黑臭水體的產(chǎn)生原因探索及綜合治理技術(shù)研究

【摘要】目前國(guó)內(nèi)對(duì)黑臭水體的研究更偏重于分析評(píng)價(jià)方法和探究治理技術(shù)，鮮有對(duì)機(jī)理方面的深層次研究。然而黑臭水體的形成是多方面因素共同作用的結(jié)果，各因素如何作用以及如何影響，都是下一步應(yīng)該深入研究的問(wèn)題。

【關(guān)鍵詞】黑臭水體；形成機(jī)理；治理技術(shù)

前言：

城市黑臭水體的治理應(yīng)以城市生態(tài)文明建設(shè)理論為指導(dǎo)，融合海綿城市建設(shè)理念，海綿城市的“滲、滯、蓄、用”等功能可以有效減少面源污染，與控源截污相得益彰。特別是建設(shè)海綿城市形成的綜合效應(yīng)，對(duì)黑臭水體的治理有深遠(yuǎn)的影響。

1、黑臭水體形成原因及機(jī)理

1.1黑臭水體形成原因

1.1.1有機(jī)物、氮、磷等外源污染物的排放

大量的有機(jī)污染物、有機(jī)還原氮以及磷等外源污染物進(jìn)入水體之后，在氧化分解的過(guò)程中耗氧速率大于復(fù)氧速率，導(dǎo)致水體溶解氧濃度降低，水體轉(zhuǎn)化成缺氧或厭氧狀態(tài)。隨后，厭氧微生物大量繁殖，促進(jìn)有機(jī)物分解、腐敗、發(fā)酵，同時(shí)產(chǎn)生甲烷、硫化氫、氨氣等惡臭氣體逸出水面進(jìn)入大氣，造成水體發(fā)黑發(fā)臭。

1.1.2底泥等內(nèi)源污染物的影響

底泥是排入河流中各種污染的主要?dú)w屬之一，是城市水體的主要內(nèi)源污染物。 沉積底泥在水體沖刷和人為影響下再懸浮，隨后，吸附在底泥顆粒上的污染物在一系列物理、化學(xué)、生物作用下釋放回水體，造成水體二次污染。同時(shí)，大量的底泥也是各種微生物繁殖的溫床，其中，放線菌和藍(lán)藻通過(guò)代謝作用使得底泥甲烷化、反硝化，導(dǎo)致底泥上浮及水體黑臭。

1.1.3水體熱污染

水體熱污染通常來(lái)源于工業(yè)冷卻水及居民生活污水，它不僅影響到水體中動(dòng)植物的生存和繁殖，而且會(huì)促使微生物活動(dòng)異常，溶解氧濃度大幅度降低。在較高水溫下，硫酸鹽還原菌活性顯著增強(qiáng)，導(dǎo)致水體中更多的硫酸根被還原成硫化氫，使得水體發(fā)臭。因此，隨著夏季氣溫的升高，原本黑臭的河道會(huì)加劇黑臭。

1.2黑臭水體形成機(jī)理

1.2.1致黑機(jī)理

基于目前國(guó)內(nèi)外研究結(jié)果，水體致黑機(jī)理大致分為：①水體中的Fe， Mn元素在缺氧條件下被還原，與水中的硫化物反應(yīng)生成的FeS， MnS等帶負(fù)電膠體，這些膠體沉于池底或吸附在懸浮顆粒上浮于水體表面，使水體呈現(xiàn)黑色；②有機(jī)物只要達(dá)到一定負(fù)荷水平就對(duì)水體有致黑作用，尤其是含硫有機(jī)物，能使水體在7～13天就變黑，且含硫有機(jī)物能使原本黑臭的水體顏色變得更深；③水體中的不溶性物質(zhì)和溶于水的帶色有機(jī)化合物（主要是腐殖類物質(zhì)）也是造成水體顏色加深的重要因素。

1.2.2致臭機(jī)理

水體中的致臭物質(zhì)主要有以下幾種：①硫化氫、氨：大量有機(jī)物在厭氧菌作用下會(huì)分解產(chǎn)生硫化氫、氨、硫醇等發(fā)臭物質(zhì)。②硫醚類物質(zhì)：腐殖酸、富里酸的水解產(chǎn)物在水體中脫氨基、脫竣酸或在細(xì)菌分解作用下會(huì)產(chǎn)生游離氨臭氣和具有相當(dāng)臭味的硫醚類物質(zhì).③土臭素和異茨醇：厭氧條件下，厭氧放線菌分泌產(chǎn)生土臭素和異茨醇。④喬司瞇和2一二甲基異茨醇：藍(lán)藻、硅藻等產(chǎn)生的喬司瞇和2一二甲基異茨醇在低濃度下就能導(dǎo)致水體發(fā)臭。⑤ DMTS：底泥釋放的硫化氫與死亡藻類在缺氧腐敗過(guò)程中產(chǎn)生的DMTS具有臭味。

