水污染治理技术景观特点与古镇河道水治理思考与建议

俞骏 何承益 苏飞 昆山市周庄水利(水务)站

朱蔚 卫钦文 冯华 昆山市锦溪水利(水务)站

李蒙英 苏州大学基础医学与生物科学学院

近年来随着对河湖污染问题的重视，各地开展了大规模的河湖污染治理研究和工程实施，控源截污、底泥疏竣、引水活水等工程措施，人工曝气增氧等机械方法，生物膜净化、生态浮床、人工湿地、沉水植物等生物技术和生态修复得到广泛应用，但周庄、锦溪等古镇有着重要的历史文化与景观价值，古镇河道有别于其他城镇河道，需要加倍重视河水治理技术是否与古镇风貌相符。本文对有广泛应用的河湖治理技术与工程措施在景观方面的特点和影响进行了梳理与分析，从而为古镇河水治理技术方法的选择提供一定的参考。

1.河道治理技术和工程措施的景观特点

在河湖治理中，由于污染原因、污染程度、治理目标、经费投入和治理阶段的不同，充分认识各种技术和工程措施的局限性和适用性对治理效果的优劣或可持续性需要的意义，近年通过对大量污染河湖治理技术的研究和工程化治理效果的总结，积累了较丰富的治理经验，逐步走出九龙治水的乱象，对得到普遍认可的治理技术和工程措施在景观方面的特点和影响亦有了较多的了解和感受。

1.1 截污

1.1.1 治理作用

超出水体自净能力的生产和生活污水直接或随雨水排入水体，是导致河湖水体污染，水体呈现混浊、浓绿黄褐等富营养状况、甚至发黑发臭等表观问题的主要原因，通过截污纳管工程铺设污水收集管道，将污水转移至污水处理厂集中处理，是从源头上消减入河污染物总量、治理河湖污染的根本措施，也是进一步采取其他技术措施，恢复河道良好生态系统、提升水体景观效果的前提。

1.1.2 景观特点与影响

截污方式主要有完全截污和不完全截污2种。完全截污可以从根本上改善水质，为后期以提高水体透明度为目标的沉水植物生态修复等治理工作提供必要的条件，是污染河道治理的理想措施，但对道路狭窄、房屋密集的老城区，完全截污对城镇建设会造成一定程度的干扰与破坏。

不完全截污中的沿河截污是河网密集的城镇中较容易实施的一种截污方式，通过沿河截污基本可截流全部污水和初期雨水，但有大雨时段污水与雨水一起排入河道的弊端，从而使河水受到不定期的严重污染，对以提高水体透明度、改善水体景观为目标的生态修复形成障碍，同时，在河道内铺设的污水管道、建设的溢流井等设施对河道景观形成较大的影响。

1.2 引水换水

1.2.1 治理作用

通过泵闸建设和运行实施的水利工程调度，将较清洁河湖水引入污染严重的河道，可以促进污染物的稀释、扩散和转移，从而使河道水质得到快速改善。引水换水的同时，由于增强了水体流动性，提高了河水复氧速度，从而促进好氧微生物生长，加快对污染物的降解速度，对河水水质改善起到一定的辅助作用。尽管引水换水的主要作用是将污染物转移出目标河道，不是从根本上降解污染物，但引水换水是改善重要河道水质的有效措施，在截污困难的重污染河道和对水质要求较高的河道得到较广泛应用。

1.2.2 景观特点与影响

自古人们对河湖水体有“流水不腐”的认知与经验，在城镇人口密度较低和工农业快速发展前，城镇外围河湖少有工业废水污染，也无现代农业生产中化肥农药形成的面源污染，同时，没有硬化的自然河湖具有良好的生态系统，水体自净能力强，城镇外围河湖是一个体量巨大的天然湿地净化系统，成为城镇河水的天然涵养中心，城镇上游清澈洁净的水体缓缓流入城镇，将城镇河道中略有生活污水污染的水体带出城镇，进入城镇下游的另一个净化能力强的天然湿地净化系统，从而形成流水不腐的现象，使城镇河道保持了优良的水质和清澈洁净的水体景观。

近年来由于城镇内外河湖水体均受到大量生活污水和工农业废水的污染，即使城镇外河湖水质好于城镇河道，但已不再清澈，因此，依靠自然水动力或水利工程引水形成的水流冲刷，可以对污染更重的城镇河道水质起到一定的改善作用，防止河水出现黑臭和蓝藻爆发的现象，但依靠现有水源实施的引水换水措施难以增加水体透明度，无法获得河水清澈洁净的景观效果。尽管引水换水措施达不到理想的使河水清澈的效果，但泵闸等水利工程设施一般位于城镇外围，对城镇建设、河流景观等没有不良影响。

