1. 引言
河道作为河流的载体，与河流相互作用，决定河流的生态状况、影响河流的周围环境，由于河道与河流密不可分的关系，河道的研究包含河流的研究[1]。河流在城市发展中起着不可估量的作用，它不仅能够提供饮用水，还是水产养殖、工农业用水、交通运输、休闲娱乐的重要载体。随着我国城市化和工业化进程的不断加速、水利工程的逐步实施、用水量和排放量的持续增加，导致河流水质恶化，河流生态系统退化加剧[2]。一方面，社会经济发展、人口集聚导致城市建设用地紧张，城市河道被大规模地改造，破坏了河流生态系统，进而影响水体自净能力。另一方面，很多城市采取的河流治理措施无法从根本上彻底解决污染问题，导致河道水质出现不定期的变化，严重制约城市河道功能的发挥。2021年1~12月，3641个国家地表水考核断面中，水质优良率为84.9%；劣Ⅴ类断面比例为1.2%。当前，各个城市对河道生态修复已取得一定的成果，但是各城市的生态修复仍然是以防洪排涝为核心，而且水质容易反复变化，河道的污染整治缺乏长久有效的治理方法，因此需要采取更加精准有效的措施，促进城市河道的治理与修复。
20世纪30年代，为最大限度发挥河道的运输功能，欧洲国家对河道进行了硬化处理，河水水质随之恶化，因而产生了最早的可追溯到的对河道修复的研究[3]。柴朝晖等指出，Seifert于1938年便提出了“近自然河溪治理概念”[4]。一些发达国家提出了诸如亲近自然河流、生态工程、生态河堤、多自然型河流、自然型护岸、自然河道设计等理念[5]。西方国家最开始的河流生态修复重点落向于河流水质的治理和河流污染防控这两方面[6]。70年代末期，瑞士Zurich州河川保护建设局在借鉴德国生态护岸试验的基础上对其进一步深入实践，将其延伸发展为“多自然型河道生态修复技术”，其目的是使河流最大化保持原始自然状态[7]。20世纪80年代，美国的关注点开始发生变化，他们不仅仅只考虑水质参数，还关注生态质量、栖息地情况和生物多样性等[8]。90年代后，英国在修复河流时，强调“近自然化”，将河流生态功能的恢复作为治理的重点[9]。美国学者认为，城市河流应与自然相协调，为公众提供舒适体验，恢复河流整体生态功能[10]。日本提出采用生态工程的方法恢复河流生态环境等[11]。21世纪开始，流域尺度的生态修复逐渐兴起[12]，即治理河道遵循着保护和恢复自然的理念，使河流从河床到漫滩都实现自然化。例如，澳大利亚、加拿大、新西兰、以色列等国家则采用相应的工程措施来弥补河流系统功能的缺失[13]。纵观整个国外河流生态修复的发展过程，其核心部分就是将生态与工程相结合，使得河流治理工程生态化，从而让受到破坏的河流生态系统尽最大可能恢复到最初的自然状态，勾勒出人与城市河道的和谐场景。
相比而言，国内的河流生态修复研究在相对较晚的20世纪末才逐步开始。刚开始的研究比较片面，近年来才从不同角度对河流生态进行研究。中国早期的河道治理注重河道的安全性，主要考虑河道的防洪蓄水能力，使用竹子、柳条等编织成的篮子装上石块来稳固河岸[14]。高甲荣等阐述了景观生态学在荒溪治理工程中的方法和要点[15]。张志军比较了在城市河道污染治理应用中各种生态修复技术的特点、意义[16]。桂佳宁基于生态学原理，并整合景观生态学与环境行为学的理论框架，构建了多维度的研究体系，从而实现了生态景观设计与河道边界空间的有效整合与协同优化[17]。李飞朝指出，河流生态修复要清理底泥，还可以在河边建设湿地，其研究了生态补水和人工补氧对河流生态修复的作用[18]。张朝兰等证明了水生生物可以有效地去除水体中氮、磷和营养盐，并且验证了植物的不同部位对不同污染物的去除效果和净水能力有所不同[19]。
