喻良海 中電建湖北電力建設(shè)有限公司
在傳統(tǒng)的河道治理中,十分注重河岸線的順直,并盡量減少排水路徑,因此通常都會對河道采取截彎取直的措施。而依據(jù)現(xiàn)代生態(tài)學,水流彎曲對保護生物的多樣性更加有利,同時彎曲的河道有助于降低水流速度,使洪水的突發(fā)性與災(zāi)害性得以消減,而且更加彰顯了自然形態(tài)之美。河道被截彎取直之后,如遇大水,水流便奔騰而下,雖然可以最大發(fā)揮泄洪功能,但卻使水生態(tài)環(huán)境遭到破壞,同時水勢更加洶涌,破壞性極強。
眾所周知,自然形成的河流橫斷面一般都是呈淺灘和深潭相間分布的格局,這為眾多生物提供了良好的生長棲息的環(huán)境。而經(jīng)過改造之后,為了便于施工,并達到更好的輸水性能,河床的斷面形態(tài)都會做成單一而又規(guī)則的梯形,這樣使水流速度趨于相同,使河道多樣性的特征被破壞。生物的多樣性有賴于河流形態(tài)的多樣性。因此,單一、規(guī)則化的形態(tài)會影響生物的多樣性。
我國河道治理工作已經(jīng)經(jīng)歷較長的一段時間,在河道整治過程中,比較重注河道的排洪情況,并使用混凝土和漿砌塊石對河岸進行硬化,這種方式雖然能夠達到穩(wěn)定河岸和排洪的目的,但卻使水土之間的聯(lián)系減弱,生物、水、植物、土等物質(zhì)和能量也被破壞,從而降低了水體的自凈能力。
當前,在很多情況下,我國仍然在使用傳統(tǒng)的治理理念進行河道治理,這和現(xiàn)代化的河道治理要求不相適應(yīng)?,F(xiàn)階段,人們對環(huán)境保護的重視,提高了河道治理的要求,傳統(tǒng)治理措施的運用,已經(jīng)難以達到預(yù)期的效果,而且使新技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用受到制約。在我國河道治理中,生態(tài)護岸技術(shù)仍然處于初級的應(yīng)用階段。這主要原因在于:其一,在傳統(tǒng)河道治理觀念的影響下,使得河道在設(shè)計時缺乏前瞻性,在實際河道治理過程中仍然會使用一些比較落后的護岸技術(shù),在很大程度上制約了生態(tài)護岸技術(shù)的應(yīng)用。其二,對于生態(tài)護岸技術(shù),其缺乏明確的定義與定位,這不利于生態(tài)護岸技術(shù)的推廣。因此需要不斷積累實踐活動經(jīng)驗,并組織專家和經(jīng)驗豐富的技術(shù)人員進行研究討論,有效落實生態(tài)護岸技術(shù),對其應(yīng)用的要求進行明確。不但要確保生態(tài)護岸技術(shù)的安全性能,而且必須兼顧生態(tài)護岸對水環(huán)境的作用與影響。
國民經(jīng)濟發(fā)展速度不斷加快,工業(yè)得到快速發(fā)展,城市化進程不斷加快,工業(yè)污水和生活污水排放量日益增加?,F(xiàn)在城市中的污水處理廠在污水處理效率無法滿足整體排放的要求,需要進一步加強。當城市中污水得不到處理時,河流就成為接收污水的主要場所,這也加劇了河道水環(huán)境的污染程度,增加了截污控污的難度。國家政府要加強污水處理廠的建設(shè)力度,加大資金投入,建設(shè)大型的污水處理廠,采用先進的處理技術(shù)和設(shè)備,提高污水處理效率,減少城市污水向河流的排放量,從根本上改善這種局面。截污控污是一項長期艱巨的任務(wù),要想改善城市環(huán)境,凈化河道水環(huán)境,就需要政府和社會大眾共同努力,從身邊做起,實現(xiàn)河道治理的同時,優(yōu)化水環(huán)境,并使其得到有效的保護。