黑臭水體的形成是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程，對(duì)具體河道的黑臭原因，應(yīng)結(jié)合具體情況和環(huán)境因素進(jìn)行綜合分析。對(duì)不同地區(qū)、不同類型、不同污染源、不同水體功能類別進(jìn)行區(qū)分，明確湖塘、江河以及城市溝渠等不同類型水體在黑臭形成中的差異，才能有針對(duì)性地確定治理對(duì)策。黑臭水體的形成是多因素共同作用的結(jié)果，各因素是如何作用以及影響的，都是下一步應(yīng)該深入研究的問(wèn)題。

2、黑臭水體治理技術(shù)

2.1控源截污

控源截污是從源頭控制外源污染物進(jìn)入水體，是黑臭水體整治的基礎(chǔ)和前提。該方法直接有效，但工程量大、投資大、工期長(zhǎng)，需兼顧點(diǎn)源與面源的污染控制，同時(shí)還需結(jié)合城市規(guī)劃建設(shè)等統(tǒng)籌考慮。目前大多數(shù)城市主城區(qū)的黑臭河道整治主要是圍繞居民小區(qū)及五小行業(yè)的控源截污改造，該項(xiàng)工作治理難度大、周期較長(zhǎng)、點(diǎn)分散、投資費(fèi)用高，實(shí)際治理過(guò)程中應(yīng)統(tǒng)籌兼顧，如可以結(jié)合小區(qū)及道路積水改造一并實(shí)施減少后期重復(fù)投資。

2.2內(nèi)源治理

內(nèi)源治理除了對(duì)水體中的生物殘?bào)w、垃圾進(jìn)行清理，主要指對(duì)污染底泥進(jìn)行處理。

2.2.1清淤疏浚

清淤疏浚是指對(duì)河床污染底泥進(jìn)行清除，以利于水生生物種群的恢復(fù)。在實(shí)際清淤過(guò)程中一是要選擇合適的清淤及處置方式，充分考慮對(duì)清淤淤泥進(jìn)行無(wú)公害化處置，避免造成環(huán)境污染；二是需注意控制清淤深度，結(jié)合防洪標(biāo)準(zhǔn)河床斷面要求并考慮保留適當(dāng)?shù)啄?，維持水體原有生態(tài)系統(tǒng)。

2.2.2底泥原位修復(fù)

通過(guò)向水體投加底質(zhì)改良劑，在提高土著微生物活性和繁殖能力的同時(shí)，引入多種特效微生物及微生物生長(zhǎng)所需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，加速微生物對(duì)污染物的分解。達(dá)到于原地快速分解底泥中的污染物、凈化水質(zhì)的目的。在實(shí)際整治中應(yīng)先對(duì)現(xiàn)狀河道底泥污染物特征進(jìn)行檢測(cè)分析再采取相應(yīng)底泥處理技術(shù)。

2.3 生態(tài)修復(fù)

2.3.1 岸帶修復(fù)及生態(tài)凈化技術(shù) 首先需對(duì)河岸藍(lán)線范圍進(jìn)行清雜，再采取植草溝、生態(tài)護(hù)岸、透水磚等形式，通過(guò)恢復(fù)岸線和水體的自然凈化功能，強(qiáng)化水體的污染治理效果；河道內(nèi)水生植物選擇時(shí)應(yīng)考慮四季常綠的植物，避免季節(jié)交替水生植物腐爛。

2.3.2 人工增氧 根據(jù)河道水域選用合適的增氧方式，如跌水、噴泉、射流以及各種曝氣方式。

2.4其他治理技術(shù) 若河道自身?xiàng)l件具備還可以通過(guò)活水循環(huán)、清水補(bǔ)給等方式增加河道水質(zhì)的長(zhǎng)效保持。

結(jié)束語(yǔ)：

黑臭水體治理是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，在黑臭水體治理技術(shù)方面不能定勢(shì)思維，結(jié)合區(qū)域水系現(xiàn)狀形成合理水系規(guī)劃，大的方向是河道區(qū)域化治理，方案采取一河一策，綜合治理統(tǒng)籌兼顧，避免治理后的反復(fù)，長(zhǎng)效保持尤為重要。在治理的方法上應(yīng)結(jié)合水體污染程度、污染源頭和外界綜合環(huán)境因素合理選擇治理技術(shù)，應(yīng)當(dāng)因地制宜、因河施策、多措并舉，做到治管結(jié)合、長(zhǎng)期維護(hù)、長(zhǎng)效保持才能從根本上解決黑臭水體問(wèn)題。

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