改革开放以来，温州作为沿海城市，早早就开始了大规模的经济发展，工农业排放、生活垃圾进入河道的情况屡见不鲜，加之温瑞塘河流动缓慢，河道曲直变化显著，致使河流缺乏自净能力，水体质量急剧下降，河水黑臭现象频频出现。自2013年开始，温州市在浙江省委的部署下，开展了“五水共治”行动，拉开了整治温瑞塘河的序幕。经过一系列治理，河水的水质已经有了明显的提升，但是依然存在着一些问题，需要更为有效的生态修复手段。从经济效益和治理成效的角度来看，对河流进行生态修复，利用自然修复自然，已然成为处理河流污染问题的重要法宝。温瑞塘河的环境治理与生态修复，有利于巩固温州山水城市的形象，重新展现温瑞塘河昔日的繁华景象，重新发挥温瑞塘河在经济、生态等方面的效益，对促进温州经济的可持续发展有着重要作用。
随着我国社会和经济的发展，河道治理形式开始多元化，并不单单局限于只重视防洪抗旱单一功能的水利建设上，而是更看重河道所蕴含的地域文化及自然景观，河道管理者以“亲近自然”的姿态治理河道，使之满足人们更多方面的要求[20]。中国在河道生态修复也取得了不少的成果，如深圳观澜河清湖段生态修复工程[21]、新疆塔里木河的生态治理工程等[22]。但同时，中国诸多城市在河道生态修复过程中过多地追求一时的结果，而忽略了生态修复是一个长期工程，如只注重园林景观的建设，忽视植被生态和河道生态体系的研究等[23]。本文以温州市温瑞塘河的环境治理与生态修复为研究对象，具体分析城市河道现状，突出研究河道护岸工程的设计，并提出相应的修复办法。从温瑞塘河生态修复中，提炼出共性，并为其他地区的城市河道生态修复提供参考意见，从而为我国城市河道的生态修复贡献绵薄之力。
2. 材料与方法
2.1. 研究区概况
温瑞塘河流域位于浙江省温州市，该流域北达瓯江，南至飞云江，东临东海，西至瓯海群山，这条河流对温州的生产生活有着不可或缺的作用，其河道分布于鹿城、瓯海、龙湾、瑞安三区一市(图1)。温瑞塘河是温州市区重要的水体资源，同时也是浙江八大水系之一——瓯江与飞云江的重要入江支流。温瑞塘河流域属亚热带季风气候区，冷暖适宜，水热条件良好，无明显极端天气，但夏季多风暴潮与台风天气。温州市年均温为17.9℃，年平均降水量则高达1717.7 mm。温瑞塘河水源主要来自瓯海西部群山、景山、大罗山和吹台山等山脉形成的溪流，溪流向平原汇集，形成密如蛛网的河道。整条河流的流域面积为740 km2，年径流量高达9.13亿m3，流域水系总长度超过1178.4 km。
温瑞塘河历经海陆升降、冲刷淤积，海水退却，逐步形成河道，它承载着温州千年的历史人文底蕴。历史上温瑞塘河过往船只无数，川流不息，明清以来水市繁华，现在则多用来观光、休闲。塘河流域所处的温瑞平原经济发达，是温州模式的主要起源地。服装、鞋业、泵阀等传统产业保持活力，而生命健康、新材料、数字经济等新兴产业正在蓬勃发展。2021年温州市地区生产总值(GDP)达到7585亿元，位居浙江省第三。三次产业增加值结构为2.2:42.1:55.8。人均地区生产总值(人均GDP)为78,879元。全市规模以上工业企业6708家，实现工业增加值1319.6亿元；全年完成农林牧渔业产值260.7亿元。
Figure 1. Wenruitang River Basin
图1. 温瑞塘河流域
2.2. 研究方法
2.2.1. 文献资料引证法
从中国知网、温州市图书馆获取文献资料，系统地整理并分析这些文献资料，深入了解国内外城市河道生态修复研究的案例以及相关进展，通过阅读各方面、多学科的学术文献来完善论文理论，充实论文的内容。
2.2.2. 实地调研法
对选定的研究案例进行实地调研，从而加强感性认识，收集第一手资料。本文通过对温瑞塘河沿线部分河段的实地观察，观察河水透明度，感受河水的气味，并收集相关数据材料。同时，还考察了研究区的周边环境，工厂、生活区的分布情况，及时获得了与本文相关的一手材料。
