對黑臭水體治理工作重點的探究

王曉旭，朱仁發(fā)，李 濤

（1.合肥學(xué)院生物與環(huán)境工程系，安徽合肥230601；2.安徽國禎環(huán)保節(jié)能科技股份有限公司，安徽合肥230088）

黑臭水體一直是近年來的治污重點。從外觀上來看，水體發(fā)出難聞的刺鼻氣味，且顏色渾濁發(fā)黑甚至為深黑色，水中魚蝦類生物趨近消亡但藻類菌類瘋長。住建部、環(huán)保部等部門于2015年聯(lián)合制定印發(fā)的《城市黑臭水體整治工作指南》中以透明度、溶解氧、氧化還原電位和氨氮四個指標(biāo)將黑臭水體分為輕度和重度兩級[1]。

水體黑臭的直接原因是水體溶解氧（DO）不足，水中有機(jī)物腐敗、分解、發(fā)酵的結(jié)果。深究其成因，首先，工農(nóng)業(yè)和居民生活等造成大量污廢水排放，導(dǎo)致水體BOD、COD、NH3-N以及含磷化合物負(fù)荷不斷增加，水體中好氧微生物進(jìn)行生化作用大量消耗DO，使水體轉(zhuǎn)化為缺氧狀態(tài)，厭氧菌大量繁殖，使有機(jī)物腐敗，水體發(fā)黑變臭；其次，污染物通過日積月累的沉降和吸附作用進(jìn)入水體底泥中，在酸性、還原條件下通過底泥釋放導(dǎo)致水體黑臭；第三，是由于水體生態(tài)功能和流動性下降，導(dǎo)致水體復(fù)氧能力衰退，藍(lán)綠藻類爆發(fā)引發(fā)水質(zhì)惡化；此外，高溫會加快水體微生物和藻類殘體分解有機(jī)物及氨氮的速度，加速DO消耗，加劇水體的黑臭現(xiàn)象。

1 治理原則與手段

1.1 治理原則

國務(wù)院2015年頒布的《水污染防治行動計劃》（“水十條”）提出“2020年，地級及以上城市建成區(qū)黑臭水體均控制在10%以內(nèi)，2030年總體消除城市建成區(qū)的黑臭水體”[2]的控制性目標(biāo)。為落實“水十條”，住建部、環(huán)保部等部門于2015年聯(lián)合制定印發(fā)了《城市黑臭水體整治工作指南》（以下簡稱《指南》）。為確保黑臭水體整治效果，2017年住建部和環(huán)保部發(fā)布了《關(guān)于做好城市黑臭水體整治效果評估工作的通知》，要求各地堅持按近遠(yuǎn)結(jié)合、分步實施的原則做好評估工作，直轄市、省會城市、計劃單列市城市黑臭水體整治要在2017年底初見成效，2018年達(dá)到長治久清，其他地級以上城市黑臭水體整治要在2019年底初見成效，2020年達(dá)到長治久清[3]。

1.2 治理手段

根據(jù)《指南》提出的各項要點，黑臭水體的主要治理手段如下:

（1）外源控制。當(dāng)前針對黑臭水體外源減排的措施主要有截污納管和面源控制技術(shù)。截污納管是指將污染源單位排放的污水截流，通過截污管道納入污水管網(wǎng)系統(tǒng)送至污水處理廠進(jìn)行集中處理。對于暫時不具備截污納管條件的水體，主要進(jìn)行簡單的雨污水?dāng)r截，采用高效一級強化污水處理技術(shù)，盡量避免污水直接排放。而就面源污染和雨洪管理而言，低影響開發(fā)（LID）技術(shù)是當(dāng)前的熱門應(yīng)用技術(shù)。該技術(shù)核心是污染的源頭控制和延緩沖擊負(fù)荷。通過這項技術(shù)可維持和保護(hù)當(dāng)?shù)刈匀凰墓δ?，輕松收集城市雨水，再通過綠色設(shè)施進(jìn)行自然凈化，就近利用或者回補地下水。

