前言

随着城市社会经济的迅猛发展和人流活动的频繁增加，城市水体面临了严重的挑战，包括水质污染、水资源紧缺和水生态系统衰退等问题。大量的污染物涌入水体，超过了水体的承载能力，加上一些城市基础设施的滞后和新兴城市河道的建设，导致水体质量恶化和恶臭现象频繁发生。

河水水质标准

我国的河水水质标准分为四个等级：Ⅰ类、Ⅱ类、Ⅲ类和Ⅳ类，分别代表水质的优良、一般、中等和较差四种状况。以下是各等级的标准：

Ⅰ类水：适用于集中式饮用水源地水质的保护，应符合镉、汞、砷、铅、硒、六价铬、总铜、总锌、总锰、总铁、氟化物等13项指标的要求。

Ⅱ类水：适用于一般工业用水、生活饮用水源地及人体接触的场所，应符合氨氮、总磷、总氮、化学需氧量（COD）、五日生化需氧量（BOD5）、总铬、总镍等9项指标的要求。

Ⅲ类水：适用于农田灌溉、城市道路冲洗、建筑工地和环境中的水体，应符合pH值、溶解氧（DO）、电导率（EC）、浑浊度等6项指标的要求。

Ⅳ类水：适用于流域的一般保护目标，应符合氰化物、硒、氯化物等13项指标的要求。

除了以上四种等级之外，还有特别控制类水体和黑臭水体。特别控制类水体是指水质指标超出Ⅳ类水的水体，需采取特殊措施管理。黑臭水体是指有臭味和黑色水色的水体，需要进行治理。

水质相关指标表

现阶段城市河道存在的主要问题

1、城市河道水质严重污染：城市河道面临严重的水污染问题，包括工业污水、生活污水和农业污水的排放。这些污染源严重破坏了水质，特别是一些工业污水中的有毒物质和重金属元素对水生生物造成严重影响。

城市水体污染物来源主要包括：城市外源污染（上游水输入）、城市点源污染（分散点源、污水处理厂尾水、工业点源）、城市面源污染（降雨径流）、河湖内源污染（底泥释放）四类。

2、城市河道防洪抗旱设施不完善：城市河道在防洪和抗旱方面存在问题，包括防洪标准不达标和蓄水能力不足，导致洪水和干旱的频繁发生。

3、河道岸堤及河底生态环境恶化：城市河道的护岸结构和河床硬化导致了生态环境的退化，影响了水生生物的生存和河道的生态平衡。应采用更生态友好的护岸和河床修复方法。

城市水环境综合整治方案编制应遵循如下技术路线

 河道生态化整治的措施

生态化城市河道的整治，即通过采用动物、植物、微生物、基质等形成生物链吸收水体中的富营养物质的手段。改善人们的居住、生活、休闲环境。同时也应强化其在防洪排涝，城市水环境整体调节方面的作用，建设人水和谐的生态城市。下面是一些关键的措施：

1、合理规划城市河道治理： 城市河道治理应进行系统、长期、综合规划，立足于以人为本、统筹规划的原则，与城市总体规划相融合，实施长效管理机制，以确保持久有效的改善。

2、实施截污纳管： 控制污染源是河道整治的首要任务，应采用截污纳管方法，将生活污水接入污水处理系统，同时对农村地区也要建立简易的污水处理设施。同时，要重视畜禽养殖污染的控制。

3、推广河道生态系统整治修复： 通过优化河岸植被配置，采用生态护坡，保留自然河道特征，实现河道生态系统的整治和修复。植树、种花草、建草坪，以及生态护坡技术都是有效的手段。

4、借助生物-生态修复技术： 利用微生物、植物、水生动植物等生态修复方法，加速河道水质改善，提高水生态系统的净化能力。这包括微生物修复技术、植物净化技术、人工湿地技术等。

5、理顺机制，落实职责，坚持长效管理： 调整和理顺管理责任分工，建立长效的河道管理机制，分区、分河、分段进行管理，建立全面的环境管理制度，鼓励市民参与河道管理，形成共建文明生态城市的社会风气。

常见的生物-生态修复方法

常见的生物-生态修复方法包括以下几种技术，每种技术都有其适用性和局限性，而且不断在发展和完善中：

1、河道清淤

河道清淤是指通过清除河道中的淤泥和垃圾，使河道保持畅通，保障水流顺畅，改善水质，促进生态保护。河道清淤对于水资源的保护和可持续利用具有重要意义。

首先，河道清淤能够有效地解决水流受阻的问题。其次，河道清淤对于改善水质起到积极作用。河道淤塞会导致水体内污染物的滞留和沉积，严重影响水质的改善。清除淤泥和垃圾，不仅可以减少水体中的污染物质，还可以恢复水体的自净能力。清淤工程可以有效减少河底淤泥中的有机质和重金属等有害物质，减少水质污染的风险。

2、 本地微生物技术

本地微生物技术，通过调节水体微生态系统，刺激和加速土著微生物迅速繁殖，激发土著微生物的活性，并且调控水体的生物多样性及生态群落结构，对水体内微生态系统进行人为干预引导。在不引起外来物种入侵的前提下，从根本上修复水生生态系统，恢复水体自净功能。

3、生物膜技术

生物膜技术是以滤料表面为介质让微生物附着于滤料表面之上从而形成一层微生物膜，微生物膜对废水中的有机污染物具有吸附作用，在废水经过生物膜时，生物膜的吸附作用就可以将废水中的有机污染物吸附在其上从而达到净化废水的目的。