2.2.3. 多学科融合研究
城市河道的治理与生态修复无法通过一个部门、一门学科单独完成。在实际研究过程中需要城市规划、水利工程、生态学等多个学科的通力合作。再将多个学科的知识进行融合，通过综合分析，为城市河道生态修复研究提供多样化的方法。
2.2.4. 归纳总结法
整理并归纳各方面的资料，包括数据、图片、文献，对所获得的资料进行深入分析，从而对温瑞塘河河道生态环境现状进行剖析，并提出对温瑞塘河环境治理与生态修复的方案。
3. 温瑞塘河河道现状分析
3.1. 河道水质状况
从表1和表2可以看出，温州市温瑞塘河各个河段的高锰酸钾指数处于0.6与4.3之间，总体低于6 mg/L，对照表3可知其处于Ⅰ类与Ⅲ类之间；氨氮指数处于0.82与1.83之间，根据标准可知，其大部分都位于Ⅲ类和Ⅴ类之间；总磷指数处于0.09与0.2之间，其中大部分位于Ⅱ类与Ⅲ类之间。由此看来，温瑞塘河的水污染主要是来自氨氮物质的污染。总体来说，根据表4我们可知，以灰桥为代表的城市核心区和滨海、塘下等工业发达的城镇河道的水质以人体不可直接接触的IV、V类为主，新桥、瑶溪、梧田等东部、西部和南部城郊以及潘桥等上游地区的水质则以能用于生活饮水的II、III类为主(数据来源于温州生态环境局网站)。
Table 1. Water quality condition for major stations of Wenzhou’s Wenruitang River in February
表1. 温州温瑞塘河主要站点2月水质情况表
站名 |
水质类别 |
时间 |
高猛酸盐指数(mg/L) |
氨氮(mg/L) |
总磷(mg/L) |
新桥 |
Ⅲ |
2022.2 |
3.2 |
0.85 |
0.16 |
梧田 |
Ⅳ |
2022.2 |
2.1 |
1.23 |
0.17 |
白象 |
Ⅳ |
2022.2 |
2.1 |
1.49 |
0.2 |
仙岩 |
Ⅴ |
2022.2 |
1.6 |
1.83 |
0.16 |
汀田 |
Ⅳ |
2022.2 |
3.8 |
1.42 |
0.18 |
Table 2. Water quality condition for major stations of Wenzhou’s Wenruitang River in April
表2. 温州温瑞塘河主要站点4月水质情况表
站名 |
水质类别 |
时间 |
高猛酸盐指数(mg/L) |
氨氮(mg/L) |
总磷(mg/L) |
新桥 |
Ⅲ |
2022.4 |
4.2 |
0.82 |
0.13 |
梧田 |
Ⅳ |
2022.4 |
3.7 |
1.17 |
0.14 |
白象 |
Ⅲ |
2022.4 |
4.3 |
0.95 |
0.09 |
仙岩 |
Ⅳ |
2022.4 |
0.6 |
1.43 |
0.19 |
汀田 |
Ⅳ |
2022.4 |
3.4 |
1.29 |
0.18 |
Table 3. National surface water environment quality standard
表3. 国家地表水环境质量标准
水质监测项目标准限值(单位：毫克每升) |
指标项目 |
I类 |
II类 |
III类 |
IV类 |
V类 |
高锰酸盐指数≤ |
2 |
4 |
6 |
10 |
15 |
氨氮(NH3-N) ≤ |
0.15 |
0.5 |
1 |
1.5 |
2 |
总磷(以P计) ≤ |
0.02 (湖、库0.01) |
0.1 (湖、库0.025) |
0.2 (湖、库0.05) |
0.3 (湖、库0.1) |
0.4 (湖、库0.2) |
