在城市的形成和發展過程中，城市河流作為重要的資源和環境載體，關系到城市的生存，制約著城市的發展，是影響城市風格和美化環境的重要因素。城市河流不僅提供水源、交通航運、防洪排澇等，還可以調節氣候、削減污染等生態環境效應，社會效益不可估量。但人們隨意排放污水，城市河道逐漸成為污水管道，城市河道黑臭嚴重，***影響了河流生態健康，因此研究一種、生態、廣普、低毒、持續的快速削減河流有機污染技術，改變河流污染狀況，才可以更好地促進社會發展和生態環境建設。
　　
　　黑臭河到、垃圾河、漿糊河作為快速城鎮化的后遺癥，已經成為目前大多數城市的沉疴頑疾。而這些水體恰恰就在我們的房前屋后，由于看得見、摸得著、聞得到，與我們的環境感受直接相關，群眾對此怨聲載道，反映強烈。
　　
　　分析病因，摸清底數，是消除黑臭河的前提。黑臭水體的形成并非一朝一夕，形成原因各有不同，主要來自幾方面：一是水體有機污染負荷過大。這是由于生活污水和工業污水的大量排放造成的。二是底層污泥及底質的再懸浮作用。城市河流污染的特點就是不僅其水質受到嚴重污染，而且其底泥污染也非常嚴重，還會對河流造成二次污染。三是水體的熱污染。熱電廠等的冷卻水直接排入***水體，引起水溫升高，水中溶解氧減少，導致水體發臭。四是重金屬污染。缺氧導致河水中的鐵、錳等重金屬還原，與水中的硫離子形成硫化亞鐵等，使水體呈現黑色。五是很多城鎮水體缺少徑流量，河流本身的自凈功能喪失等。
　　
　　1、城市河道有機污染的快速削減技術研究
　　
　　從物理、化學、生物法三個方面分析，物理法中可有效去除水體黑臭的方法分別有人工曝氣、底泥疏浚等;化學法強化混凝去除水中有機污染物質;生物法包括微生物強化技術、生物膜法等。
　　
　　1.1物理法
　　
　　物理法常用于早期治理，污染源單一、水量多的河道，可在河道內原位處理。物理法雖然，但只能暫時去除水體污染，對突發性、截污難度大的河道污染有很好的處理效果。
　　
　　(1)人工曝氣
　　
　　河水自凈能力與溶解氧濃度有關，當河流受到污染，過剩的有機物厭氧分解，導致黑臭物質突增。人工曝氣利用***河道就地處理污水，在氧傳遞、遷移、擴散過程中使河道從單純的大氣復氧過渡到主動復氧，有毒污染物被大量降解，水體黑臭減少，藻類也開始生長，生態系統逐漸恢復。人工曝氣作為一種投資少、見效快且無二次污染的河流污染治理技術。
　　
　　氣體的轉移是人工曝氣系統技術的***，曝氣系統通過氣體擴散至氣液面或溶解氣體透過半滲透膜兩種方式轉移氧到缺氧水體，由機房、空氣擴散器和相關管道組成的曝氣裝置，通常氣液面由攪拌或渦流形成，或者分布器和多孔材料釋放氣體，其中微孔還可以減少揮發性有機物剝離和曝氣過程中的熱損失，常見的曝氣系統裝置有純氧增氧系統、鼓風機-微孔布氣管曝氣系統、葉輪吸氣推流式曝氣器、水下射流曝氣等。河道人工曝氣技術按照建立模式不同有固定式充氧站和移動式充氧平臺兩種形式。固定式充氧站一般是固定曝氣裝置，在河段上定點曝氣增氧。移動式充氧平臺則是在河段上安裝類似曝氣船的可自由移動的曝氣增氧設施。在1980年英國有關部門向河流中放置30t/d曝氣船，平均每天有5~7t的純氧溶于河水中，地解決河流急劇缺氧的現狀。
　　
　　(2)底泥疏浚
　　
　　被污染河流河床、湖泊毒害有機物不斷積累，有外界影響時，底泥大量溶出污染有機物，河流水質被嚴重污染。研究表明，底泥的有效治理直接影響河道治理效果，底泥疏浚通過人工機械的方法對底泥負荷較大、污染嚴重的河段、湖泊進行清淤，快速轉移大量營養鹽、難降解有害化學品及細菌的表層沉積物，水體自凈能力逐漸恢復。
　　