針對現(xiàn)階段我國河道過程中存在的問題,必須要對河道治理工作和水環(huán)境保護工作作出科學合理的規(guī)劃,在規(guī)劃中應(yīng)該對傳統(tǒng)思想中的單一防洪的規(guī)劃方式進行變更,在規(guī)劃股過程中要將城鎮(zhèn)建設(shè)問題納入到考慮的范圍內(nèi),堅持人與自然協(xié)調(diào)發(fā)展的原則,并以生態(tài)型、前瞻性和高起點為目標,保證安全、環(huán)境和資源能夠有效結(jié)合,這樣才能形成暢通的水系河網(wǎng),從而為城市水環(huán)境的建設(shè)提供有利的條件,也能夠使河道的經(jīng)濟、生態(tài)和社會效益得到最大程度的發(fā)揮。
一方面,需要結(jié)合河道實際情況,對其結(jié)構(gòu)進行豐富,為河道自然生態(tài)環(huán)境恢復(fù)奠定良好基礎(chǔ)。例如,可以將河道岸線設(shè)計成不規(guī)則形狀,保持河道地勢錯落,順應(yīng)水體勢能,確保河道侵蝕、沖刷和淤積作用都能夠發(fā)揮出來,形成更加自然的河道河岸,營造出多樣化的河道生態(tài)系統(tǒng),為生活多樣性提供環(huán)境支持。另一方面,在對河道治理工程進行設(shè)計時,需要關(guān)注河道與周邊環(huán)境生態(tài)網(wǎng)絡(luò)的合理搭配,確保營造出的河道生態(tài)系統(tǒng)能夠與周邊環(huán)境結(jié)合在一起,對自然生態(tài)系統(tǒng)的范圍進行拓展。對于以往的混凝土河岸,應(yīng)該進行改造,恢復(fù)成土質(zhì)河岸,在河道沿岸種植綠色植物,實現(xiàn)陸域生態(tài)環(huán)境能夠與水環(huán)境生態(tài)系統(tǒng)融合在一起,保持整合河道生態(tài)環(huán)境體系的穩(wěn)定性。
河道整治過程中,加強河道疏浚清淤的治理力度,保持河道維護水深,為河道蓄洪排水、通航、城市供水等功能的發(fā)揮提供有效的保證。疏浚清淤工程應(yīng)統(tǒng)籌考慮河道上下游水流特征,有計劃地開展全河道疏浚整治工程;及時處理受污染嚴重的底泥,清除河道污臭現(xiàn)象,改善水體質(zhì)量;對重金屬含量嚴重超標的底泥,應(yīng)結(jié)合環(huán)境部門要求,及時做好填埋工作,防止污泥隨雨水進入河道造成二次污染。部分雜質(zhì)含量少、土體肥沃的底泥可以作為城市花草種植的良性土壤,充分發(fā)揮資源的循環(huán)利用。河道疏浚整治是一個復(fù)雜的過程,需要制定合理的工程計劃,定期開展河道清淤工程,優(yōu)先采用大規(guī)模機械化生產(chǎn)模式,提高工程效率,縮短工期,減少清淤施工對居民生活環(huán)境的影響。
平原河道護坡應(yīng)盡量減少混凝土用量,優(yōu)先采取自然的土質(zhì)岸坡、自然緩坡、植樹、植草、干砌塊石等各種淺護坦,為水生植物生長、繁育及兩棲動物棲息繁衍活動創(chuàng)造條件。土堤可采用植樹、種草和生物袋等工程措施,以利于保護河道和生態(tài)環(huán)境的改善;為便于河道管理,防止河岸邊坡耕作,可設(shè)置防護帶,以確保堤防安全。常用的生態(tài)護坡形式有拋石護坡、混凝土預(yù)制件護坡鋪砌、生態(tài)磚和魚巢、土工織物袋、格賓網(wǎng)護砌等。近年來河道常用的護坡形式為格賓網(wǎng)生態(tài)護坡和草皮護坡。從工程效果看,格賓網(wǎng)生態(tài)護坡優(yōu)于草皮護坡,且觀賞性強。從生態(tài)環(huán)保方面,格賓網(wǎng)生態(tài)護坡屬生態(tài)環(huán)保型護坡,透水透氣性好,一定時間后易于植物生長;又由于其柔性結(jié)構(gòu),故整體性較好,適應(yīng)變形能力強,能滿足河道較大流速對岸坡的沖刷,適應(yīng)凍脹變形,不易破損,尤其適應(yīng)北方寒冷地區(qū),是理想的護坡材料。