（2）內(nèi)源治理?？刂莆廴緝?nèi)源，主要的工作是清淤疏浚、垃圾/生物殘體/漂浮物清理、掩蔽覆蓋、營造生態(tài)系統(tǒng)。清淤疏浚直接通過清除河底底泥，從而使底泥釋放的有機(jī)污染物含量減少，使水體得到凈化。通過清理垃圾、生物殘渣、漂浮物可減少由腐敗發(fā)酵消耗DO導(dǎo)致黑臭發(fā)生的可能性。掩蔽覆蓋是通過掩蔽材料將底泥與水體水隔離開，切斷內(nèi)源污染的途徑。營造生態(tài)系統(tǒng)是一個長期的過程，需要科學(xué)合理地設(shè)計水生動植物的生長模式。根據(jù)當(dāng)?shù)丨h(huán)境特征合理配置生態(tài)體系，多層次地先后投加水生動植物，逐漸形成縱、橫向的全面共生體系，此外要注意隨時根據(jù)水質(zhì)變化做出調(diào)整。

（3）生態(tài)修復(fù)。生態(tài)修復(fù)既包括上述的營造河道生態(tài)系統(tǒng)，還包括岸帶修復(fù)、生態(tài)凈化、人工增氧等技術(shù)。岸帶生態(tài)修復(fù)常采用植物與工程相結(jié)合的措施，依靠錨桿、植生基質(zhì)、復(fù)合材料網(wǎng)和植被的共同作用，達(dá)到修復(fù)和防護(hù)的目的[4]。生態(tài)凈化技術(shù)原理是按自然界自身規(guī)律恢復(fù)自然界本來的功能面貌，通過強化自凈力恢復(fù)水體清潔。目前常用技術(shù)有生物浮島技術(shù)、生態(tài)浮床技術(shù)、生物柵技術(shù)等等。前文提到水體溶解氧不足是水體黑臭的普遍特征，因此通過直接人工增氧、造流，可以大大改善水體自凈能力。

2 黑臭治理存在的問題

（1）污廢水直排

根據(jù)中國城市規(guī)劃設(shè)計研究院的多地考察，很多河流的截污工程做得不徹底，有的河流甚至沒有進(jìn)行截污，污廢水直接排入水體，導(dǎo)致水體常年污染嚴(yán)重。此外，一些農(nóng)村普遍存在畜禽養(yǎng)殖廢水未按規(guī)范處理或降雨溢流入河的情況。

（2）合流制溢流污染

合流制管網(wǎng)系統(tǒng)旱季主要收集生活污水，降雨時可以截留部分初期雨水進(jìn)行凈化，但是降雨強度大的時候極易產(chǎn)生溢流，雨污混合物大量進(jìn)入水體，毀壞受納水體水環(huán)境。

（3）管網(wǎng)混流問題

我國有許多地方?jīng)]有明確的分流制或者合流制，大多是混流系統(tǒng)，如石家莊某項目管道前段分流，過鐵路時卻匯成單管；南寧市的部分管道，外部分流，小區(qū)內(nèi)卻污水管接雨水管，雨水管再接污水管。各地錯接混接現(xiàn)象頻發(fā)，為黑臭水體治理增添了難度。

（4）缺乏長效考核標(biāo)準(zhǔn)

黑臭水體治理工作一般考核一定時間內(nèi)的工程效果[5]?？己似跐M后由于產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)沒有及時調(diào)整優(yōu)化、偷排偷倒等問題，可能會導(dǎo)致污染負(fù)荷再度升高。因此長效考核顯得尤為重要，需要通過獎懲機(jī)制和監(jiān)察體系的完善來維持水質(zhì)。

（5）資金短缺

我國城市黑臭河道均長2～4 km，參考江浙的整治，平均整治資金為3500～4500萬元/公里，包括截污、清淤、污染源治理、污水廠建設(shè)、引入活水等建設(shè)內(nèi)容，投資巨大[6]。

3 治理工作的重點

3.1 污染源調(diào)查

流域污染源的排放是影響河流水體水質(zhì)的主導(dǎo)因素。要治理黑臭水體，必須控制其黑臭的源頭。而要能做到完全的控源，首先要做的是明確污染源。因此，做好污染源的調(diào)查工作是黑臭水體治理的重中之重。只有完全明確污染源的類型和排污情況，才能對癥下藥，避免做出無用功。污染源調(diào)查工作大體包括點源調(diào)查、面源調(diào)查、內(nèi)源調(diào)查和周邊環(huán)境條件的調(diào)查。