　　河道和湖庫疏浚已有大規模的使用，國外的生態疏浚主要是去除河流、淺水湖庫和港灣的重金屬及多氯聯苯(polychlorinatedbiphenyls，PCBs)等***性有機污染物，如美國對伊利湖和安大略湖南部進行了局部或大規模的底泥疏浚工程，快速的減少湖泊的黑臭。
　　
　　在疏浚實施過程中，疏浚過程的外界干擾顆粒再懸浮程度和污染物的釋放量。Hy?tyl?inenT,OikariA等通過模擬試驗，預測底泥疏浚潛在的釋放風險，試驗按照不同的土水比配制了7種沉積物和湖水懸濁液，土水比越大水中多環芳烴濃度越高，結果表明再懸浮程度越大，污染物解吸量就越多。
　　
　　疏挖形式對底泥疏浚也有很大影響。螺旋式環保絞刀的疏浚船，疏挖精度達5cm，有效的防止污染擴散，底泥釋放速率較低，適應不同土質，效率高、能耗低，得到國內外為廣泛應用。排干式疏浚精度大、污泥的殘留率高，疏浚質量難以保證。
　　
　　水體中底泥污染物成分變化大且厚度不均，考慮到湖泥層保護層和污染泥的處置量及處理成本，施工精度一般在5~10cm之間。疏挖的底泥可用泥泵推送到遠處堆積區。Flint等人使用標準化的沉積物凈化底泥，評估疏浚對浮游初級生產力的影響，結果表明疏浚底泥濃度過大會影響藻類光合作用，同時也會影響沉積物釋放的可溶解成分的生物利用率。
　　
　　不論疏浚方式如何，底泥疏浚雖通過轉移快速削減了***性的有機污染物含量，但不能長效控制水體污染有機物，底棲生物種類、生物量不斷減少，有的河流污染比處理前還嚴重。
　　
　　1.2化學法
　　
　　(1)強化混凝
　　
　　化學法常見的有強化混凝、藥劑殺藻、活性炭等，其中強化混凝法被美國環保局推薦為佳去除有機物的方法。自然水體存在的混凝現象對水質轉變有十分顯著的影響。水體顆粒物及溶解性的毒害物質通過自然混凝沉淀、遷移、轉化，逐漸恢復水體健康。混凝過程分為壓縮雙層、吸附電中和、吸附架橋和沉淀物網捕4種。
　　
　　通過增加混凝劑的投加量來提高有機物去除率的方法即強化混凝技術，相對常規混凝不同，強化混凝可地去除有機物污染物、濁度。引起水體黑臭原因分別有腐殖質、硫化鐵膠體和懸浮顆粒等。混凝劑通過中和帶負電腐殖質，吸附架橋、共沉淀作用，有效去除水中有機物污染和黑臭現象。
　　
　　不同的化學混凝劑，膠體脫穩、凝聚或絮凝方式也不同。常見的絮凝劑分為無機、有機高分子、表面活性劑三種，如聚丙烯胺、聚合氯化鋁(PolyaluminiumChloride，PAC)。氯化鎂較少使用，主要是因為可能引入雜質，但可添加助凝劑石灰、鹵素等很好地去除鎂離子，并促進混凝沉淀。聚合氯化鋁在工業中常用作表面活性劑、潤滑劑等，在水處理混凝去除濁度和可溶有機物。往往陽離子水解鹽比鋁鹽或鐵鹽更有效。因為膠體在自然水體以負電荷的形式存在。強化混凝沉淀能夠有效移除有機污染物，但混凝效果與有機物分子量有關，常用于富營養化水體，急性有機物污染，且短期效果明顯，但混凝劑增加底泥負荷，且不利于生態修復，也易破壞原有的生態系統，適用于水質和水量經常發生變化的河道。
　　
　　IWW和NGK通過實驗室和小試實驗用混凝工藝處理魯爾區河，結果顯示河流的恢復率高達96.6%。Konieczny等通過混凝方法處理污染河流，并且對比使用三種混凝劑FeCl3，Fe2(SO4)3和Al2(SO4)3的處理效果，結果顯示在超濾前投加混凝劑可***地提高有機物去除率，而且混凝劑的選擇對有機物去除率也有很大的影響，混凝去除率對比分別為Al2(SO4)3>Fe2(SO4)3>FeCl3。
　　
　　(2)藥劑殺藻
　　
