国外城市典型河道的治理方式及其启示图文精.docx

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国外城市典型河道的治理方式及其启示图文精

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国外城市典型河道的治理方式及其启示

华东师范大学环境科学系由文辉顾笑迎

摘要介绍国外典型河道的污染情况、治理措施及治理后的效果,总结这些治理经验对我国河道治理具有重要的启示作用。

关键词:

河道生态治理国外经验启示

1河流生态系统的退化

河流生态系统在人类生活环境中具有重要的作用。

一方面,维持全球物质循环和水分循环;另一方面,可净化水源,抵御洪水,提供用水,用于旅游和交通,野生生物栖息等¨J。

随着全球人口的快速增加,人类的用水量也持续增加,同时人类对河流生态系统的干扰也日益严重,当这种干扰超过一定阈值时,河流生态系统在结构、功能、过程等方面将表现出受损症状,即河流生态系统受损。

如果受损程度较低,当停止干扰时,河流生态系统可以较快地恢复到正常状态;如果干扰强度和时间继续增加,超过一定阈值,河流生态系统的稳态将被打破,系统崩溃,退化到另一阶段【2J。

因此,就要进行河流的生态恢复,重建受损或退化的生态系统,维持流域水资源的可再生循环能力,促进水生态系统的稳定和良性循环¨J。

2国外城市典型河道的治理经验

2.I泰晤士河

2.1.1泰晤士河的污染情况

泰晤士河是英国著名的“母亲河”,发源于英格兰中部,向东流经伦敦等大城市,全程402km,流域面积13000km2,年平均流量67m3/s。

泰晤士河感潮段周边大型污水处理厂对其水质影响非常大。

雨污混合水溢流问题一直比较严重,是造成暴雨期间水质恶化的主要原因。

二战后合成洗涤剂的大量使用在当时直接造成了水质的严重恶化,但由于1965年后这类洗涤剂已被禁止使用,因此对目前水质的变化已无影响。

工业污水的排放量所古比例很小,对泰晤士河水环境

16的影响相对较小。

另外泰晤士河沿岸的14座发电站排放的冷却水也对河水造成了热污染,使水温升高,溶解氧下降。

2.1.2泰晤士河污染治理措施

①依法治污,制定相应的法律、法规

英国是世界上最早实施依法治污的国家。

1876年英国制定了世界上第一部水环境保护法规“河流污染防治法”。

然而,真正走上健全的法治轨道的是上世纪60年代,自此制定了一系列法律、法规和治污标准,内容涉及水资源保护、污染源管控、水环境管理、水质监控等方面。

②成立专门的治理委员会

成立了治理专门委员会和泰晤士河水务局,对泰晤士河流域进行统一规划与管理,提出水污染控制政策法令、标准,有充分的治理资金保障,被国际上称为“水工业管理的一次大革命”。

即将全流域200多个管水单位合并而建成一个新的水务管理局——泰晤士河水务管理局。

统一管理水处理、水产养殖、灌溉、畜牧、航运、防洪等各种业务,并作明确分工、严格执行。

这不仅使水资源按自然规律进行合理、有效保护和开发利用,杜绝用水浪费和破坏,且还体现了社会职能,建立污水处理至养鱼、种植、灌溉、航运、防洪及水域生态监测等综合开发,充分调动各部门的积极性。

③区域性水污染防治体制

区域性水污染防治措施主要有工程治理措施和生态防治措施两种类型。

工程治理措施——污水和废水处理系统:

区域性防治的特点是不以各个污染源为单位建设污染防治设施,而是建立完善的城市污水和废水处理系统,这是各国最普遍采用的城市河流污染的

《城市公用事业》

万方数据

硬件工程治理措施。

泰晤士河流域的污水处理设施始建于19世纪中叶,至1955年共兴建了190多个小型污水处理场。

自上世纪60年代起,增加了全流域水环境整治力度,并从构筑区域性防治网络着眼,进行合并和技术改造。

截至1988年,全流域正在运行的污水厂有476座,地下污水管总长45000km,平均日处理污水470.5万m3。

生态防治措施——芦苇床废水处理系统:

