1概述

城市河道污染的特點一般是水體富營養化嚴重，氮磷含量超標；水體滯流，多處于厭氧狀態，復氧能力差；淤積嚴重，透明度低，甚至出現黑臭現象；河道生態系統退化嚴重，自凈能力差等。城市河道往往需要進行綜合整治，如調整產業結構、提高污水處理率和廢水回用率、控源截污、清淤、水系溝通、護岸整修、完善調水設施、沿河綠化、水質修復等等，以達到標本兼治的目的。城市河道的治理受到地形、周圍建筑物等空間限制以及防洪泄洪、行船、休閑等功能需要的限制，因此有必要從河道特點和污染特征出發，構建水污染控制和水環境改善的綜合技術體系，從而達到流域水環境質量改善的最終目的。具體到河道水體修復方法來講，主要包括物理法、化學法與生態修復法，其中生態修復技術由于具有安全、經濟、實用、系統等諸多優點而成為河流污染治理的主要技術手段。本文將重點討論此類技術在河道治理中的應用。

2微生物修復技術

微生物是生態系統中的分解者。生物修復（Biore-mediation）是利用特定的生物（主要是微生物，包括土著或外源微生物）在一定的條件下將環境中的污染物徹底降解，或轉化為無毒無害的物質，從而達到對污染環境進行治理的目的。受污染的環境中有機物少部分是通過物理、化學作用被稀釋、擴散、揮發及氧化、還原、中和而遷移轉化外，主要是通過微生物的代謝活動將其降解轉化。因此，對于有機污染嚴重的城市河道來說，微生物修復具有獨特的優勢。

在生物修復中首先考慮適宜微生物的來源及其應用技術，創造適于微生物作用的條件，以強化微生物對污染物的修復作用。在我國城市水環境治理中，目前常用的微生物修復技術有兩類。一類是直接向污染河道水體投加經過培養篩選的一種或多種微生物菌種。應用的微生物制劑主要包括美國的Clear-Flo系列菌劑、LLMO生物活性液、日本的有效微生物菌群、中國的光合細菌、硝化細菌等，并取得了一定的治理效果[1]。上海市水務部門應用水底曝氧和投放微生物相結合的辦法治理西雙涇河道，實現全面消除黑臭[2]。上海玉壘環境生物技術有限公司使用“東江放線菌”對蘇州河底泥進行了修復，對皂河黑臭水體也有較好的處理效果[3]。龐金釗等[4]投加光合細菌、硝化細菌、復合菌的混合液對水體濁度的去除率達到88%，且CODMn、氨氮、葉綠素a等均明顯降低。唐玉斌等[5]采用2種生物激活劑對上海景觀湖水進行修復，結果發現它們對水體COD、BOD、TP、濁度等均有顯著的去除效果，并可顯著提升水體DO。方一豐等[6]用由酵母膏、氨基酸和維生素等組成的生物激活劑對實際景觀水體進行修復，結果表明投加生物激活劑的水樣CODCr去除率比空白增加了27.3%，DO提升21.2%，濁度的去除率增加了23.6%，氨氮的去除率增加了11.5%。用生物復合酶污水凈化劑對黑臭水體進行修復實驗，其對水體致黑臭污染物等有較高的去除率，并能提高水體的復氧功能，消除水體黑臭[7]。美國綠凈公司FL0-1200菌種在河水曝氣的條件下治理紐約中央公園的湖泊取得了成功，并在印度也取得了成功[8]。將光合細菌包埋固定后處理府南河水樣，CODCr去除率可達90%以上[9]。

另一類是向污染河道水體投加微生物促生劑（營養物質），促進“土著”微生物的生長和對污染物的代謝作用，達到凈化水質的目的。普羅生物技術（上海）有限公司、華東師范大學環境科學與技術系與上海市徐匯區環保局應用美國ProbidicSolution公司的Bioenergizer水體凈化促生劑在徐匯區上澳塘的一段河道內進行了試驗[10]，結果表明，投放促生劑對于消除水體黑臭、增加水體DO作用明顯且迅速，BOD5、CODCr迅速下降，黑臭消除。多數情況下，微生物修復技術往往與曝氣技術、植物修復技術、生物膜技術等復合運用。對于重污染河道來說，微生物往往不能正常生長或發揮作用，一般需要先經過物理化學修復到一定是階段后再使用微生物修復。目前的產品種類豐富，除了常見的微生物菌劑外，也開發了固定化酶、固定化微生物、激活劑等產品，也有的把底質改良劑、氧化劑、鈍化劑、抑藻劑等與微生物菌劑復合在一起，使之同時具有降解、氧化、鈍化、除磷、抑藻等多種功能。

3水生植物凈化技術

3.1常用的水生植物

水生植物主要包括水生維管束植物和高等藻類組成。其中水生維管束植物包括：①挺水植物（根莖生于底泥中，植物上部挺出水面，如蘆葦、香蒲等）；②浮葉植物（根莖生于底泥，葉漂浮于水面，如睡蓮、荇菜等）；③漂浮植物（植物體完全漂浮于水面，具有特化的適應漂浮生活的組織結構，如鳳眼蓮、浮萍等）；④沉水植物（植物體完全沉于水氣界面以下，根扎于底泥或漂浮于水中，如狐尾藻、金魚藻等）。吳建強等[11]統計了污染水體凈化和修復研究中的常用水生植物及其研究頻度，其中水芋、荸薺、輪藻、水浮蓮等研究頻度較高。近些年有些陸生植物也被用于水污染治理，如水稻[12]、香根草[13]、蕹菜[14]。應注意選取經濟價值高的陸生植物，如蔬菜類或花卉類植物等等，而且生長快，養分需求量大的物種。

3.2水生植物凈化機理

水生植物的凈化作用主要包括植物吸收、微生物代謝以及植物根部的微環境中的吸附、過濾、沉淀等作用。①植物的吸收利用和富集作用。水生植物可以直接吸收水體中的營養物質，尤其是無機態的N、P等，合成機體的有機組分。同時，植物也可以吸收富集某些重金屬元素。大型水生植物的生物量大，生長速度較快，對N、P吸收能力強，通過收割植物可以達到有效去除這些物質的目的。某些水生植物同時也是經濟植物、景觀植物，在治理水體污染的同時也能帶來經濟效益或具有景觀功能。②微生物降解。細菌的硝化和反硝化以及微生物在好氧、兼氧及厭氧狀態下的各種代謝活動，可以有效去除水體中的氮。有機氮被微生物分解與轉化，植物對N有一定的吸收，但是硝化和反硝化作用是去除N的主要機理[15]。③過濾沉淀作用。水生植物發達的根系與水體接觸面積大，形成天然的過濾層，可以過濾、截留水體中的污染物，在其表面進行離子交換、吸附、沉淀等，使周圍水體變清。