黃龍翔，何嘉輝，王素玉，何敏旋，徐 坤，黎德俊，黃海宇*

(1.廣州市水之道生態(tài)環(huán)境修復有限公司，廣東 廣州 510380； 2.廣州市新之地環(huán)保產(chǎn)業(yè)股份有限公司，廣東 廣州 510380)

隨著人類精神文化需求的提升，河道已成為承載城市文明的載體，發(fā)揮著多種功能，包括行洪排澇、生態(tài)景觀、觀賞休閑、水質(zhì)自凈等。在全球工業(yè)化和城市化的進程中，帶來經(jīng)濟發(fā)展的同時，給環(huán)境造成了污染，河道黑臭日益嚴重，成為世界的普遍問題，制約著經(jīng)濟發(fā)展、危害居民健康和城市生態(tài)安全。

2015年4月《水污染防止行動計劃》(“水十條”)出臺，針對城市河道明確提出“直轄市、省會城市、計劃單列市建成區(qū)要于2017年底前基本消除黑臭水體，2020年地級及以上城市建成區(qū)黑臭水體均控制在10%以內(nèi)”[1]，因此黑臭河道治理已刻不容緩。

1 治理歷史

1.1 國外河道治理歷史

西北歐、北美和日本等發(fā)達國家和地區(qū)均經(jīng)歷過“先污染，后治理”的階段，其城市水污染控制與治理、河道生態(tài)修復等起步較早，對我國河道治理有較大的參考價值。

德國在1938年代提出近自然河溪治理理念，認為河道整治要與生物充分結(jié)合，特別是用植物作為工程材料來治理污染河道。在完成傳統(tǒng)河道治理任務的基礎(chǔ)上達到近自然、經(jīng)濟并保持景觀美的一種治理方案。之后，歐美一些國家相繼提出了用生態(tài)工程治理污染河道的新理念。

1997年，日本認為污染河道整治應包括河道水量維持、水質(zhì)改善、生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)建、河岸帶重建和兩岸居民活動等內(nèi)容，將河道水體、河岸帶空間及兩岸居民社區(qū)當作一個有機的整體。特別重點強調(diào)使用生物生態(tài)治理工程方法來改善河道水質(zhì)，恢復河道生態(tài)系統(tǒng)，尤其是景觀多樣性和生物多樣性的維護。

1998年美國出版了《河流廊道恢復的原理、過程和實踐》用于河道生態(tài)治理，河道治理已經(jīng)進入“生態(tài)水利”和“環(huán)境水利”階段[2]。

1.2 國外典型河湖治理案例

表1 國外典型河湖治理案例Table 1 Typical cases of river and lake management abroad

1.3 我國河道治理歷史

我國近期河道治理經(jīng)歷三個階段[3]：

第一階段(20世紀80年代-90年代)為工程治河階段。主要以提高防洪排游、水利安全為目的，利用防洪排污工程等措施治理河道，主要措施有裁彎取直、堤岸建設(shè)、清淤、渠底硬化等，其中堤岸多采用硬質(zhì)直立式。此階段河道的渠化建設(shè)，極大的破壞生態(tài)環(huán)境，降低水體的自凈能力。

第二階段(20世紀90年代-21世紀初)為環(huán)境保護與綜合治理階段。全國新建污水管網(wǎng)、污水廠等，清淤、調(diào)水補水、河道堤岸建設(shè)等，實現(xiàn)了一定的污染控制和景觀效應。

第三階段(21世紀初以來)為河道生態(tài)修復階段。人們?nèi)找孀非蠛拥赖淖匀痪坝^、河水清清、魚蝦嬉戲、岸邊和水里生長水生植物的自然生態(tài)景觀，國家開始高度重視河道生態(tài)修復以及多自然河道的建設(shè)。在這個階段，控源截污、底泥生態(tài)修復、生態(tài)護岸、水質(zhì)修復、河岸生態(tài)景觀重建、微生物修復等治理技術(shù)得到廣泛應用，實踐“親自然河流”和“自然型護岸”的形式。

表2 國內(nèi)典型河湖治理案例Table 2 Typical cases of river and lake management in China

2 我國河道的現(xiàn)狀及特點

(1)河道水資源污染嚴重、河道黑臭：

①生活污水直排，或雨污水混排嚴重影響水質(zhì)，導致水體富營養(yǎng)化；

②工業(yè)廢水直排，嚴重破壞河道生態(tài)環(huán)境和水質(zhì)，危害河道生物；

③農(nóng)業(yè)面源污染農(nóng)藥化肥對水體水質(zhì)和生物也有較大的影響。

(2)城市河道防洪泄洪能力較差：

①很多河道防洪泄洪能力較弱，防洪標準未達到規(guī)定要求；

②河道淤積嚴重影響行洪斷面；

③堤岸殘缺，影響安全。

(3)河道周圍生態(tài)環(huán)境惡化：

我國城市化飛速發(fā)展，從事規(guī)模不斷擴大，在城市建設(shè)過程中有關(guān)水環(huán)境的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)較為滯后。一些城市為了擴大用地面積，盲目地填埋水域。