1.3 曝气增氧

1.3.1 净化作用

曝气增氧技术是通过各种曝气设备和方式向水体充注氧气，从而促进好氧微生物的生长繁殖，加快对污染物的降解与转化，增强水体净化能力。对受纳污染物总量较高的河道，通过曝气增氧，对消除或防止水体黑臭现象的发生可以起到很好的治理或预防效果，近年来在重污染河道治理中得到广泛应用。

1.3.2 景观特点与影响

曝气增氧在增加水体净化能力、防止水体黑臭方面具有较好的作用，但对水体透明度的提升作用非常有限。目前，污染河道治理中采取的曝气方式主要有表面曝气、水底曝气和移动曝气。采用曝气增氧对污染河道进行治理的过程中，一方面设置在岸边或河道内的增氧设备和供电管线等设施对河道的自然属性具有一定程度的影响，另一方面，在曝气设备运行时，曝气产生的噪音和气泡打破了河流应有的平静，曝气产生的泡沫也会影响水面的洁净感，这种显而易见的污染处理方式给人以河道成为污水处理沟渠的感受。

1.4 生态浮床

1.4.1 净化作用

生态浮床技术是污染河湖治理与水生态修复相兼顾的实用技术，通过无土栽培技术与植物浮床设施的组合，在缺乏挺水植物生长的石驳岸硬化河道中，成功实现了挺水植物的生长。生态浮床一方面通过植物对氮磷等营养元素的吸收和植物根系生物膜对污染物的降解，起到净化水体的作用，另一方面，通过植物的生长，可以为水生动物的生长和繁衍创造适宜的环境，延长了食物链，起到一定的生态效果。

1.4.2 景观特点与影响

生态浮床具有一定的净化效果和生态功能，但对提高水体透明度的作用微弱。近年来生态浮床在挺水植物难以自然生长的石驳岸硬化河道中得到较多应用，浮床框架沿石驳岸排列成线形或在河道中心拼成圆形、六角形等不同造型的生态浮床，浮床上栽培不同水生植物。目前应用到实际治理工程的浮床植物种类达几十种，主要有美人蕉、黄菖蒲、海寿花、灯芯草、千屈菜、石菖蒲、黄花水龙等，与江南水乡常见的荷花、睡莲等水生植物不同，这些近年引入城镇河道的水生植物普遍包含着一种现代感，没有水墨江南的雅致与韵味。

生态浮床框架多以绿色或蓝色的高分子材料作为载体，在植物茂盛生长的季节，水生植物基本可以覆盖浮床框架，起到一定的遮挡作用，但因管理不善植物生长不好或冬季植物枯萎后，不同造型的塑料浮床框架漂浮于河面，对河流的自然属性和美感造成了极大的负面影响。

1.5 沉水植物生态修复

1.5.1 沉水植物净化作用

沉水植物首先通过吸收水体中的氮磷等营养物质，降低水体中污染物浓度，起到直接净化作用。其次，由于沉水植物均浸没在水下，其光合作用产生的氧气全部释放在水中，水面下的每一片叶片都是一个温和、高效的产氧机，持续的微气泡极大的增加了水体的溶解氧，促进微生物对污染物的快速降解与转化，发挥更强的间接净化作用；另外，沉水植物具有很强的吸附和化感、克藻作用，其吸附和抑制生物性藻类、非生物性悬浮颗粒物的特性，使其具有很强的提高水体透明度的作用。

1.5.2 沉水植物景观特点与影响

沉水植物生长于河底，根系固着底泥，可以阻止底泥上翻，同时，浸没于水中的沉水植物枝叶表面积巨大，能有效吸附水中浮泥、浮游生物等导致水体浑浊的悬浮物，从而使水体透明度大大提高。目前应用到实际治理工程的沉水植物种类主要有金鱼藻、伊乐藻、轮叶黑藻、苦草、水盾草等品种，沉水植物不但净化水体、提高水体透明度，绿色茎叶映衬着素淡、清亮的水体，使水体更为亮丽。近十年来，在少有外源污染的封闭或半封闭水体中实施的沉水植物生态修复工程取得了很好的修复效果，如苏州市网师园等园林水体和上海辰山植物园、上海东方体育中心等城市景观水体，经沉水植物生态修复后，获得了清澈秀美的水体景观。