做好河道整治工作,需要有一個良好的基礎(chǔ),那就是水文監(jiān)測。建立監(jiān)測小組,組成成員包括氣象部門、環(huán)保部門、水務(wù)部門,從河道具體情況出發(fā),依據(jù)整治具體要求,將水污染的預(yù)警方案制定出來;綜合利用多種技術(shù)開展水文監(jiān)測工作,如實驗室分析技術(shù)、人工現(xiàn)場觀測技術(shù)、自動化的在線監(jiān)測技術(shù)、氣象監(jiān)測技術(shù)、衛(wèi)星遙感監(jiān)測技術(shù);有關(guān)技術(shù)人員同專家一起,將實驗數(shù)據(jù)和實際監(jiān)測到的結(jié)果結(jié)合在一起,對其進行運算,分析結(jié)果,得到預(yù)警結(jié)果,以此為河道整治提供參考資料。除了上述措施外,還應(yīng)該將具體的水文監(jiān)測設(shè)備設(shè)置到河道的具體位置上,達到實時對水文變化監(jiān)測的目的,得到全面并且準確數(shù)據(jù);還需要將監(jiān)測斷面做合理設(shè)置,達到同時對水質(zhì)和水量監(jiān)測的目的。
城市建設(shè)過程中要注重污水排水系統(tǒng)建設(shè),加強對工廠、學校、飯店、居民生活區(qū)的管理,沿線鋪設(shè)污水排水管道,排污至郊區(qū)污水處理廠進行集中處理。污水排水系統(tǒng)的建設(shè)能夠防止污水直接排入城市河道,造成河流水源性污染。鋪設(shè)排污管道前,要進行專題調(diào)研,摸清區(qū)域工業(yè)廢水、生活污水的污染物種類和數(shù)量,充分發(fā)揮分流區(qū)的初期截污功能,減少污水中有害物質(zhì)含量,減輕污水凈化的壓力。
雨水與污水有著本質(zhì)區(qū)別,雨水可以直接排入管道匯入河流,成為河流重要補充水源。一般情況下,雨水經(jīng)過簡單的沉淀凈化處理,可以作為噴灑道路、灌溉的城市市政用水,同時排入河道的雨水能夠補充地表水,緩解城市水資源短缺現(xiàn)狀。雨污分流工程的實施能提高城市污水收集效率,有利于污水處理、降低污水凈化成本,避免對地表徑流和地下水造成污染,改善城市河流水質(zhì)環(huán)境。
1.人工增氧法
這種方法主要是通過在河道中建設(shè)移動或固定的充氧平臺,通過人工的方式對河道進行增加氧氣,人工增氧是在治理污染河道中較多采用的措施之一。通過增氧,一方面加快水體中溶解氧與臭污物質(zhì)之間氧化還原反應(yīng)的速度,一方面提高水體中好氧微生物的活性,促進有機污染物的降解,從而達到增加河道自凈能力,使水質(zhì)得到改善的目的。這種方法相對簡單,具有方便、省工省力、效果好,而且不影響水生生態(tài)的特點。
2.生物膜技術(shù)
這種方法主要是利用載體,將一些微生物集中附著于這些載體的表面,形成膜狀,在與污水接觸時,這些微生物會大量吸收水中的有機物,微生物以這些有機物作為營養(yǎng)進行吸收同化,從而達到凈化水體的效果,在實際操作中,常用的河道生物膜技術(shù)有礫間接觸氧化法、持水溝(渠)的接觸氧化法。
