口空港投资发展有限公司,南京 (211113)
E- mail: wanhua1583@tom.com
摘 要:随着经济的发展,大量含有营养物质的生活污水和工业废水排入河道,污染了河道 水环境,破坏了河道生态系统。本文探讨了城市河道污染的成因,提出了相应的河道治理思 路,分析总结了国内外常用的河道治理方案。
关键词:城市河道,污染成因,河道修复
1. 引 言
随着社会经济的快速发展,城市人口数量急剧增长,经济活动日趋频繁,这对城市水环
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境带来一系列毁灭性的打击,“水清流畅、岸绿景美”的风景不再,取而代之的是又黑又臭的 河水。这严重影响到人民的日常生活,破坏了城市所特有的水文化
。目前,全国
669 个城市中, 已有 400 多个城市常年供水不足, 其中 110 多个城市严重缺水,有 7 亿人
得不到安全的饮用水, 受污染的水体逐年增加,全国 90%的城市水域遭到了前所未有的严 重污染,50%的城镇水源不符合饮用水标准,40%的水源已经无法饮用
[7][8]
。
2. 城市河流污染的原因
2.1 污染物的大量排放
由于城市人口的增长和经济的发展,城市用水量大幅增加,随之带来了生活污水和工业 废水的大量排放。
工业企业基本上都自建有污水处理设施,大部分工业污水都能集中处理后再排入河道, 但仍有部分工业企业将污水直接排入河道。由于工业企业的产生的污水量大,且集中排放, 会瞬时对河道生态环境造成不可挽回的破坏。
[1][2]
城市河道遭到污染,究其原因,主要有以下几个方面:
2.1.1 生活污水和工业废水的大量排放
生活污水主要通过市政污水管道收集,对于市政管网建设完善,基本实现雨污分流的地 区,可以有效的阻止生活污水直接流入城市河道。但对于我国绝大部分城市,市政管网的雨 污分流建设并不完善,城市污水处理率不到 50%
[10] [11]
。大量的生活污水通过合流
制管网直 接排入河道。生活污水中营养物质含量高,容易会造成河道的富营养化。
2.1.2 生活垃圾的随意倾倒
城市河道流经很多居民区和工业区,由于一些沿河居民和单位,以及进城船只缺乏水环 境保护意识,随意向河道倾倒生活垃圾、建筑垃圾等,长期沉积很容易造成河道淤积,水质 恶化。
2.1.3 雨水冲刷带来的城市垃圾
大气降水可通过吸收和吸附作用净化空气,然而这一功能却将部分大气污染转为水污 染。据测试,1mm/h 强度的降水持续 15min,大气中 10μm 的尘粒可有 28%被除去
[9]
,它们
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部分地随降水落入河道污染水体。同时,雨水对城市固体垃圾的冲淋,将大量的污染物质带 入河道。
2.1.4 上游来水的污染
水环境系统是一个开放性系统,其质量不仅受区域内环境因素控制,而且受区域外环境 因素作用,尤其是上游来水状况的影响。
2.2 河道自净能力的降低
河道自净能力主要取决于河流的流量、流速等水动力条件和河流生物的适度生长等因素
[1]。
2.2.1 水动力条件恶化
河道每年的自然淤积加上人为的垃圾倾倒,使得河底淤积填高,河床比降减小,流速减 缓,加之河道的人为填塞,水脉切断,一些河床淤积变浅,水面漂浮物与河底淤泥几乎连成 一体,致使河道不畅,自净能力降低。
2.2.2 河道水生生态系统破坏
由于河水污染,城市河道中大量水生生物(如鱼、虾、水草等)无法生存,河道生态平 衡遭到破坏,水体自净能力下降,造成水环境质量系统的恶性循环。
3. 城市河道综合治理的思路
城市河道污染治理应以“系统整合、标本兼治、注重生态,以人为本”为原则;以治理污 染为重点。其基本思路由“截污、疏浚、治岸、修复、管理”字来概括。
截污,是河道整治的前提,包括点源污染治理和非点源污染治理。 疏浚,应定时清理河道底泥,疏通水系,改善河道水动力条件,增加河道的水环境容量,