Table 4. Classification of water body functions and standards
表4. 水域功能和标准分类
水域功能和标准分类 |
Ⅰ类：主要用于源头水、国家自然保护区 |
Ⅱ类：主要适用于集中式生活饮用水地表水源地一级保护区、珍稀水生生物栖息地、鱼虾类产卵场、仔稚幼鱼的索饵场等 |
Ⅲ类：主要适用于集中式生活饮用水地表水源地二级保护区、鱼虾类越冬场、洄游通道、水产养殖区等渔业水城及游泳区 |
Ⅳ类：主要用于一般工业用水及人体非直接接触的娱乐用水 |
Ⅴ类：主要用于农业用水及一般景观要求水域 |
劣类：污染程度已超过V类的水 |
3.2. 污染原因分析
3.2.1. 水体污染
温瑞塘河沿线排水口数量众多，进入塘河的污水主要包括生活污水、工农业污水、服务业污水以及受污的地表径流等。生活污水直接或间接入河的情况非常普遍，进入塘河的生活污水是塘河最主要的污染源。塘河沿线分布着诸多鞋厂、面料厂、电镀厂等污染型企业，这些企业往往将未经处理或处理不达标的污水排放。此外，餐饮业排放的污染物也可能顺着管道或者雨水进入河道。此外，温瑞塘河流经了大片农田，化肥农药残留以及大量营养物质进入河流，会形成面源污染。
3.2.2. 河床淤积
根据塘河相关历史可知，塘河沿线的农民自宋朝起便开始利用河床的淤泥来作为肥料。改革开放以来，农药化肥的利用逐步取代了淤泥肥田的传统方法，这导致淤泥的沉积速度快于打捞或利用速度，淤泥数量增加，加之河流沿岸的水土流失，垃圾，污水汇入，河床不断淤积、抬高，这不但影响河流排涝泄洪能力，也会影响河流的水质状况。
3.2.3. 填占河道
城市化加速推进，建设用地需求的增长，而温州多山现状导致用地极为紧张，于是就出现了城市建设侵占河道的现象。根据统计资料显示，温瑞塘河原有的河道仅市区段31.4 km2，而目前只有4.7 km2，河道被城市建设用地大量占用。河道的填占影响了河流对污染物的净化能力以及行洪泄洪能力，破坏河流原来的生态系统。
3.2.4. 污水处理设施不完善
近年来，温州城市规模和城区人口迅速增加，塘河流域内的各大污水处理厂基本上都已高负荷运行。然而温州城区的污水处理厂规模都不大，数量也相对偏少。而且，由于温州城市开发起步早，使得温州的基础设施建设在现在看来已经滞后，排污管道不够完善，雨污分流不够到位，这些问题制约着污水处理能力的壮大。
4. 城市河道环境治理与生态修复路径
4.1. 城市河道污染治理方案
4.1.1. 城乡污染防治
1) 生活污染治理
居民生活所排放的污水是温瑞塘河污水的重要来源。目前对处置生活污水的污水处理厂、污水管网等基础设施的建设仍然需要加强。并且要根据人口分布情况，合理地布局这些基础设施，确保污水得到有效的处理。其次，积极宣传并提高居民的素质，确保垃圾不进入河道与管网。最后，重点加强对诸如餐饮业等生活相关服务业的废水管理，严禁其乱排乱放。最为关键的还是要提高污水处理的工艺、技术，例如使用膜分离技术、生物膜处理工艺，从而有效处理生活污水中的有机物。甚至可以根据不同类型生活污水的特点，针对性地使用不同的污水处理技术。
2) 工业污染防治
温州的电镀、制鞋等企业较多，这类企业要逐步从城市核心区退出，并妥善、集中安置这类企业，建立专门的园区，有利于集中处理污水，兼顾经济与环境的双重效应。此外，应该优化产业布局，重点发展生命健康、数字经济、新能源等高新技术行业以及升级传统产业的环保水平。其次，大力推行清洁生产，确保从生产端控制污染。最后，对企业的氨氮、总磷以及其他有毒有害物质进行实时监测。对工业污水的处理方法主要有三种。首先，物理处理法主要应用于大面积的污染情况，但是这种方法达不到彻底清除污染的目的。化学处理法则是通过在污水中添加化学药剂，利用其对污水中化学物质的综合反应进行污水处理。最为有效的还是生物处理法，例如使用活性泥，为好氧生物的生存提供适宜环境，通过培养出来的微生物吸收水中的有机物，从而实现水质的净化。