（1）點源調(diào)查

點源指的是有固定排放點的污染源，如工業(yè)廢水及城市生活污水，由其排放口集中排入水體的污染類型。主要有排放口直排污廢水、合流制管道雨季溢流、分流制雨水管道初期雨水或旱流水、非常規(guī)水源補水等。點源調(diào)查的內(nèi)容包括污染物來源、排放口位置、污染物類型、排放濃度及排放量，污染物指標(biāo)的時間、空間變化特征等[7]。

（2）面源污染

面源污染沒有固定排放點，如降水后農(nóng)村生活廢棄物通過地表徑流匯入水體的污染或者農(nóng)業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)排放的廢水污染等。面源污染的形成過程復(fù)雜，污染成分多，隨機(jī)性大，時空范圍廣，區(qū)域和季節(jié)性變化明顯，容易被忽略而造成大面積水體污染，因此面源污染的調(diào)查工作十分重要。面源的調(diào)查內(nèi)容包括城市降雨、冰雪融水的污染特征及時空變化規(guī)律，城市下墊面特征、畜禽養(yǎng)殖類型及其污染治理情況等[7]。

（3）內(nèi)源污染

內(nèi)源主要是指水體底泥釋放的污染物。隨著外源污染的不斷累積，沉積物中的氮、磷不斷向水中釋放。在這種情況下，即使解決了外源污染，內(nèi)源污染也會在相當(dāng)長的時間內(nèi)扼制水質(zhì)改善。內(nèi)源污染也是藍(lán)藻水華形成的重要原因之一。藍(lán)藻水華釋放大量內(nèi)源磷，導(dǎo)致N/P下降，惡性循環(huán)，因此內(nèi)源污染的治理不容忽視。內(nèi)源調(diào)查內(nèi)容包括水體底泥厚度、顏色、嗅味及主要污染物特征，岸邊垃圾、水生植物及其腐敗情況等[7]。

（4）環(huán)境條件

環(huán)境條件的調(diào)查內(nèi)容包括周邊環(huán)境特征、水文條件、水體岸線硬化狀況等等，主要目的是確定整治方案中有關(guān)工程實施的可操作性，為整治技術(shù)的選擇、水體整治和生態(tài)修復(fù)工程方案制定和工程量預(yù)測提供依據(jù)。主要包括黑臭水體周邊建筑群特征、城市道路和交通情況、基礎(chǔ)設(shè)施情況、水體位置、邊界范圍、各項水質(zhì)指標(biāo)，以及與周邊水系的連通關(guān)系等。

3.2 非工程措施

要使得黑臭水體治理的成果得到長效保持，除了必要的工程措施外，非工程措施也要作為輔助指導(dǎo)同步進(jìn)行。許多工程恰恰由于忽略了非工程措施，使黑臭問題得不到長期有效的控制。非工程措施主要有以下兩點：

（1）加強部門合作

黑臭水體治理工作錯綜復(fù)雜，水質(zhì)常常反復(fù)，如果治理工程措施和監(jiān)管措施不到位，很快就會出現(xiàn)黑臭反彈和黑臭增加的情況。如果一邊在治理，另一邊卻又在增加，那黑臭水體的治理工作就永遠(yuǎn)是一個死循環(huán)。因此要想有效治好黑臭，不能只一個單位努力，要以政府為主導(dǎo)，各部門團(tuán)結(jié)在政府周圍，明確分工職責(zé)，同時不斷完善政策法規(guī)，多渠道融資，將社會資本參與到城市黑臭水體治理中，使工程按“效果”付費，健全城市水體日常維護(hù)管理機(jī)制。

（2）強化公眾參與

公眾參與原則是新環(huán)境保護(hù)法中的重要原則之一，也是其精髓和靈魂。公眾不僅有享受環(huán)境的權(quán)力，也有參與決策、管理、監(jiān)督的權(quán)力。因此在治理黑臭的強化監(jiān)管方面，通過檢測體系、數(shù)據(jù)庫構(gòu)建、模型應(yīng)用和數(shù)據(jù)共享管理，最終構(gòu)建出基于水質(zhì)保障的水環(huán)境管理體系，并不斷改進(jìn)完善，為企業(yè)、社會、政府提供運營支持。同時在公眾參與方面要通過宣傳教育，使公眾意識到環(huán)境問題與自身的相關(guān)性，提高公眾環(huán)保意識與法制觀念，加強公眾對水資源的監(jiān)管意識，把保護(hù)環(huán)境變?yōu)槿w公民的自覺行動。