　　當水體富營養時，藻類大量繁殖代謝產生嗅味導致水體黑臭嚴重。藻類是典型的氯化消毒副產物前驅物質，所以控制藻菌可使用殺菌滅藻劑。化學殺菌劑除藻快速，但除微囊藻外，其他生物副作用較大且會加速釋放藻毒素，造成二次污染也破壞了生態平衡。
　　
　　殺菌劑除藻又分氧化型和非氧化型，氧化劑殺菌劑中，***為普遍，次氯酸鈉、二氯或三氯異氰尿酸等也有使用。非氧化型殺菌劑主要是金屬化合物及重金屬制劑，例如銅、汞、錫、鉻酸鹽等。這些會對魚類水草等產生***程度傷害有致死致癌作用，只能作為應急處理。馬軍等通過高錳酸鹽復合藥劑預處理藻污染水體，結果顯示高錳酸鹽復合藥劑***地提高了除藻效率，降低了紫外吸光度。
　　
　　1.3生物法
　　
　　生物法主要依靠細菌、真菌以及細胞游離酶、高等植物自然代謝降解環境污染物，通過修復強化生態系統，是環境污染治理不可缺少的方法。較之傳統的物理、化學方法，生物法有著顯著優點，污染物不轉移，運用于河道污染治理當中可、經濟地控制環境、健康風險。
　　
　　1.4微生物強化技術
　　
　　微生物強化技術廣泛運用于各大自然水體、水處理廠、污泥池等，處理方法多種多樣，按處理位置可分為原位和異位兩種方式，本文主要是介紹強化技術的原位處理。在污染水體中，人為投加的微生物/酶制劑或加強微生物生存環境技術(生物共代謝基質及輔助營養物質)，促進土著微生物生長代謝，分解水體中的污染物，使得水體生態恢復。
　　
　　(1)微生物菌劑法
　　
　　微生物菌劑指通過一系列的馴化、篩選、誘變和基因重組等技術而制得的降解有機污染的微生物。當原處理系統中存在少量菌種，再投加菌種后，微生物馴化的時間大大縮短，因為水體生態系統內的競爭與環境風險降低，河流也可長效保持生態健康。
　　
　　微生物在污染水體中分別以游離態和附著在載體上形成生物膜的形式降解有機污染，可分為土著微生物、外來微生物和基因工程菌等，其中土著微生物菌劑恢復水生態系統的效率佳和凈化效果持續性更好。在河流治理中微生物菌劑種類有多種，如有效微生物菌群(Effectivemicroorganism，EM)技術、甲殼素包裹微生物菌劑、液可清等。
　　
　　任河山等以pH為7.0，溫度30oC，培養微生物菌株去除酚廢水，廢水經過72h后酚去除率高達99.96%，對含酚廢水有較好的處理效果。莊景等通過采用梅花接種的方式將微生物菌劑接入無錫市滸溪河污染水體，結果顯示河道溶解氧提升到2mg/L，CODMn、TP和NH3-N降解率分別為43%、56%和58%，治理黑臭河流效果明顯。潘涌璋等利用微生物菌劑處理白云人工湖，在投加菌劑第9天后，COD去除率高達64%，12天后氨氮去除率達97%，10天后濁度去除率達98%。
　　
　　微生物菌劑能夠快速治理河道有機污染，減少底泥負荷，操作簡便，大部分國外的微生物產品被運用到河道污染治理當中，但當環境中的河流微生物充足時，再添加過量的微生物菌劑處理河流污染效率也不高。
　　
　　(2)酶制劑法
　　
　　微生物菌劑在生物修復中，因河水的流動性，以及水生態體系內、土著微生物與外源微生物間的競爭、拮抗等關系，導致微生物菌劑持續凈化效果不佳。酶制劑通過催化降解河道有機污染，并且消除或者轉移這些可能的限制作用，加強水體生物降解效果。
　　
　　酶處理河流污染通過***土著微生物，有效激發水體生態的內循環供氧機制，促使水體中溶解氧的自然恢復，水體自凈能力增強，實現從受損生態系統向良性生態系統的演替。
　　