3.生物修復(fù)技術(shù)
水體的凈化一方面是通過河道中的一些物質(zhì)的過濾,一方面是通過沉淀作用,更主要的方法是通過水中的微生物及其他生物的修復(fù)作用而完成??梢酝ㄟ^向河道中投加微生物菌種,或是向河道水體中投加微生物促生劑,這樣能夠增加河道中的微生物含量,這些微生物具有將水體或土壤中的有毒有害的物質(zhì)進行降解的功能,通常的降解物為二氧化碳和水,從而達到凈化水體的效果。
4.水生植物凈化法
在水體中種植一些浮萍、蘆葦?shù)人参铮@些水生植物是一種自然的凈化機,對于水體產(chǎn)臭氣、害蟲都有一定的改善效果,而且一片片的蘆葦在春季綠意盎然,在秋季蘆花飄搖,對于河道景觀的改善也是十分明顯的。河道污水治理是一項融現(xiàn)代水利工程學、環(huán)境科學、生物科學、生態(tài)學、城市規(guī)劃學、園林學、美學等多學科為一體的跨地區(qū)、跨行業(yè)的綜合性系統(tǒng)工程。除了一些常用方法外,隨著科技的發(fā)展及不斷的實踐探索,一些新工藝、新材料、新方法不斷產(chǎn)生,逐漸應(yīng)用的河道污水治理當中,比如懸浮填料移動床技術(shù)、生物懸浮床技術(shù)、曝氣生態(tài)凈化系統(tǒng)、組合生物修復(fù)技術(shù)、底泥生物氧化技術(shù)等,也在實踐中不斷被采用。在實際工作中,要結(jié)合國內(nèi)外河道治理的成功經(jīng)驗和技術(shù),結(jié)合當?shù)氐淖匀粭l件、經(jīng)濟狀況,因地制宜的進行治理,建設(shè)生態(tài)型河道,保持河道資源與環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。
化學治理法主要是利用某些化學反應(yīng)實現(xiàn)水污染治理,如氧化還原法、化學沉淀法、中和法、化學混凝法等,一般情況下,在治理污水中難以降解的有機物或者無機物時可以采用化學治理法。在實際應(yīng)用中,對于污水中的膠體或者微小懸浮物,最好采用化學混凝法,結(jié)合污水具體情況加入適當?shù)闹齽┖突炷齽梢蕴岣咧卫硇Ч?。然而化學治理法在治理水污染時容易出現(xiàn)二次污染,應(yīng)用成本也相對較高,因此在河道整治中應(yīng)結(jié)合實際情況,選擇合適化學治理法。
物理治理法主要是利用物理作用處理污水或者回收污染物,達到污水治理目的。水中污染物主要包含三種形態(tài):懸浮態(tài)、溶解態(tài)和膠體,物理治理法主要用于治理膠體和懸浮態(tài)的污染物,在實際應(yīng)用中物理治理法又包括兩種:其一,重力分離處理法,如沉淀池、沉砂池、沉淀分類等,其利用水和懸浮態(tài)污染物之間的密度差,利用重力作用分離水體和污染物;其二,過濾隔離治理法,其利用篩網(wǎng)、格柵等設(shè)備,限制懸浮態(tài)污染物在水中的流動,將污染物過濾隔離出去。在水污染治理中物理治理法操作簡單,可以實現(xiàn)良好的治理效果,但是這種物理治理法無法從根源上治理污水。
綜上所述,河道治理和水環(huán)境保護有著極為密切的關(guān)系,在對河道治理的過程中,一定要避免使用單一措施來進行河道整治和水環(huán)境保護。應(yīng)該根據(jù)生態(tài)和環(huán)境要求來治理河道,這樣才能做好水環(huán)境的保護工作。由于河道治理是一項長期的工程,所以在開展河道治理工作時,應(yīng)該從全方位的角度進行分析,并有針對性的采取保護和治理措施,這樣才能使河道治理取得顯著的效果。