(4)河道周圍硬化設(shè)施過于單一：

河道的傳統(tǒng)功能主要是排洪泄洪和航運，河道整治多采用單一式直立硬質(zhì)斷面形式，嚴重阻礙水生生物和岸邊植物的生長，影響水陸能量的交換，水體自凈能力下降。

(5)忽視河道中自然景觀功能。

3 我國河道治理的主要問題和難點

我國的城市河道污染治理起步較晚，近幾年借鑒國外河道整治的經(jīng)驗和自身的探索，我國河道治理經(jīng)歷了從僅注重水利功能，到河道綜合功能的提升，建設(shè)思路逐漸清晰，目前河道綜合整治的主要問題和難點是：(1)“重建設(shè)、輕管理”；(2)河道治理存在“一招鮮、吃遍天”，缺乏“一河一策”。

4 河道綜合治理技術(shù)體系

水體黑臭是由多種因素造成的，單一技術(shù)對黑臭河道的治理收效甚微。

科學治河應結(jié)合現(xiàn)狀，以目標為導向，系統(tǒng)施治，從過去的“防洪排澇、水污染治理、水生態(tài)建設(shè)”向“五位一體(水資源、水安全、水環(huán)境、水生態(tài)、水文化)”轉(zhuǎn)變，同時建管結(jié)合，實現(xiàn)河道全面水生態(tài)修復和提高水質(zhì)凈化能力[4]。

(1)水資源建設(shè)：調(diào)水補水和引水稀釋補充河道基本生態(tài)基流，是一種臨時水質(zhì)改善技術(shù)，主要作為應急措施應用。

(2)水安全建設(shè)：包括底泥疏浚和生態(tài)護岸建設(shè)(自然土坡護岸、石籠護岸、木樁護岸等)。

(3)水環(huán)境建設(shè)：包括：①控源截污：截污納管、雨污分流、初雨面源調(diào)蓄與處理等；②污水旁路處理：分散式污水處理設(shè)備、集中式污水處理設(shè)備、旁路人工濕地等；③河道水質(zhì)提升：河道曝氣、水體微生物、河道礫石床等。

(4)水生態(tài)建設(shè)：包括人工浮島、水生植物、水生動物等。

(5)水文化建設(shè)：挖掘沿河文物古跡、人文歷史以及地方民風民俗，增加展示傳說、人文歷史、地方民俗等的配套設(shè)置，豐富現(xiàn)有河道工程的文化環(huán)境和藝術(shù)美感。

5 示范項目簡介

本次選用山東省某黑臭河道為例，長度5.5 km，河寬約30 m，市政污水直排、雨污合流、底泥污染、兩岸可用于河道建設(shè)用地少、直立硬質(zhì)駁岸、水體流動性差，透明度低于20 cm，水體散發(fā)較大氣味，是典型的城市黑臭內(nèi)河。

圖1 治理前

Fig.1 Before training

采用“五位一體”的治河方略(水資源、水安全、水環(huán)境、水生態(tài)和水文化)，并“重建設(shè)，重管理”。

(1)水資源建設(shè)：為改善河道流速緩、水體交換周期過長等現(xiàn)狀，進行調(diào)水補水，改善水體流態(tài)、增加水體流動性、提高水體溶解氧，提高凈化效率。

(2)水安全建設(shè)：對河道全河段進行清淤疏浚，確保河道行洪排澇安全，同時消減底泥污染，為防止清理后的底泥造成二次污染，對底泥進行固化封閉后改造邊坡，緩解地表徑流形成的外源污染，凈化河道水質(zhì)，建設(shè)生態(tài)型岸線。

(3)水環(huán)境建設(shè)：根據(jù)河道污水源調(diào)查分析情況，沿河兩岸設(shè)置截污工程的實施，已將沿河兩岸的部分污水截留至污水廠處理；對部分雨期的雨污合流來水，采用下河污染物強化處理和生態(tài)濾床凈化系統(tǒng)強化處理措施。

(4)水生態(tài)建設(shè)：通過水生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)建，逐步引導恢復河道健康、完善、平衡的水生態(tài)系統(tǒng)，充分發(fā)揮水域自凈能力。

(5)水文化建設(shè)：根據(jù)居民活動特征，設(shè)置棧道、親水平臺等。

(6)監(jiān)控維管：為長期保持河道“清暢綠美”的效果，提出“監(jiān)控維管”的長期維護措施，主要包括河道排污口監(jiān)督調(diào)查、河道感官維護、設(shè)備維護、水質(zhì)維護、生態(tài)景觀維護等內(nèi)容。

治理后的河道水體水質(zhì)明顯轉(zhuǎn)好，遏制黑臭狀態(tài)，透明度大于30 cm以上。

圖2 治理后

Fig.2 After training

6 總結(jié)與建議

我國的河道污染治理和生態(tài)修復起步晚，在制定適合我國河道污染特點的河道治理技術(shù)路線時，可以結(jié)合國外的河道污染治理成功經(jīng)驗，結(jié)合“五位一體“的治河方略，同時考慮河道治理技術(shù)的有效性、長效性、經(jīng)濟性和生態(tài)相容性，并將它們統(tǒng)一起來[5]。