沉水植物生长在水面下，可以保持水面的开阔平静，对水面沒有任何干扰，同时，沉水植物可以为鱼虾等水生动物提供优越的生长与繁殖条件，极大地丰富水生生物多样性，提升水体的灵动性。

2.古镇河道水体治理目标探讨

随着多年污染的积累，我国人口密集、工农业发展较快地区的河湖水体普遍受到较严重的污染，由于需要治理与修复的河湖水域巨大，受治理经费、治理技术等方面的限制，近年来对污染河湖治理与修复的目标，多以减少水体氮磷等污染物、消除黑臭水体和蓝藻爆发等指标作为首要考量的治理目标，对治理工程和治理效果的美感或协调性较少考虑，或只作为次要考量的目标。因此，在河水污染治理中，尽管河道水质有了一定程度改善，但水体透明度没有提升，水体浑浊的不良感官没有改变，还有部分粗糙的水治理设备和工程设施的设置，破坏了河流应有的自然之美与宁静之美，给治理后的河道或周边环境带来一些难以弥补的缺陷。

水是水乡古镇的魂，古镇河水不但具有重要的景观价值，也承载着古镇的水生活与水文化，因此，在充分认识古镇景观特点和历史文化价值的基础上，古镇水体治理应具有比常规城镇河道更高的治理目标，不但需要达到优良的水质指标，更要有清澈洁净的水体感官，治理技术自然生态、健康环保，没有人工雕琢的痕迹，没有影响古镇景观的治理设备和工程设施，在保持古镇风貌的前提下，恢复河水的清澈与洁净。

3.古镇河道水体治理建议

3.1 慎重选择治理技术与工程措施

在河湖污染受到高度重视的大环境下，全国各地开展了大量污染河湖的治理研究和工程实施，在河湖污染得到改善的同时，也发现一些技术方法和工程措施对河流自然属性或景观的负面影响，由于对古镇建筑保护和古镇风貌维护的需要，水乡古镇河道治理不但难度更大，而且对缺陷的容忍度更低，因此，在没有理想方案和技术的情况下，应杜绝不能从根本上解决河水污染问题，又与古镇风貌不符的水体治理技术和方法，以免在治理工程实施后，即没有对解决古镇河水浑浊的问题起到重要作用，又给古镇景观带来负面影响。

3.2 加大研发和资金投入

完全截污可最大程度减少入河污染物总量，是从根本上解决河水污染的有效措施，并可为后续以提高水体透明度为目标的沉水植物生态修复提供必要的条件。但在缺乏早期规划的老城镇，由于建筑密集、街道狭窄等原因，完全截污不可避免的开挖工程将对城镇建筑和街道造成一定破坏或所需修复资金巨大，在很多地区受到限制。

古镇河水的清澈洁净程度与古镇风貌密切相关，对古镇深厚的历史文化、景观、旅游等都有着重要的影响。因此，古镇河水治理应有别于其他城镇，对有困难但能从根本上减少污染的治理技术和工程措施，可加大研发力度，解决技术和工程措施中存在的不足，对实现古镇河水理想目标绕不开的治理技术和工程措施，地方政府也应有增加投资的决心。

3.3 多学科参与

周庄、锦溪等水乡古镇是历经百年留下的宝贵历史文化资源，古镇河水污染治理不仅涉及古镇风貌的恢复，也涉及道路、建筑、驳岸等硬件的保护，因此，古镇河道水体治理不但需要水利、环保、生物生态等部门和专业人员的参与，也需要规划、文保等领域对古镇风貌有深入研究的专家、甚至大家的把关，确保水体治理中涉及的各项技术和工程措施能符合古镇风貌，在恢复古镇河水清澈洁净的同时，保护传承好古镇特有的历史、文化与景观。

4.总结

在河湖污染治理中，由于污染原因、污染程度、治理目标、经费投入和治理阶段的不同，有不同的治理方案。近年来我国对大量污染河湖进行了治理，既有成功案例，也有缺陷与遗憾。水乡古镇河水是古镇历史文化和精美景观的重要组成部分，河水污染治理有别于一般城镇河道，具有更高的景观要求，且容错率极低，充分认识各种治理技术和工程措施的特点和景观影响，将为水乡古镇河水治理方案提供一定的参考，以实现符合古镇风貌的河水治理效果。