沿黃城市帶城內(nèi)河道生態(tài)治理技術(shù)

紀(jì)文文 郭 萌

沿黃城市帶城內(nèi)河道污染日趨嚴(yán)重，鑒于城內(nèi)河道大面積工程治污工作開展難度大、影響因素多的不利因素，本文提出了適用于沿黃城市帶城內(nèi)河道（人工河流為主）的生態(tài)治理技術(shù)（生態(tài)護(hù)岸、曝氣增氧、生物膜技術(shù)、水生動(dòng)植物），并將研究的生態(tài)治理技術(shù)運(yùn)用到具體的河道污染生態(tài)治理工作中去，取得了投資、工期、效果、后期維護(hù)等諸多方面的共贏，為今后相似條件下河道生態(tài)治理工作奠定了技術(shù)與實(shí)踐的雙重借鑒經(jīng)驗(yàn)。

研究背景

在國家區(qū)域發(fā)展總體戰(zhàn)略下，沿黃城市帶的戰(zhàn)略地位日益凸顯。沿黃河流域自上而下逐步形成了一批群帶，主要包括：以蘭州、西寧為核心的蘭西格城市帶；以銀川、吳忠為核心的寧夏沿黃城市帶；以呼和浩特、鄂爾多斯、包頭為核心的呼包銀榆城市帶；以鄭州、開封為核心的中原城市群，以濟(jì)南、東營、青島為核心的山東半島城市群。沿黃城市帶同時(shí)也是沿黃經(jīng)濟(jì)帶的主要支撐。黃河流域共分布有39 個(gè)地級(jí)市，其中有5 個(gè)省會(huì)城市。

沿黃城市帶基于引黃便利條件，在城內(nèi)塑造了諸多城內(nèi)河流（人工河流為主），提升了城市品質(zhì)，豐富了城市自然內(nèi)涵。但近年來生產(chǎn)、生活垃圾的違法排泄導(dǎo)致城內(nèi)河流的污染日益嚴(yán)重，城內(nèi)河道周邊生產(chǎn)生活設(shè)施密集，無法開展大型的工程治理工作，只能依靠生態(tài)治理手段，促使城內(nèi)河道生態(tài)環(huán)境達(dá)到合理平衡的狀態(tài)。

鑒于此，本文通過研究城內(nèi)河道生態(tài)治理的幾種技術(shù)，為沿黃城市帶城內(nèi)河道污染治理提供技術(shù)支撐。

生態(tài)治理主要技術(shù)

生態(tài)治理基于生態(tài)原理，是采用生態(tài)工程開展水域（包括水體、岸坡、河床）生態(tài)修復(fù)的一種可持續(xù)的治理方式。生態(tài)治理技術(shù)主要是通過創(chuàng)造適宜多種生物生息繁衍的環(huán)境，重建并恢復(fù)水生生態(tài)系統(tǒng)，恢復(fù)水體生物多樣性，并充分利用生態(tài)系統(tǒng)的循環(huán)再生、自我修復(fù)等特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)水生態(tài)系統(tǒng)的良性循環(huán)。

（1）生態(tài)護(hù)岸

生態(tài)護(hù)岸技術(shù)主要包括河槽修復(fù)和生態(tài)型護(hù)岸建設(shè)兩方面。

河槽修復(fù)是指對渠道化、硬質(zhì)化的河槽進(jìn)行自然化修復(fù)，恢復(fù)河槽的自然地貌形態(tài)和自然斷面形態(tài)，大多采用如拋石、丁字壩、粗柴沉床等技術(shù)。

生態(tài)型護(hù)岸的類型主要有植被型護(hù)岸、石材型護(hù)岸（堆石、拋石、框架和石籠）、木材型護(hù)岸（沉梢、木柵欄）、纖維型護(hù)岸（天然植物纖維墊、人造織物纖維墊）、土工格柵護(hù)岸、土壤固化劑護(hù)岸、生態(tài)混凝土護(hù)岸等。沿黃城市帶城內(nèi)河道生態(tài)護(hù)岸主要推薦植被型環(huán)、纖維型護(hù)岸。

