淺析國(guó)內(nèi)黑臭河道治理存在的問題及改進(jìn)建議

張珊

（上?？睖y(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司，上海200335）

隨著經(jīng)濟(jì)及人口的持續(xù)增長(zhǎng)，環(huán)境負(fù)荷日益增大，黑臭水體成為困擾居民生活的主要水環(huán)境問題之一。據(jù)生態(tài)環(huán)境部統(tǒng)計(jì)，自2015年以來，列入全國(guó)城市黑臭水體名單的有2100 條，分布范圍遍及全國(guó)。為此，國(guó)家陸續(xù)推出了“水十條”、城市黑臭河道治理指南等政策，并在全國(guó)范圍內(nèi)掀起了黑臭水體治理熱潮。然而黑臭河道治理道路并不平坦，河道治理狀況反復(fù)，“返黑”情況嚴(yán)重，基于此，本文對(duì)現(xiàn)狀治理技術(shù)進(jìn)行分析，并探討可能的改進(jìn)方式，以期為后續(xù)黑臭水體治理提供參考。

1 黑臭水體形成過程及原因

“黑臭水體”通常指散發(fā)出刺鼻、惡心氣味，呈現(xiàn)黑色或泛黑色，生態(tài)功能喪失的水體。國(guó)內(nèi)外研究表明，水體產(chǎn)生黑臭是一個(gè)非常復(fù)雜的生化反應(yīng)，其主要影響因素有污染排放、水動(dòng)力、水溫等。

縱觀黑臭水體形成歷程，黑臭水體的形成一般分為3個(gè)基本歷程。首先河流承納周邊地塊的大量排污，在水動(dòng)力不足的情況下有機(jī)污染物質(zhì)在水體中大量囤積；囤積的大量有機(jī)物在分解過程中消耗過量氧氣，使得水體好氧速率遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于復(fù)氧速率，水體逐漸呈現(xiàn)厭氧狀態(tài)，水體原生態(tài)系統(tǒng)遭到破壞；在水體厭氧環(huán)境下，厭氧微生物大量滋生，并發(fā)生厭氧消化生成甲烷、氨氣、土嗅素、“致臭”物質(zhì)及FeS、MnS等“致黑”物質(zhì)，導(dǎo)致水體發(fā)黑發(fā)臭。

通過黑臭水體的形成歷程不難發(fā)現(xiàn)，水體缺氧是河流發(fā)黑發(fā)臭的直接原因，水動(dòng)力不足是外部因素，污染負(fù)荷過重則是水體發(fā)黑發(fā)臭的根本原因。

2 目前黑臭水體治理方法分析

自從“水十條”提出2020年地級(jí)及以上城市建成區(qū)黑臭水體均控制在10%以內(nèi)的治理目標(biāo)，全國(guó)范圍的黑臭水體治理之戰(zhàn)正式打響。隨著河長(zhǎng)制等政府管理制度的逐漸實(shí)施，各地政府的治理壓力也空前巨大，“2017 消除黑臭，消滅劣V 類”等目標(biāo)也在蘇浙各地出現(xiàn)，因此，黑臭水體治理公司也在全國(guó)范圍內(nèi)遍地開花，各種治理技術(shù)層出不窮。然而，黑臭水體的治理并不是一項(xiàng)成熟的工藝，對(duì)國(guó)內(nèi)大多數(shù)環(huán)保企業(yè)來講，它都是種新技術(shù)，在缺少實(shí)踐及理論研究的情況下采用某種治理技術(shù)，必將存在一定的局限性。本文研究并整理了目前的幾種常用技術(shù)，分析其特點(diǎn)及存在的弊端，以期提出優(yōu)化意見。

2.1 截污控源

黑臭在水里，根源在岸上，截污控源是黑臭水體治理的根本性措施。為了做好截污納管工作，住建部推出《城市黑臭水體整治指南》和《城市黑臭水體整治——排水口、管道及檢查井治理技術(shù)指南（試行）》，明確了截污納管的重要性及整治思路。截至2016年年末，全國(guó)城市污水處理率平均為93.44%，但截至2017-05，城市黑臭河道仍有2100 條。大部分區(qū)域污水處理率的提升并沒有顯著改善黑臭水體水質(zhì)，這一現(xiàn)象說明黑臭河道治理在截污方面仍舊存在不容忽視的短板。

2.1.1 歷史欠賬太多，老城區(qū)改造困難

中國(guó)老城區(qū)的排水管網(wǎng)多建在20 世紀(jì)八九十年代，管網(wǎng)建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)低，排水能力不足，存在管網(wǎng)破裂、淤積、地下水下滲、河水倒灌等多種問題。加之老城區(qū)建筑密集，施工改造困難，現(xiàn)在的截污納管多以改造為主，難以全面、根本逆轉(zhuǎn)老城區(qū)排水問題，使得年年截污、年年污染的事件屢見不鮮。

