流域水环境综合治理技术路线探讨

宁慧平，王宗周

甘肃省水利水电勘测设计研究院有限责任公司，甘肃 兰州 730000

1 流域水环境治理现状及存在的问题

在流域水环境早期治理阶段，由于治理理念较为滞后，所采取的治理技术种类单一，虽然取得了一定的治理成果，但部分水环境问题尚未得到有效解决。第一，支流污染严重。由于治理范围有限，且出于成本因素考虑，治理重心主要放在改善流域干流的水质条件上，在一定程度上忽视了流域支流的污染问题，导致流域水环境治理不全面。第二，雨污混流。在部分城市早期发展阶段，往往布置雨污合流管网，将生活污水、工业废水与收集到的雨水混合排放，虽然采取了一些水环境治理技术措施，但没有从源头上解决问题，使得水环境污染问题反复出现。第三，河道环境复杂。部分河道内分布大量暗涵，暗涵阴暗潮湿、长期缺氧，是造成河道黑臭的重要原因之一。第四，河流水资源开发利用率较高，径流被人工高度控制，部分河段水量较小，水环境容量较低。以上问题对水环境治理技术措施的选择具有较高的要求，如果技术措施选择不合理，或是采取单一的技术措施，则难以保障治理效果。

2 流域水环境综合治理技术路线

根据我国实际国情，在流域水环境综合治理过程中，为了取得良好的治理成效，实现改善水环境、修复水生态、保障水安全、保护水资源的预期目标，必须以生态文明建设为指导，全面实践科学发展观，坚持从实际出发、统筹兼顾、因地制宜的原则，制定流域水环境综合治理技术路线。基于流域水环境规划思路和区域发展规划，遵循相关法律法规与指导文件，制订切实可行的水环境整治工作计划与具体的治理技术方案。

技术路线以流域水环境综合治理目标为总纲，全面掌握水质现状和主要污染源、主要污染物的分布情况，分析流域水环境承载力，计算流域水环境容量。在水环境容量不足时，根据流域实际情况选择削减纳污量、扩充水环境容量或制订污染物分配方案，准确判断流域水环境存在的问题。以水污染、水生态、水资源“三位一体”的共治思想，从源头控制、过程控制、原位修复三个方面选用合理的技术措施。当治理到一定程度，水环境容量变得充足时，能够为发展区域经济、谋划产业布局、调整产业结构提供可能的水环境空间。最终通过系统管理巩固治理成效，与治理技术措施协同实现流域水环境综合治理预期目标。

3 流域水环境综合治理技术措施

3.1 源头控制

在综合治理流域水环境时，应用源头控制技术的目的在于将污染物在产生污染的源头及时进行收集和处理，从源头上解决问题，避免污染物进入水体，污染水环境。以污染源的类型划分，源头控制分为点源污染控制和面源污染控制。

（1）点源污染控制。生活污染源和工业污染源产生的城市生活污水和工业废水是典型的点源污染，这种点源污染物含量多，成分复杂，变化规律符合工业废水和生活污水的排放规律，具有季节性和随机性。为了对点源污染进行控制，可以通过敷设截污纳管、建设城镇污水处理厂、建设分散式农村污水处理厂等技术措施进行治理。

（2）面源污染控制。为了避免收集、排放的雨水中携带大量污染物流入水体，加大面源污染控制力度，可采取生态驳岸与海绵城市治理技术，对城市区域内的雨水开展滞蓄与简单净化，将净化后的水作为中水留用，或是直接排放至河流水域中。以生态驳岸技术为例，在水体边缘与陆地交界处修建具备可渗透性特征的滨水驳岸，在地面径流流入河道时，生态驳岸将会阻挡雨水中携带的污染物流入河道，对雨水进行净化处理，将净化后的雨水渗入河道。生态驳岸如图1所示。

图1 生态驳岸

3.2 过程控制

污染物的源头控制虽然是控制污染物最彻底的方式，但往往存在一些累积在流域地表的污染物（如农药、化肥等），受到降水的冲刷作用，随着径流的形成和泥沙的输移在陆地坡面产生污染负荷，并随径流与泥沙的输移在流域内增加和衰减，最终到达河流。

因此，过程控制的重点在于构建稳定的生态环境，恢复遭受严重破坏的生态系统，在污染物到达河流前实现净化功能。为了实现这一目标，可以选择人工湿地、生态护坡、生态隔离带等技术措施，有效隔离可能进入河流的污染物。以人工湿地技术为例，主要利用土壤、人工介质、植物、微生物的物理、化学、生物三重协同作用，在含有污染物的地表径流进入河流前先进入人工湿地进行净化，通过吸附、滞留、过滤、氧化还原、沉淀、微生物分解转化等作用，以生态方式降低污染负荷，减少入河污染物总量，实现过程控制。人工湿地技术示意图如图2所示。

3.3 原位修复

当前，在我国部分城市的流域水环境中，由于河流水体长时间遭受高负荷污染物的冲击作用，各类污染物浓度较高，远超过水环境自净能力，使得水体生态系统遭受严重破坏，并出现富营养化、缺氧、水体黑臭等一系列问题，严重威胁水生生态系统的稳定性，以及民众的用水安全。当污染物无法在源头被收集处理，也没有通过有效方式在进入河流的过程中得到控制最终进入河流时，为了有效解决这一问题，必须全面推行人工净化工程，贯彻原位修复的水环境治理理念，采取多元化的人工干预手段，将水体内各类污染物的浓度总量控制在合理范围内，可以有效分解水体中难以降解的有机物等物质，实现改善水环境与恢复水生态的治理目的。

人工净化工程的主要技术措施包括人工引换水、微生物原位投放、曝气增氧、混凝沉淀、化学固定、植物修复等，可将原位修复技术分为物理修复、化学修复与生物修复，不同类型技术的修复原理存在明显差异。以生物修复法中常用的微生物原位投放和曝气增氧技术为例，微生物原位投放技术是根据水环境内各类污染物的特性与浓度，在水环境中投入适当品种的微生物，营造适宜微生物繁殖生长的环境，而在微生物新陈代谢过程中，可以有效分解水体中的难溶解有机污染物，从污水中持续摄取低分子化合物，将污染物分解为CO2、H2O等物质，从而净化水体；曝气增氧技术是一种增加水中含氧量的方法，使用增氧机与充气机械等设备，持续在水体中充入氧气，将水体含氧量稳定控制在一定范围内，保持水中溶解氧含量的平衡状态。通过提升溶解氧含量，可以加快微生物降解速率，这项技术一般与微生物原位投放技术组合应用。

4 结束语

综上所述，为了全面提升流域水环境综合治理水平及效率，实现建设环境友好型社会与可持续发展的战略目标，确保水环境治理的顺利开展，相关部门与从业人员必须加大对流域水环境治理体系的研究力度，结合我国实际国情与水环境治理需求，树立正确的流域水环境综合治理技术路线，灵活应用各项治理技术措施。由此，全面改善河道生态系统，恢复流域水环境的自然风貌。