3) 农业污染防治
农业污水所带来的污染主要为面源污染。为了避免污水直接排入溪流、河水，应该提升农民的生态意识。首先，要引导农民注意施肥的方式与肥料的选择，减少化肥中氮磷元素的流失，避免使用毒性大、残留率高的农药。其次要合理管控个体养殖区域，确定适养区、限养区、禁养区，谨防养殖废物、废液直接进入河水。最后，要加强对农业区块的水质监测。
4.1.2. 地表径流污染防治
1) 净化地表径流
城市里不同的区域所产生的污染不同，进而导致地表径流污染情况也有所区别，可以根据地表径流所在区域将其划分为居民生活区、工业区、农业区、商业区等，对不同的功能区采取不同的措施。净化地表径流的设施主要有植草沟、下凹式绿地、透水铺装、滞留池和人工湿地等。
2) 净化与利用雨水
如图2所示，雨水净化主要包括渗水系统和蓄水系统，二者往往不可分割。渗水系统由洼地、透水铺装等组成，并通过管道使雨水渗入地下。蓄水系统是在地下建立蓄水池，将地表多余的雨水通过渗透汇入蓄水池中，使其成为城市的重要补充水源。雨水是宝贵的资源，需要加大对雨水的资源化利用的重视。建设点面结合的雨水处理系统，可以将多余的雨水，利用渗水系统和蓄水系统，实现对雨水的收集，收集到的雨水经过简单的处理，可以用于清洁路面、浇灌绿地等。
Figure 2. Comprehensive rainwater utilization diagram
图2. 雨水综合利用图
4.1.3. 河道水环境综合整治
1) 底泥清理
底泥是河床底部的淤泥，在河流缓慢流动过程中，沉积了很多垃圾和废料，还含有氮、磷等营养物质和重金属等污染物。底泥中的污染物会向水体释放污染，此外，底泥上的微生物会通过降解有机物来消耗溶解氧，制约水质提升。塘河清淤可以利用挖掘、打捞等机械方式或者种植具备消化有机污染物能力的水生植物。
2) 调水、换水
调水、换水是指将其他区域无污染的清洁水源引至被污染河流。温瑞塘河流域下游具有河口闸门控制水体，上游又有诸多水库，导致河流水量稳定，流动能力差。调水与换水有利于增加河道水量、加速水体流动，提高水质。在调水来源方面，可以探索引入瓯江、飞云江水源以增加塘河水系的流动性。但这种方法不会改变污染物的总量，只能对污染物起到稀释作用。
3) 保洁常态化
加大对塘河水系的管理，提高河道垃圾打捞的频次，利用监控、大数据等科技手段增强对河流的监管。除了清理河面，同时防止河岸的垃圾随风或雨水汇入河流。同时，还要提高河长以及保洁人员对河道的管理水平，尤其要注意狭小河道、断头河以及各行政区边界河道。
4.2. 城市河道生态修复设计
护岸是城市河道的重要组成部分，优秀的护岸工程既可以减少水体对堤岸的侵蚀，也可以修复水体。其中，较常用的坡式工程一般以枯水位为界分为两部分，枯水位以上称作护坡工程、以下称作护脚工程[24]。一般情况下，自然河流多为土质河岸，而人工河流以混凝土护坡为主。与传统方法相比，生态型护坡投资量较少，又具备景观性，并且能够在一定程度上为生物提供栖息地。
4.2.1. 调节洪水的设计
1) 削减洪峰
Figure 3. Expanding river channel width
图3. 扩大河道宽度
温瑞塘河地处东南沿海，梅雨季节和台风季节有明显的短时强降雨，部分较窄河道过峰能力不足，可以对周围有空旷地的河流，进行河道拓宽的方式，扩大河道横截面宽度(图3)，来减少汛期带来的洪峰。
温瑞塘河各河段的断面绝大部分为矩形断面，这种断面对洪水的容纳能力较小，洪水流量大时，容易溢出河道。因此，可以将原本的矩形断面河床改建为类似于河流阶地的复式断面河床(图4)。