芦

苇床处理系统是一种人工种植芦苇的湿地污水处理工艺。

利用芦苇根系发达和优越的水土气交换能力等生态效应,使污水流经种有芦苇的土壤床或沙砾床而产生的自然净化现象。

英国的第一批芦苇床系统是1985年lO月在泰晤士河流域的沃尔登建造,此后又陆续建了23个系统,最大的系统占地1

750

m2,日处理生活污水224

m3。

④引入市场机制,实现水污染防治产业化

城市河流的污染防治耗资巨大。

如果把水污染治理工程仅仅看作是市政工程,由政府承担全部费用,显然是力不从心的。

由于资金来源不足,城市河流的污染治理常常裹足不前。

泰晤士河管理局是一个经济独立、自主权较大的水污染防治机构。

管理局引入市场机制,加强产业化管理,实行谁排污谁付费,发展沿河旅游业和娱乐业,通过多渠道筹措资金,经济效益显著。

1987—1988年泰晤士管理局总收入5.97亿英镑,总支出3.86亿英镑,上交政府的盈利2.11亿英镑。

产业化既解决了城市河流污染治理资金不足的难题,又促进了城市的社会经济发展。

⑤暴雨污水排放的控制

通过综合比较,英国政府最终使用曝气复氧船对河水进行人工曝气复氧来提高暴雨期间水体溶解氧的浓度,减轻暴雨对水质造成的不利影响。

这种方法一方面投资运行费用低,另一方面充氧效果也比较好。

⑥鲑鱼回归计划

1978年泰晤士河鲑鱼回归工作组成立,制订了为期17年的鲑鱼回归计划。

该计划开始于1979年,分3个阶段实施:

阶段1（持续7年:

人工养殖幼鱼,是关键阶段。

阶段2（持续5年:

继续人工养育计划,同时鼓励其在泰晤士河及其支流中进行自然繁殖,对水坝、堰等进行改善,方便鲑鱼进入流域上游河段。

2008年第22卷第4期

阶段3（持续5年:

对人工繁殖及自然产卵

的鱼类数量进行评价。

鲑鱼回归计划的成功标志着泰晤士河生态系统已真正得到恢复。

2.1.3泰晤士河水污染治理成效

经过治理,泰晤士河的溶解氧明显上升,生化需氧量、氨氮、有毒有害物质的含量均明显下降,泰晤士河已经重新跻身最清洁的城市河流之列。

在生物群落方面,泰晤士河流域内,底栖动物和鱼类群落随泰晤士河水环境的改善变化非常明显。

大型底栖生物群落的种类增加,多样性提高;优势种从耐污的环节动物（颤蚓科转变为清水种端足目钩虾;出现了在极纯净的水体中才能见到的蜉蝣若虫HJ。

底栖生物群落的这些转变标志着泰晤士河水质已有很大改善,水生生态系统趋向健康并逐步趋于稳定。

鱼类是整个水体生物链中的顶级生物,其群落变化是水生生态系统健康与否最为敏感的指标。

过去,泰晤士河在未受污染之前,渔业资源相当丰富。

进入20世纪后,水体污染开始加重,鱼类数量逐渐减少,直至50年代完全绝迹。

随着治理措施的逐步实施,水质逐渐改善,70年代前后,鱼类重新出现并呈逐年增加的趋势。

到80年代后期,鱼种数逐渐趋于稳定。

其中对水质非常敏感的洄游性鱼种鲑鱼也在1974年重新出现在泰晤士河,且数量不断增加,说明泰晤士河水质已达到较清洁的状态【5】。

2.2

莱茵河

2.2.1莱茵河的污染情况

莱茵河是欧洲最重要和最著名的河流之一,发源于瑞士境内阿尔卑斯山,自南向北穿越瑞士、奥地利、德国、法国、卢森堡、比利时和荷兰后流入北海。

全长1320km,流域面积185

000km2。

其流域人口高度密集,工业化程度非常高,干流沿岸有6个世界闻名的工业基地,是欧洲和世界

重要的化工、食品加工、汽车制造、冶炼、金属加工、

造船工业中心。

沿岸人口和工业高度集中,产生大量含耗氧物质、重金属、有毒污染物的生活、工业污水,部分污水直排河道,严重污染了莱茵河水质。

莱茵河水体污染主要以工业污染为主,尤其重金属负荷非常高。

富营养化尤其是氮磷污染问题也很突出。

此外,法国境内阿尔卑斯钾盐矿开采时有大量副产品一氯化钠被倾倒入河中,使水体氯化物含量超标、下游尤其荷兰土地严重盐渍化。

2.2.2莱茵河水污染治理措施

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万方数据

保护莱茵河国际委员会（InternationalCom—missionfortheProtectionoftheRhine。

ICPR是莱茵河环保工作的跨国管理和协调组织,于1950年7月11日在巴塞尔成立,成员国包括瑞士、法国、德国、卢森堡和荷兰。

该组织的主要任务有4项:

