河道整治中水污染治理研究
雷曦
中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司 浙江杭州 311122
引言
河道作为流域生态系统的 “血管”,其水污染治理是生态保护的关键课题。当前,不少河道整治陷入 “清淤后再污染” 的怪圈:重硬质护岸建设轻生态修复,顾局部工程进度忽流域协同,导致黑臭反复、水生态功能退化,既威胁防洪安全,也制约沿岸民生改善。传统模式的症结在于忽视了河道流动特性带来的污染扩散快、治理联动难等问题。本文立足 “水体 - 岸线 - 流域” 系统视角,突破 “工程思维” 局限,探索 “监测溯源 - 技术协同 - 制度创新 - 公众参与” 的一体化路径。通过解析苏州、深圳等典型案例的治理逻辑,为破解河道污染 “整治 -反弹” 困境提供新范式,助力实现河道功能修复与生态可持续发展的深度融合。
1. 河道水污染诊断与溯源体系
1.1 动态污染监测技术
动态污染监测技术是破解河道污染隐蔽性、流动性难题的核心手段,构建起 “空 - 地 - 水” 立体化感知网络。空中层面,搭载高光谱相机的无人机按预设航线巡航,通过分析水体反射光谱,快速识别蓝藻水华、油污泄漏等面状污染,数据实时回传至管控平台,实现大面积污染的初步筛查。地面环节,在河道关键节点布设智能水质站,集成pH、溶解氧、氨氮等传感器,每 15 分钟自动采集数据,异常值触发声光报警,同步推送至管理人员终端,精准捕捉点源排污瞬间。水下则投放自主导航式监测机器人,配备微型传感器与高清摄像头,沿河床移动监测沉积物污染,追踪污染羽扩散路径,填补传统岸基监测的水下盲区。该技术体系突破了人工采样的时空局限,通过多源数据融合算法,生成动态污染热力图,为污染溯源提供分钟级、米级精度的可视化依据,使河道污染治理从 “事后应对” 转向 “实时预警、精准拦截”。
1.2 多源污染溯源模型
多源污染溯源模型是解析河道污染成因的核心工具,以流域水文、地形数据为基底,融合动态监测的水质、排污数据构建算法框架。模型先将污染划分为工业点源、农业面源、生活污染源三类,通过机器学习识别各污染源的特征污染物指纹。结合水流扩散系数、污染物降解速率等参数,反演污染迁移路径,量化不同污染源的贡献占比,生成可视化溯源图谱。该模型可精准锁定超标排放企业、高污染农田等关键节点,为针对性治理提供数据支撑,解决了传统溯源模糊化、片面化问题。
2. 河道整治与水污染治理协同技术路径
2.1 生态化工程技术
生态化工程技术强调河道整治与生态修复的协同,摒弃硬质化改造。采用环保清淤船配合生物絮凝剂,减少底泥扰动造成的二次污染;在河床种植苦草、黑藻等沉水植物,构建 “水下森林” 吸附氮磷。滨岸带建设采用生态石笼护岸,预留植物生长空间,搭配芦苇、菖蒲等挺水植物,形成缓冲带拦截面源污染。同时,利用透水铺装技术改造沿岸道路,促进雨水下渗净化,实现 “工程整治 - 污染削减 - 生态修复”一体化,恢复河道自然净化能力。
2.2 活水循环与水质提升技术
活水循环与水质提升技术聚焦增强河道流动性与自净能力。通过智能闸坝群调度,依据水文数据动态调节水位差,形成由支流向干流、上游向下游的有序水流,破解 “死水” 淤积难题,加速污染物扩散。同步配套水下曝气系统,在污染高发区布设纳米气泡发生器,提升水体溶解氧至 5mg/L 以上,激活微生物活性。针对富营养化水体,投放功能性微生物制剂,加速有机污染物分解;结合生态浮岛技术,利用水生植物根系吸附氮磷,构建 “水动力优化 - 曝气增氧 - 生物净化” 的递进式治理链,实现水质从劣 Ⅴ 类到 Ⅲ 类的阶梯式提升。
3. 基于全生命周期的制度创新
基于全生命周期的制度创新贯穿河道治理全程。规划阶段严格实施生态红线评估,将流域纳污能力、生态基流、敏感物种栖息地等要素量化为开发约束指标,高污染项目审批需通过 “生态影响一票否决”。建设环节把 COD、氨氮等污染指标嵌入工程验收标准,引入具备 CMA资质的第三方机构,采用盲样检测确保数据真实,未达标项目限期整改并扣减工程款。运维期推行 “阶梯式绩效付费”,企业运维的水质达标率每低于标准 1 个百分点,扣减 5% 运维费用;同步搭建智慧监管平台实时监测,并吸纳村民担任监督员,发现问题可直接上报。每 3 年开展动态评估,结合水质数据与生物多样性调查调整治理策略,设立由财政拨款与沿岸企业缴费构成的专项基金,保障设施维护与技术升级,形成 “规划 - 建设 - 运维 - 评估” 闭环,确保治理长效。
4. 多元主体协同创新实践
多元主体协同创新实践打破河道治理 “政府独揽” 模式,构建 “三维联动” 格局。政府主导搭建跨部门协同平台,制定统一治理标准,通过 “以奖代补” 引导社会资本投入,如对参与治理的企业给予税收减免。企业发挥技术与资本优势,采用 “投资 - 建设 - 运营” 一体化模式参与项目,某环保企业在河道治理中引入智慧监测系统,既保障设施高效运行,又通过数据服务获利。
公众层面推行 “河长制 + 民间河长” 双轨制,村民通过 “护河积分” 兑换民生服务,社区组织开展 “认养河段” 活动。多方协同使某流域治理效率提升 40% ,形成 “共建共享” 的治理生态。
5. 典型案例与创新启示
以深圳坪山河治理为例,在规划前期划定生态红线,将超 60% 流域面积纳入管控,严格限制高污染产业入驻,从源头规避污染。建设中,把水质达标指标嵌入工程验收,引入院士团队制定 “精准截污、分散调蓄” 方案,新建智能截流井与调蓄池,验收时依水质数据评判工程成效。运维阶段,采用 PPP 模式由专业企业运维,水质达标率与运维费用紧密挂钩,借助中控平台远程监控设备运行与水质变化,辅以市民“随手拍” 监督。每 3 年开展生态评估,依据鱼类、水生植物种类及水质指标,动态调整治理策略,如增设人工湿地强化净化。
其创新启示在于,全生命周期制度需环环相扣,精准的指标设定、严格的责任落实、科学的动态评估是保障河道长治久清、生态可持续的关键 。
总结
河道整治中水污染治理研究需突破单一工程思维,构建 “监测 -技术 - 制度 - 协同” 体系。以立体监测网实时捕捉污染动态,多源模型精准定位工业、农业等污染源。技术上融合生态化工程与活水循环技术,如环保清淤结合水下森林构建,配合智能闸坝调度提升自净能力。制度层面推行全生命周期管理,从规划红线到运维绩效付费形成闭环。政府、企业、公众协同发力,政府统筹、企业运营、公众监督,破解 “整治 - 反弹” 困局,为河道长效治理提供实践范式。
参考文献:
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