Figure 4. Conversion of rectangular cross-section to compound cross-section
图4. 矩形断面改为复式断面
2) 减轻洪水危害
在防洪要求极高且河边空地较少的河段，普通的混凝土护岸对洪水的容纳具有明显的阈值，导致河道对河水的承载能力有限。如图5所示，可以将现有的混凝土护岸改建为由石笼组建而成的生态护岸，这种护岸在一定程度上还具备拦截污染物的能力。
Figure 5. Conversion of concrete embankments to gabion embankments
图5. 混凝土堤岸改建为石笼堤岸
在河道周边空地较多的情况下可以适当扩大漫滩的宽度。并将原本平缓下斜的自然护岸改建为类似于河流阶地的护岸，梯级护岸的高差可以以多年平均的洪水线为参考，漫滩上设置乔、灌、草不同层级的植被(图6)，也能起到阻挡洪水的作用，并形成河岸生态系统。
Figure 6. Conversion of natural riverbanks to stepped riverbanks
图6. 自然护岸改建为梯级护岸
护岸的渗水能力对河水水位也有不小的影响，如图7所示，将漫滩中原有的水泥混凝土铺装改为沙粒或透水混凝土铺装，有利于在降水或者地表水流汇入河流时，让部分水流提前渗入地下，减轻河道行洪压力。
Figure 7. Conversion of impermeable pavement to permeable pavement
图7. 硬质铺装改为透水铺装
总而言之，温瑞塘河主河道现状多为直立的混凝土护岸，考虑其防洪要求，可以将其改建为石笼构建的生态护岸，并在河岸建立透水铺装，部分腹地较大的河段可以建设梯级护岸，使其同时具备生态与防洪要求。温瑞塘河城中村段，部分河段较窄，许多房屋与河道之间几乎为零距离。这种情况往往不适合用占地大的护岸技术，可以将混凝土护岸改建为石笼组成的生态护岸。
4.2.2. 提高河流水量的设计
由于温瑞塘河下游有控制水闸，且大部分上游设有水库，所以其水量总体平稳，但是随季节变化，水量也会出现一定的波动。为了进一步减轻这一波动，如图8所示，可以在河道漫滩增设由微生物以及一些基质构成的人工湿地。通过这种湿地，在雨水少时为河流提供水源，在雨水多时进行蓄水。
Figure 8. Adding beaded constructed wetland cells
图8. 增设串珠式人工湿地泡
4.2.3. 净化河流水质的设计
1) 控制河流悬浮物
如图9所示，由于梯级的岸坡可以使水流携带的悬浮物减速甚至停滞在岸坡。比起普通的平面护岸，梯级植物护岸对悬浮物的阻拦更加有效。梯级漫滩的高差可以以不同程度的洪水线为参考，漫滩上设置河岸植被群落。利用植物的根系对污水的拦截作用，达到控制悬浮物的目的。
Figure 9. Conversion of conventional riverbanks to stepped riverbanks
图9. 常规护岸改建为梯级护岸
如图10所示，由于砾石滩具有组成物质粗、孔隙度大等特点，导致其可以很好地在雨水流动过程中将污染物、悬浮物提前阻滞，梯级阶地与砾石的共同作用可以有效地减少悬浮物进入河道。
Figure 10. Addition of stepped gravel clusters to riverbanks
图10. 护岸增设梯级砾石群