①根据预定目标,准备国际间的流域管理对策和行动计划以及开展莱茵河生态系统调查研究;对各对策或行动计划提出合理有效的建议;协调流域各国家的预警计划;综合评估流域各国行动计划效果等。

②根据行动计划的规定,做出科学决策。

③每年向莱茵河流域国家提供年度评价报告。

④向各国公众通报莱茵河的环境状况和治理成果。

莱茵河综合治理所采取的措施包括:

削减各类污染物排放量;重建生态系统;改善防洪措施,减小防洪风险;提高工业部门的管理水平,避免污染事故发生等旧J。

2.2.3莱茵河水污染治理成效

莱茵河溶解氧在20世纪60年代一度低于40%,经过治理,如今大部分时间溶解氧饱和度保持在90%以上¨J。

生化需氧量（BODs自50年代起逐渐增加,到70年代达到峰值,在70年代中后期开始稳步下降,到80年代末已减少到3mg/L以下,进入90年代后,水体中的BOD,稳定保持在2mg/L以下。

氨氮在20世纪60年代中期和70年代初出现了两次污染高峰,氨氮浓度一度超过3.3mg/L。

70年代中后期,开始逐步减少,2000年以后,水体中氨氮浓度基本保持在0.1mg/L以下。

总磷从1973年起一直呈下降趋势。

1973年总磷浓度为1.1mg/L,到2000年已减少到0.16mg/L,削减率达到85.4%。

20世纪50年代中期至70年代早期,大型底栖动物种类数急剧下降,从原有的165种下降到27种,减少了83.6%。

70年代中期起种类数有所增加,并持续到90年代。

如今莱茵河中可迁移大型底栖动物种类数已有150多种,包括消失了30多年的蜉蝣类¨J。

20世纪50年代,由于污染和大量水坝的建造,鲑鱼完全从莱茵河中消失了。

经过多年的治理,莱茵河水质有了很大改善,同时修建了许多回游通道。

1990年大西洋鲑鱼第一次重新出现在Sieg河（莱茵河支流之一[9J。

2.3塞纳河

2.3.1塞纳河的污染状况

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塞纳河发源于法国东部的郎格勒高原,全长776km,可通航534km,是法国第四大河,流域面积79000km2。

塞纳河流域人1:

31600万。

塞纳河水质受到多种因素的影响,概括起来主要有农业污染、生活污染、工业污染以及雨污水溢流等。

整个塞纳河流域60%的地区发展农业,尤其是巴黎上游段主要为高产农作物的农业用地,肥料和杀虫剂的使用量非常大。

塞纳河沿岸有9座城市,容纳了法国人口的30%,人口相当密集,同时拥有大量重要的工业企业,法国40%的工业活动都聚集于此,因此产生大量生活和工业污水。

流域内大部分地区都有污水收集系统,由于该地区多为合流制下水道系统,也存在雨污水溢流问题。

特别是Clichy和LaBriche两大污水收集口,暴雨时排入塞纳河的雨污混合水流量有时高达50t/s,对河流水体造成的冲击负荷非常大。

2.3.2塞纳河水污染治理措施

20世纪60年代初,塞纳河由于严重污染生态系统全面崩溃,河中曾有的32种鱼类只有两三种鱼勉强存活下来。

1964年,塞纳河诺曼底水务局开始治理塞纳河。

当时面临的环境方面的主要挑战是:

控制农业污染;控制城市雨污水污染;生活污水除磷脱氮处理;湿地恢复等。

1991年至2001年十年内,塞纳河诺曼底税务局共投资了56亿欧元用于塞纳河流域内污水处理厂的建设,兴建污水处理厂500多座,其中超过50%的污水处理厂具除磷脱氮能力,工业污水处理率增加了30%。

之后河水水质有了持续改善——特别是塞纳河巴黎段已出现了20种本地鱼类。

2.3.3塞纳河水污染治理成效

理化因子方面,溶解氧已由治理前的低于3mg/L提高到治理后的平均8mg/L。

氨氮已由治理前的最高9mg/L下降到平均2mg/L,但与泰晤士河、莱茵河相比,目前塞纳河氨氮浓度仍然较高¨引。

由于70年代后含磷洗衣粉的大量使用,致使80年代总磷负荷达到高峰,进入90年代后,由于污水处理厂除磷能力的提高,排入水体的磷负荷开始减少,但减少幅度不大。

生物群落方面,20世纪60、70年代,由于航运、水库蓄水