城市河道污染分析及生態治理研究

李 新，黃 健，孫 威，付紅剛，張芝光，沈亞楠

(1.江蘇建筑職業技術學院江蘇建筑節能與建造技術協同創新中心，江蘇 徐州 221116；2.徐州市水利工程建設有限公司，江蘇 徐州 221006；3.南京珍珠泉園林有限公司，江蘇 南京 211800；4.中國水利水電第七工程局有限公司，四川 成都 610081；5.徐州市水利工程建設監理中心有限公司，江蘇 徐州 221000；6.沂沭河水利管理局，山東 臨沂 276001)

1 污染現狀及原因

1.1 外源污染

外源污染包括各類農村生活排污、水產養殖中的魚塘排污、養豬直排污水以及工業廢水、降雨過程中帶入的面源污染等。

不同污染源的污染指標情況見表1。

表1 污染指標情況 mg·L-1

對河道水質進行采樣分析，各點位的現狀水質見表2。由表1可以看出，COD、NH3-N、TP、TN等污染指標中，養豬廢水均是外源污染最重要的污染源；由表2可以看出，除COD在河道下游呈現明顯的濃度增高外，其他污染指標在流域內無明顯的分布規律。

表2 現狀水質情況 mg·L-1

1.2 內源污染

河道的污染源還包括內源污染，即在河道中底泥不斷地向河水釋放污染物。經檢測，發現河道底泥中有機質含量為1.25%～12.35%，平均值為5.83%；總磷含量為0.14%～1.60%，平均值為0.63%；總氮含量為0.07%～0.38%，平均值為0.20%；雖有3個采樣點底泥的有機質含量在生態效應安全限值內，但所有采樣點中底泥的含磷量和含氮量均超出生態效應安全限值。底泥分析結果見表3。

表3 底泥分析結果

從表3可以看出，底泥的檢測結果中，有機質均達標，TP、TN均超標，同時也說明通過對底泥進行處理，可以有效控制水體中總磷、總氮等污染物對水體的影響。

1.3 客源污染

客源污染是在本區以外的污染源，以河道上游鄰近區的養殖廢水為主，鄰近區有約20萬頭養豬廢水通過各支流流入本區。

基于對河道內污染源的分析，可以發現外源污染是河道污染的主要來源，要消除河道污染，必須切斷污染的源頭，是生態治理的前提和外部關鍵；內源污染是河道污染的內生源頭和長期存在的負面因素，是生態治理的內部關鍵；客源污染是河道污染的外圍因素，需要通過統一機制協調處理，是生態治理的決定因素。

2 污染影響分析

2.1 對水體的影響

養殖業廢水富含大量病原體，若直排進入水體，在雨水的作用下，將對地表水及地下水造成嚴重影響。

2.2 對農作物的影響

養殖過程中排放的廢水含有豐富的氮、磷、鉀元素，如能合理利用，將對農作物的生長起到促進作用，但若未采取合理的措施就進行施用，將對土壤及農作物造成較大影響，降低農作物產量，出現返青、倒伏等不良后果；土壤中有機物的聚集，可為真菌、有益細菌等提供豐富的營養環境，但也會造成病原菌的滋生，從而引發病害；當有機物的累積達到一定程度時，將會影響農作物根系的生長發育，無機鹽的聚集還會造成鹽害。

2.3 礦物及金屬污染

由于養殖飼料中含有大量以植酸磷形式存在的無機磷，而植酸磷不能很好地被動物吸收，從而排出體外導致污染；大量的銅、鐵、鋅也被養殖場作為微量元素以添加劑的形式摻入飼料，由于其吸收量很低也易隨糞便帶入環境中，形成污染環境的公害。

2.4 藥物殘留

為了防止養殖過程中發生相關病原性疾病，飼料中常添加抗菌素等藥物，當這些藥物參與動物的消化及血液代謝時，大多數藥物在代謝過程中隨尿液等產物排出體外，只有少數殘留在動物體內。相關研究表明[1-3]，飼料中或多或少都有抗菌素的殘留。隨著研究的進一步深入，飼料中抗生素對環境的負面影響已不斷被發現。在養殖業污染中，包括養殖物體內的耐藥病原菌以及抗生素等代謝產物，這二者的綜合作用使得環境中匯聚的耐藥病原菌進一步產生，并反過來刺激養殖者在生產過程中加大藥量及新品種的使用，形成了“藥物污染、耐藥病原菌、加大劑量或更新藥物、環境污染加劇”的惡性循環。養殖污染物進入環境后，在污染環境的同時，也對人體健康造成了威脅。