3.3 提高再生水利用率

進(jìn)行控源截污工作后，水體水量大大減少，為了改善水質(zhì)，達(dá)到各種使用要求，需要增加水體流動性。對于清潔水資源日漸緊缺的我國，尋找合適的清水水源補充是一項重要的工作。隨著污水與人類生活聯(lián)系越來越緊密，污水處理能力持續(xù)提升，再生水的開發(fā)利用顯得越來越重要。根據(jù)2015年北京水資源公報可知，再生水已經(jīng)成為北京第二大水源。使用再生水作為補充源往往需要遠(yuǎn)距離鋪設(shè)管道，工程建設(shè)和運行成本相對較高，因此推薦與城市再生水、城市雨洪水、清潔地表水等方式結(jié)合進(jìn)行水源補充。結(jié)合海綿城市的開展工作，采取低影響開發(fā)（LID）技術(shù)，利用生態(tài)植草溝、下凹式綠地、雨水花園、綠色屋頂、地下蓄滲、透水路面等設(shè)施，既可將城市雨水作為清水補給水體，又可以有效控制雨水對地表徑流的沖擊[8]。近年來，我國借鑒發(fā)達(dá)國家生態(tài)綠色理念，利用低影響模式改造城市排水系統(tǒng)，在很多地區(qū)都取得了不錯的成效，有待進(jìn)行普遍應(yīng)用[9]。

3.4 重造周邊環(huán)境

想要達(dá)到水體長治久清的標(biāo)準(zhǔn)，除了靠強力的技術(shù)手段外，周邊環(huán)境的重造也同樣重要。植被應(yīng)采用平面綠化與垂直綠化結(jié)合種植，水中種植沉水植物、浮葉植物、挺水植物；岸帶從一般草本植物到爬藤植物，采取不同類型和花朵顏色分批交錯種植?？茖W(xué)配比生命力強、根系發(fā)達(dá)的植物，可以起到保護(hù)河岸的作用。

除了改善生態(tài)環(huán)境，也要注重重新營造包括魚類在內(nèi)的多種當(dāng)?shù)厮锛傍B類的生存環(huán)境，以便今后能增加生物的多樣性。具體舉措有建設(shè)濕地，確保魚類、兩棲類、鳥類的棲息空間；建設(shè)生態(tài)岸丘，為鳥類提供食物源及休息場所；建造魚道，用作魚類避難及產(chǎn)卵場所等等[10]。

環(huán)境可以直接影響到居民的生活質(zhì)量。生活在科學(xué)合理、綠色和諧的環(huán)境中更能促進(jìn)和諧社會的構(gòu)建。因此，黑臭水體治理工作還應(yīng)注重與當(dāng)?shù)匚幕滋N相結(jié)合，促進(jìn)當(dāng)?shù)厝宋陌l(fā)展，推動環(huán)境友好型體系建設(shè)；同時強調(diào)親水理念，推動人與自然協(xié)調(diào)發(fā)展。

4 結(jié)論

黑臭水體的治理是一項復(fù)雜的長期任務(wù)，需要相關(guān)部門在政策的指導(dǎo)下相互協(xié)作，找到源頭對癥下藥，避免生搬硬套，定制科學(xué)合理的綜合整治方案，應(yīng)用經(jīng)濟(jì)可靠、效果穩(wěn)定的治理手段，做到標(biāo)本兼治。在黑臭水體的治理工作中，要根據(jù)具體工程項目，以完善的污染源調(diào)查為基礎(chǔ)，做到明確污染源及其排污情況。為達(dá)到長期可持續(xù)目標(biāo)，將黑臭水體治理與海綿城市建設(shè)相結(jié)合，加強水循環(huán)，提高再生水利用率；同時，流域環(huán)境建設(shè)也不容忽視，結(jié)合具體工程打造豐富的生物棲息空間，提高居住環(huán)境品質(zhì)。除工程方法外，還需結(jié)合強效的監(jiān)管體系，依靠政府政策、環(huán)保局的監(jiān)管、居民群眾的監(jiān)督作用，共同使復(fù)清水體得到長效保持。