　　酶是具有催化降解功能的生物大分子，根據***標準，酶可劃分為氧化還原酶、轉移酶、水解酶、裂解酶、異構酶、合成酶，按照不同化學組成可分為蛋白類酶、核酸類酶。與非催化劑相比，具有專一性強，作用條件溫和、效率高等特點。在污染控制中，它無明顯的環境健康遺傳毒性，屬于易生物降解性型環境友好物質，不會引入外來微生物，無二次污染或污染物轉移，在環保領域廣泛應用。適用于突發河道有機污染如高油脂類的工業廢水、生活污水、人工合成有機物、大分子聚合物。一般可使用凍干的酶粉催化降解有機污染物，從而凈化水體。GoelR等在間歇式反應處理污水時中投加酶堿性磷酸酶、酸性磷酸酶、葡糖苷酶、蛋白酶、脫氫酶等，在觀察到酶的活性的同時，水體TOC也降解了90%。
　　
　　酶催化活性受底物濃度、生物量影響，當底物濃度過高時，酶反應速度受到抑制反而下降，且單一酶穩定性差，降解物質少，為了克服單一酶不足，復合酶、固定化酶等改造酶制劑逐漸出現。固定化酶指酶與載體結合，以水不容狀態催化降解水體污染當廢水中含有淀粉、蛋白質、脂肪等有機污染物時，均可在有氧和無氧狀態下利用固定化***、蛋白酶、脂肪酶處理。含酚廢水也可以運用固定氧化酶進行處理。含有硝酸鹽、亞硝酸鹽等廢水同樣也可采用固定化硝酸還原酶、亞硝酸還原酶和一氧化氮還原酶處理。
　　
　　復合酶主要由多種酶類組成，表面活性劑作為溶劑，形成液體復合酶制劑，可催化降解多種物質且。LealMCMR等人通過投加從固態發酵得到的酶制劑預處理乳制品廠廢水，水解14小時后反應出水COD降低了90%。通過添加蛋白質、無機營養物等構成生物促生劑，不僅降低降解成本也大大增加了微生物新陳代謝和提高微生物酶活性，快速降解污染物，促進黑臭水體恢復好氧狀態，在城市河道污染治理當中得到廣泛的應用。胡湛波等對南寧市竹排沖河流生態修復，在添加酶制劑后COD先升高后降低，在60天后COD去除率達42.6%，對比實驗，曝氣和促生劑同時作用效果佳，COD、氨氮、總磷的去除效率分別為46.8%、98.7%和73.37%，底泥有機質也削減了10.5%。
　　
　　1.5生物膜法
　　
　　河流、湖泊、濕地等自然水體本身存在由多種微生物構成的生物膜，生物膜法則是對河流生物過程的強化，生物膜附著在***河床，或者附著在人工投加濾料或細菌絮凝顆粒，再加上生物膜表面的原生動物，可迅速降解高濃度有機物。河水流過生物膜時，物理電荷、化學氫鍵吸附、生物胞外酶吸附[71]污染物進入膜內部，微生物分泌的酵素和生物胞外酶共同降解污染物，新陳代謝后直接排出生物膜外。
　　
　　生物膜分為好氧、厭氧，好氧生物膜法可處理有機污染。生物膜中的細菌世代生長的時間較長能夠持續降解河流中的有機污染物。好氧生物膜一般控制在0.09~0.13mm的薄層范圍內。膜載體分為固體載體、懸浮顆粒載體。固體載體適用于小河流，懸浮載體適用于大河流和湖泊，既可以補充源頭截污不完全，又可以減輕末端治理壓力。
　　
　　吳永紅等通過生物膜結合人工水草藻凈化武漢市漢陽區月湖湖水，布設過人工水草的湖水藻類生長明顯抑制，11天后透明度由6cm提高到62cm，CODMn、總磷、總氮和氨氮的削減率分別為92.89%、49.25%、94.97%和70.15%。生物膜易受溶解氧、營養物的濃度、微生物源、溫度、pH等因素影響，適用于受有機物及氨氮輕度污染水體。
　　
　　【小結】
　　
　　城市河道污染嚴重影響城市生態環境建設，不僅需有、生態的方法治理河道污染，處理后的河流也需要長效管理。生物處理技術環境協調性好且河流可長效保持生態健康。微生物菌劑、生物酶等在大量污染河流治理中已有部分應用，但考慮到水體的流動性和微生物等對水質變化敏感度，推廣運用還需更多研究。越來越多的治理方法不局限于單一的方法，各種方法相互結合治理效率遠高于傳統方法，多種方式的組合處理河流污染并長效維持生態健康也需進一步的研究。