（2）曝氣增氧

缺氧是污染水體較普遍的特征，黑臭型水體尤其如此?；謴?fù)水體耗氧/復(fù)氧平衡、提高水體溶解氧含量是水環(huán)境治理與水生態(tài)恢復(fù)的首要目標(biāo)。

水體增氧有多種方法，如植物光合作用增氧、水力增氧、投加化學(xué)藥劑增氧和機(jī)械曝氣增氧等。其中，機(jī)械曝氣能快速提高水體溶解氧、氧化水體污染物，還兼具造流、景觀、底泥修復(fù)和抑藻作用，是城內(nèi)河道水體增氧的主要方法。

（3）生物膜技術(shù)

生物膜是指微生物（包括細(xì)菌、放線菌、真菌及微型藻類和微型動(dòng)物）附著在固體表面生長后形成的黏泥狀薄膜。生物膜技術(shù)即為水體有益微生物生長提供附著載體，提高生物量，使其不易在水中流失，保持其世代連續(xù)性；載體表面形成的生物膜，以污水中的有機(jī)物為食料加以吸收、同化，因此對水體中污染物具有較強(qiáng)的凈化作用。

人工水草（各類生物填料、生態(tài)基的統(tǒng)稱）具有高比表面積、水草型設(shè)計(jì)、獨(dú)特編制技術(shù)、表面附著性強(qiáng)和耐磨損等特點(diǎn)，特別適宜于沿黃城市帶城內(nèi)河道生態(tài)治理生物膜載體材料。

（4）水生動(dòng)植物修復(fù)

水生動(dòng)植物是構(gòu)成河流生態(tài)系統(tǒng)的基本元素。水生植物對水體內(nèi)外源污染物質(zhì)具有吸收凈化作用，同時(shí)其光合作用產(chǎn)生氧氣，通過莖、根輸送并釋放到水體中，在根毛周圍可以形成一個(gè)好氧區(qū)域，增加水體溶解氧，為微生物等供給降解污染物所需的氧量。具有凈化水質(zhì)、美化水面景觀、提供水生生物棲息空間等多種功能。

水生動(dòng)物的主要功能是平衡水生生態(tài)系統(tǒng)，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。對于溶解氧含量較高，相對封閉的景觀河道特別適用。水生動(dòng)物包括浮游動(dòng)物、水生脊椎動(dòng)物和底棲動(dòng)物，它們以水體中的游離細(xì)菌、浮游藻類、有機(jī)碎屑等為食，可以有效減少水體中的懸浮物，提高水體的透明度。

沿黃城市帶城內(nèi)河道水生植物推薦采用人工水草，水生動(dòng)物推薦當(dāng)?shù)氐鷦?dòng)物。

實(shí)踐推廣

2014 年9 月，借助東營市創(chuàng)建全國文明城市，治理東營市城內(nèi)河道-廣利河，提升城市品質(zhì)契機(jī)，將生態(tài)護(hù)岸、曝氣增氧、生物膜等技術(shù)進(jìn)行了實(shí)踐工作，見圖1。

生態(tài)治理技術(shù)避免了大面積工程施工帶給城市的不利影響，加速了廣利河治理進(jìn)程，維護(hù)并提高了廣利河河內(nèi)生態(tài)平衡水平，形成了廣利河水體自行凈污的生態(tài)循環(huán)圈。

總結(jié)

沿黃城市帶城內(nèi)河道特別是人工景觀河道污染日益嚴(yán)重，結(jié)合引黃便利條件，將本文生態(tài)治理技術(shù)運(yùn)用到河道治污工作中來，既能夠達(dá)到治理河道的目的，形成河道水體自行凈污的生態(tài)循環(huán)圈，又能夠提高水體的抗污能力，是今后城內(nèi)河道科學(xué)治理手段的發(fā)展趨勢。