加大河道的自净能力。在控制外源之后, 影响河流水质的重要因素就是底泥对河流的二次 污染。底泥中的有机物在细菌作用下易发生好氧和厌氧性分解,不仅使水中溶解氧水平降低, 而且产生二氧化碳、甲烷、硫化氢等气体,使水体变黑发臭。
治岸,建设生态护岸和河岸景观带,构建河岸生态系统,充分保证河岸与河流水体之间 的水体交换和河道生态系统调节功能。
修复,通过物理、化学和生物手段,改善城市河道水质,修复河道生态系统。 管理,加强管理,逐步减少人为因素对河道水环境的直接破坏,同时,完善滨河活动与
休闲设施,实现城市生活向滨水空间的回归。
4. 城市河道治理措施
4.1 常用点源控制措施
(1)源控制措施 源头控制措施旨在减少污染源的产生,包括推广节水器具的使用,
对新建小区推行中水
回用技术,减少污水量的产生。对工业企业加强尾水达标排放管理,要求每个工业企业都应 该配备相应的污水处理设备。
(2)输移控制措施 输移控制主要制市政管网建设,应与源控制措施和汇控制措施相结合。
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我国许多城市的排水体制以合流制为主,合流制管道直排的情况比较多
[12][13]
。分流
制 排水体制优于合流制,分流制可以使雨、污分流。进行雨污分流制管网改造,提高污水收集 率,对难以接入市政污水管网的小区,建设地埋式污水处理装置就地处理,以减少直接排入 河道的生活污水量。
(3)汇控制措施 加强污水处理厂的建设力度,加大城市污水的集中处理率,对于改善城市水环境及区域
水环境质量,具有十分重要的作用。
4.2 常用非点源控制措施
目前,对城市非点源源的控制措施包括如下方法: (1) 生态护坡
暴雨径流形成后,在移动过程中携带着土壤和堤岸上的污染物、沉积物,沿岸坡一泻而 下或以地表漫流的形式,毫无阻挡地进入受纳水体。通过生态护岸技术构建生态护坡
[14][15]
, 可以降低暴雨径流对河道水体的污染冲击。
(2) 初期雨水截留系统 初期雨水截留系统是城市面源治理的末端治理方式之一。它通过
在雨水排水系统中入河
口附近建造初期雨水截留池,将初期降雨径流产生的污染物收集起来,输送至污水处理 厂或生态处理装置中进行处理,从而实现城市面源污染的截污和控制。
[16]
(3) 生态集雨沟 生态集雨沟是城市面源污染分散控制的手段之一,它由具有高渗透性的
生态混凝土制 成,孔隙率可达 18-35%
[17]
。利用生态集雨沟能有效地增加降雨径流的入渗量,降低水流
的 流动速度,延长管渠中雨水的流动时间,减小径流的峰值流量,同时在径流收集过程中就地 截留部分面源污染物,减轻后续处理系统的负荷,削减入河的面源污染负荷。
(4) 建设下凹绿地 发挥绿地截留降雨径流污染物的能力,将传统的绿地改造成下凹式绿
地,内部采用人工
土构建快速渗滤系统,充分发挥植被和土壤对城市降雨径流污染物的截留作用。 (5) 缓冲带
结合城市河流现有的岸坡条件,在对地势、高程进行勘测后,选取适当位置,利用植物 或是植物与土木工程相结合,设置不同形式的水陆缓冲带,实现对径流的有效控制。 (6) 透水铺装
河流两侧入流量,承担荷载较小的人行道和滨河路路面,可以采用在路基土上面铺设
透 水垫层、透水表层砖的方式进行渗透铺装,以减少径流量。对于车流量大的滨河路,可适当 降低路两侧的地面标高,在路两侧修建部分小型引水沟渠,对路面上的驭手由中间或两侧分 流,使地表径流流入距离最近的下凹式绿地。
(7) 植被浅沟 植被浅沟是指在地表沟渠中种有植被的一种工程性措施,一般通过重力流
收集处理径流
雨水。当雨水流经浅沟时,在沉淀、过滤、渗透、吸收及生物降解等共同作用下,径流中的 污染物被去除,达到雨水径流的收集利用和径流污染控制的目的。
4.3 河岸治理
目前,我国的大多数城市段河流的自我净化及自我恢复能力已严重下降、河流水体污染 严重
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。我国河道护岸工程仍然只是考虑河道的安全性问题, 而没有考虑工程建