如图11所示，在护岸增加生态林的密度与宽度。这种密林除了可以阻挡悬浮物进入河道，河流两岸的植被对河流生态系统也有着重要影响。首先植被遮荫形成较低的水温，这有利于水中溶解氧含量的增加，从而增强自净能力。植被的覆盖程度对藻类以及其他水生生物也有一定程度的影响，从而影响水体质量。关于这点最明显的现象就是夏季蓝藻的爆发情况，植被遮荫可以减少藻类的生产量，进而减少水体的污染。当然植被的遮荫效果也是因河而异，主要取决于河流的宽度、河岸带植被覆盖度以及气候环境特点等。
Figure 11. Increasing the density and width of riparian forests
图11. 增加河岸树林的密度与宽度
2) 处理河流化学成分
湿地作为地球之肾，其对水流的净化作用可谓无人不知，在化学成分高、水质较差的河段，建设高度不等的下凹人工湿地(图12)，并形成微小的生态系统，它们由水生植物、微生物以及一些基质组成，努力实现自然化。
Figure 12. Adding riparian wetlands
图12. 增设河岸湿地
如图13所示，在护岸处设立下凹绿地，利用有净化能力的耐水草类对化学物质进行吸收。下凹深度适当，避免滞水过多，干扰植物生长。此种方式与图12所示的方式较为相近，只是减少下凹绿地的数量，其主要特点是简便、易操作。
Figure 13. Adding depressed green spaces
图13. 增设下凹绿地
综上方法，温瑞塘河农区段主要分布于郭溪、瞿溪以及丽岙，这些地方的河岸往往有较大面积的空地。这些河段的共同特点就是河道密集，河道与河道围成许多岛屿，且河流较为弯曲，水体流动较慢，考虑农业带来的污染，可以在这些地方建设净化水质的护岸。另外，在白鹿洲、三垟湿地等大型公园处也可以设置这些护岸。根据前文数据所知，温瑞塘河的污染物主要是氨氮物质，大多数研究认为，可以利用反硝化作用、植物的吸收与吸附作用，来减少河流中的氮元素。
4.2.4. 增加河流生物多样性的设计
Figure 14. Constructing a cascade pond-wetland chain
图14. 建设梯级池塘–湿地链
湿地往往具有较高的生物多样性，通过多个下凹绿地组建湿地链(图14)，湿地链具备基质、微生物，既可以吸附污染物，又可以为近岸植物、动物提供栖息的场所。
无论是河道边的陆生植物，还是河底的水生植物，尽量利用本土的植物，本土植物可以更好地适应生态环境，防止外来生物入侵(图15)。温州拥有不少大型的本土植物，如榕树、香樟树等，可以利用其大冠幅实现对河流的遮荫，从而减少河流的污染。
Figure 15. Establishing native vegetation
图15. 栽植乡土植被
混凝土护岸作为纯人工的驳岸，由于这种驳岸坡往往是直立的，生物在其上生存非常困难，所以可以考虑在防洪压力不大的河段，将混凝土护岸改建为植物护岸(图16)，可以为鸟类提供栖息之所。
Figure 16. Adding grass slope riverbanks
图16. 建设草坡驳岸
温瑞塘河流域面积广，各河段的具体情况有所差异，颇具有复杂性，因此具体采用何种生态护岸技术，对比经济效益和生态效益，并结合河道的具体形态、城市规划、工程量等全方面综合考虑。
4.3. 其他生态修复方法
4.3.1. 使用曝气技术
河流曝气技术主要运用于缺氧的河流，利用瀑布、喷泉等设施增加水体溶解氧的含量，使水体恢复到好氧状态，控制淤泥中营养元素的释放，从而防止水体出现黑臭现象。目前运用较多的曝气技术有机械曝气、微孔曝气等。
温瑞塘河处于温瑞大平原之上，流域人口密集，河水流动平缓，加之狭小支流众多以及由于城市建设导致的断头河，致使河流成为主要的纳污场所，以上原因导致温瑞塘河出现黑臭水现象，尤其是阳光猛烈的夏季，这些现象主要出现在塘河的众多支流与断头河处，人工增氧技术可以解决这一问题。曝气拥有繁多的种类，至于具体到每段河道，就需要具体问题具体分析。例如，在黑臭现象较轻微的非航运河段可以采用机械曝气，这种技术还具有一定的景观效果，可以在景山山麓的山溪等类似河道处采用。微孔曝气则适合于水流较深的河段，可应用于主河道。