4、人工浮岛技术

生态浮床技术是以高分子材料为基质，在水面或河道两侧形成人工浮岛带，以恢复水质、修复生态体系。它具有多种优点，包括去除水体污染物、增加生物多样性、低成本、易管理等。

人工浮岛技术的优点：

（1）有效去除水体中氮磷等污染物，从而有效控制水体的富营养化。其还能有效改善区域生态环境，增加绿化面积，同时为鱼类、鸟类、昆虫提供了休养生息的场所，增加了生物多样性；

（2）其投资费用小，施工简单、工期短、低碳，易管理，维护费用少等优势；

（3）生物浮岛去污效果好且投资少，易于推广应用来减轻经济发展带来的环境污染负担，从而缓解当前发展经济和保护环境的矛盾，保证经济的可持续发展；

（4）生物浮岛可以抑制藻类生长，防止水华；

（5）设备安装运行管理方便，且节约能耗。

浮岛材料形式选择——目前在人工生态浮岛上采用较多的材料形式分别有泡沫板式浮床、PVC管式浮床、塑料篮式浮床，各种材料的特点不一，具体如下：

（1）泡沫板式浮床

优点：种植面积大，造价成本较低，植物可选性强，浮力好，采用泥土种植对植物起缓冲作用。使用年限长，管理方便。

最适点：适用于水质较差植物在水体内无法成活的水体。

（2）pVC管式浮床

优点：取材容易材料方便、成本较低、制作简单。

缺点：床体自重大，易破损，植物可选性小，管理不够方便。

最适点：河道水质较好处。

（3）塑料篮式浮床

优点：可塑性好，组合花样丰富。

缺点：造价高，养护困难，连接处易脱落，植物可选性小。

适用点：河道水流较缓或静水。

浮岛植物选择：首先，水面景观考虑到水绿化及净化污水的双重要求，往往选择耐污抗污、根系发达、繁殖能力强又能开花的植物。如：美人蕉、旱伞草、莺尾、千屈菜、姜花、再力花、梭鱼草、花叶芦竹、菖蒲、灯芯草等。其次，考虑到冬季水面绿化需要，往往要选择耐寒极强，且根系发达的常绿植物，如常绿水生莺尾。另外，水生观赏植物的布置要考虑到水面大小、水位深浅、种植比例与周围环境协调，植物的种植比例应占水面30%至40%为宜，可选择观花植物与观叶植物错位搭配，如美人蕉与旱伞草的搭配。考虑水生植物的成活率，在施工时间上应避免冬季或早春施工。

浮岛布局设计：

（1）首先浮岛的应用范围最好是在静态水域或是缓流水域中，而不宜的流速较高的水域中使用；

（2）浮岛的面积必须达到总水面面积的30%以上才能起到有效净化水质的作用；

（3）浮岛上植物的根必须能直接从所在的水体中吸收营养才能起到净化作用，不能用载体隔离；

（4）浮岛的形状设计宽度尽量不超过3米，组合图形应以人或船只能触及便于管理养护为设计原则。

（5）浮岛上的植物必须加以管理和收割，一年至少能收割二次，同时建议在加强防护，防止漂移的情况下，种植适当面积的漂浮植物，以便于打捞和更换；

5、水上森林营造技术

水上森林指的是在浅水处例如滩涂、湖泊周围等由多种水生乔木为主体构建的生物群落，植株一般基部沉于水下。既能有效吸收水体中的氮、磷，又能改变目前湿地以单一草本植物为主的局面，构建出湖滨生态湿地的乔灌、草植物的立体结构，营建出复杂的湿地生态环境，为各种类型的湿地植物提供良好的生长环境，并且湿地植物发达的根系及树冠吸引了虾、螺丝、鱼等水生动物和鸟类的栖息、繁衍以及各种水生微生物的繁殖。

6、 造流技术

造流技术通过增加水体流动性、曝气增氧、模拟自然跌水等方法，提高水体自净能力。曝气增氧，增加水中溶解氧为好氧微生物提供良好的生存环境。模拟自然跌水，通过水的流动，增加水体中的溶解氧，为微生物在水体中生存，繁殖创造条件，提高水的自净能力。

7、 生态护坡

生态护岸工程是结合治水工程与生态环境保护而兴起的一种新型护岸技术，在水陆生态系统之间跨起了一道桥梁，对两者的物流、能流、生物流发挥着廊道、过滤器和天然屏障的功能。生态护坡主要通过以下过程截留和去除地表及地下径流中的污染物：（1）降低地表径流速度并对其中的颗粒态污染物起过滤和拦截作用；（2）护坡内的植物吸收溶解态的污染物；（3）护坡内的土壤吸附溶解态的污染物；（4）促进氮的反硝化。生态护坡建设主要考虑因素是宽度和植物配置。国外研究成果发现，生态护坡的去污效果随着坡宽的增加而提高。但3～5m的坡宽也能取得理想的效果。生态护坡在治理水土污染、控制水土流失、加固堤岸、增加动植物种类、提高生态系统生产力、调节微气候和美化环境方面都有着巨大作用。生态护岸的特点是进一步加固堤防，滞洪补枯；修复水域生态系统；为城市景观添光增色。

生态护坡的形式：（1）水泥块石结合植被区；（2）叠石+植物护岸；（3）生态袋形式；（4）松木桩+土工布；（5）自然缓坡结合植物护坡。