2.5 微生物病菌污染

養殖物在代謝的過程中主要以糞便的形式將微生物病菌排出體外，若糞便未經處理，將對環境造成較為嚴重的微生物污染。另外，隨著大量有害病菌進入環境，不僅會威脅養殖業自身，還會對人體健康造成嚴重影響。

從對河道污染影響的分析可以看出，水體污染的影響是多方面的，不僅會對受納水體造成污染，影響周圍環境，還會對人體健康及居民生活產生較大影響。對區域內河道禽畜養殖污染治理、農村生活污水處理迫在眉睫，對現狀河道進行生態整治也非常必要。

3 生態治理對策

3.1 水環境治理

3.1.1 內源治理

根據內源污染分析，底泥的污染物指標均有超出生態效應安全限值的情況，為了較好地控制內源污染，保證河道水質達標，需對底泥進行水利清淤。通過將河道底泥清理并恢復至未受污染前的形態，符合環保清淤的要求。

3.1.2 客源治理

協調客源污染來源地，要求所有流入本區域水系水質達到地表水Ⅳ類。

3.1.3 外源治理

處理思路為源頭治理(主要針對養豬廢水)、河道原位治理和截污旁路治理(針對農田面源、魚塘排水和生活污水)，且所有工業廢水要求達標排放。

(1)源頭治理。據調查，流域內各養豬場管理水平低下，未配備相應的污染防治措施，養豬場均采用水沖糞技術，豬的排泄物及豬場工作人員生活污水均未經處理而直接排放到河道內，對區域環境特別是地表水環境惡化起到主要作用。由于流域內養豬場規模小、數量大、分布零散、且多為村民自發建設，監控難度大，采用污水處理技術對養殖廢水進行集中收集處理難度大，成本高。因此，對流域內的畜禽養殖場，需關?；虿鸪?。

(2)河道原位治理。河道原位治理包括三種思路：①在河道內投加優勢微生物和激活本土的微生物來降解污染物。該方案受河水流動性影響，需重復投加。②采用原位工藝處理河道污水，相當于在河道內建設污水處理廠。該方案需注意兩個問題：一是影響防洪排澇；二是河道是開放的環境，處理效果難以保證。③河道生態治理，即通過建立和恢復生態系統，從而恢復河流的自凈能力。該方案造價低、后期維護簡單，適合微污染水體的深度凈化。

(3)截污旁路治理。在支流邊征地建污水處理設施，將污染的河水攔截納入污水處理設施進行處理，處理后的污水達標排放回河道內，再流入主河道。

3.2 水生態修復

豬舍拆遷、底泥清淤和引水換水后，各水系水質會得到極大好轉，但還有污染源進入，需采用生態方法對河道水質進行凈化，同時輔助微生物措施使生態系統恢復穩定。

以“生態”“仿自然”為理念，采用沉水植物、挺水植物以及微生物等措施，修復河流的生態系統，最終形成具有自凈功能的河流；根據河道現狀情況新建或改造泵站，在水位較低時采用補水泵站補水，保持河道生態水量及提供農業灌溉用水；以駁岸植被恢復為主，同時結合當地文化元素及各河道現狀，建設濱水節點、濱水景觀，打造可供居民、游人停留休憩的臨水生態景觀帶；加強日常維護，管理河流水系，規范流域范圍內的排水達標排放，防止隨意向河道內傾倒垃圾，保持河道生態健康。治理思路如圖1所示。

圖1 治理思路

4 結 論

城市河道污染源主要包括外源污染、內源污染、客源污染，其中外源污染是河道污染的主要來源，是生態治理的前提和外部關鍵；內源污染是河道污染的內生源頭和長期負面因素，是生態治理的內部關鍵；客源污染是河道污染的外圍因素，需要通過統一機制協調處理，是生態治理的決定因素。這些污染源會造成5個方面的影響，包括水體污染、影響農作物生長、礦物及金屬污染、藥物殘留、微生物病菌污染?？刹扇∠鳒p外源污染、生態補水、污水分片收集等措施進行水環境治理，對水生態環境進行構建，恢復河道水體的自凈能力；同時可采取綠化河岸、景觀重點打造等措施，以“生態”“仿自然”為理念，修復河道生態系統，美化環境，提升城市整體形象。