4.3.2. 设置生态浮岛(河心岛)
河流中心由于受人为干扰较少，往往成为生物的天堂。这种河心岛可以由河流自然形成的心滩打造形成，在岛上种植不同层级的植物，建设植物群落，形成河中的湿地(图17)，从而增加河流的生物多样性。但是温瑞塘河含沙量并不大，所以也缺乏这样的可打造河心岛的心滩。
Figure 17. Adding river center islands
图17. 增设河心岛
如图18所示，生态浮岛是在河道中由一些土壤和砂粒以及其他基质构成的人工岛，通过其上无土栽培的植物来修复污染水体的小型生态系统。生态浮岛上可以种植常绿水生鸢尾、千屈菜、旱伞草等植物，不仅美观，而且有利于净化水体。这种技术适合设置在温瑞塘河沿线的各大公园、三垟湿地等非航道，以及有景观要求的河道。但目前对于生态浮床的管理维护等方面还存在不足，可能会影响生态浮床的处理效果。
Figure 18. Adding ecological floating islands
图18. 增设生态浮岛
4.3.3. 营造“水下生态系统”
生态系统的稳定性是其特点之一，且具有防止环境进一步恶化的负反馈调节机制，构建由沉水、挺水、浮水等植物，微生物，浮游动物以及鱼虾等水生动物组成的水下生态系统，以完善的生态系统实现河道的生态修复。水下森林以水下的高等植物为核心，因此沉水植物(改良苦草、轮叶黑藻、小黄草等)、浮水植物(睡莲)等水生植物在水下生态系统的营造中发挥着重要作用，它们本身能够消解水中的氮磷物质，从而净化水体。除了种植水生植物外，还要搭配水生动物，例如能够控制水体的富营养化的鳙鱼；喜食腐泥、有机碎屑的黄颡鱼。微生物看似微小，它在吸收污染物质上却有很大的能量。
4.3.4. 塑造深潭与浅滩
温瑞塘河不少河段，如新桥段，本身就是弯曲的，可以将这些弯曲的河道打造成深潭与浅滩相间排列分布的形式(图19)。河流蜿蜒曲折的形态，使得河流的流速、水质、水温等许多水文特征方面会出现细微的差别，这些性质有所差别的水域有利于吸引不同的生物栖息，建立起丰富完善的生态系统，从而实现生物多样性。
Figure 19. Creating deep pools and shoals
图19. 塑造深潭–浅滩
5. 结论
自从党的十八大以来，各级政府对生态环境的重视达到了前所未有的高度。随着环保标准的修改以及相关政策的出台，各种污染问题得到了极大的缓解，城市河道的污染也不例外，各大城市的水质情况逐年好转。但是河水的透明度、颜色等方面还是难以达到改革开放前的水平。近年来，我们的学者对城市河道污染的相关修复技术进行了不少的研究，且部分技术已经可以实现转化。单一的河流生态修复技术难以实现整个河流生态系统的修复，河流生态的修复是一个复杂的问题，从探索生态修复的技术到河流接近自然化需要一定的过程[18]。为了进一步提升水质，应该对河流进行更加精细化的修复，查明水体污染来源，并研究其迁移转化的规律，确保每一段河道都有相对应的方案，使河道修复技术的运用更富有针对性。同时，实现技术层面和社会经济层面的融合与兼容，保证河道治理与生态修复的高效率、可持续、高质量。总而言之，温瑞塘河的环境治理与生态修复，最为基础的要求就是保证防洪排涝，减轻城市内涝对人民安全与社会经济的负面影响；其次是优化温州现有的生态环境，将温州打造成名副其实的山水之城、江南水乡；再次是将优美的生态山水转化为金山银山，触发“塘河经济”，释放生态河流带来的经济效益；最后，温瑞塘河可以增加温州人民茶余饭后的休闲场所，促进人与城市和谐发展。