2.1.2 缺少統(tǒng)籌，管網(wǎng)銜接不當(dāng)，配套設(shè)施不足

對(duì)城區(qū)集中排水體制而言，截污納管是個(gè)區(qū)域性、系統(tǒng)性的工程，一個(gè)管道不通可能導(dǎo)致整個(gè)管網(wǎng)癱瘓，因此必須做好統(tǒng)籌。現(xiàn)實(shí)中因城市建設(shè)時(shí)序、資金和管理認(rèn)識(shí)的不足，往往出現(xiàn)建好的管道無處排水、新老管道鏈接不當(dāng)、污水廠能力不足等現(xiàn)象，使得整個(gè)排水系統(tǒng)難以發(fā)揮預(yù)估效應(yīng)。

2.1.3 面源控制不足

根據(jù)文獻(xiàn)可知, 城市降雨徑流中含有懸浮物、耗氧物質(zhì)、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、有毒物質(zhì)、油脂類物質(zhì)等多種污染物。這些污染物隨徑流進(jìn)入江河湖泊，造成了水污染。隨著點(diǎn)源污染控制的不斷完善, 城市降雨徑流所造成的面源污染所占比例正在日益提高，關(guān)于面源污染的控制也逐漸得到大家關(guān)注。然而，目前中國(guó)對(duì)城市面源污染缺乏系統(tǒng)深入的研究，控制手段單一，且缺乏相應(yīng)的管理監(jiān)督，使得目前絕大多數(shù)城市的初期雨水仍舊直排入河，造成目前城市河道治理效果“遇雨則毀”的尷尬局面。

2.2 底泥清淤

除外源污染外，長(zhǎng)期累積在底泥中的污染物質(zhì)是水體的另外一個(gè)重要污染源。有關(guān)研究表明，底泥中積蓄的污染物質(zhì)在風(fēng)浪、湖流、溫度、人為活動(dòng)攪動(dòng)等外部因子作用下，會(huì)向上覆水體釋放，對(duì)湖泊水質(zhì)和富營(yíng)養(yǎng)化過程產(chǎn)生影響。為控制和削減內(nèi)源污染，促進(jìn)水生態(tài)環(huán)境恢復(fù)和改善，各類工程均把底泥清淤作為水環(huán)境綜合治理的重要措施之一。

去除底泥污染物的清淤一般被稱為環(huán)保/生態(tài)清淤，它較之水利上的清淤疏浚具有規(guī)模小、精度要求高等工程特點(diǎn)。環(huán)保清淤近幾年逐漸興起，因技術(shù)及認(rèn)識(shí)的不足存在以下弊端：①環(huán)保清淤需根據(jù)底泥現(xiàn)狀、污染物釋放模型、水生動(dòng)植物影響評(píng)估等精準(zhǔn)確定清淤深度，以保證在不影響生態(tài)基底的情況下去除污染物，然因工程時(shí)間倉(cāng)促，一般的清淤工程前期調(diào)查不足仍舊沿用傳統(tǒng)清淤的清淤深度，使得環(huán)保清淤名存實(shí)亡；②為減少對(duì)水體的擾動(dòng)，環(huán)保清淤對(duì)設(shè)備的清淤深度及擾動(dòng)控制精度要求高，當(dāng)前國(guó)內(nèi)技術(shù)只能將其控制在20 cm 以內(nèi)，設(shè)備精度達(dá)不到環(huán)保需求；③國(guó)內(nèi)淤泥處置技術(shù)發(fā)展較晚，目前處置成本較高且資源利用率低，此外，脫水填埋處置方式及淤泥滲漏水、余水排放前達(dá)標(biāo)檢測(cè)不足等問題，均存在二次污染隱患。

2.3 引水沖污

引水沖污，顧名思義即引潔凈的水源稀釋或置換湖泊、河流的污染水體，利用污染物的擴(kuò)散及水體的天然降解能力進(jìn)行污染治理。中國(guó)河網(wǎng)地區(qū)水網(wǎng)密集、水量充沛，因此引水沖污是當(dāng)前河網(wǎng)地區(qū)治理水體污染效率較高的方法之一。

以福州內(nèi)河水環(huán)境治理為例，2002年福州市建立了兩條引水路線，利用新西河引水工程及大腹山引水隧洞對(duì)白馬河水系、晉安河水系進(jìn)行引水沖污。項(xiàng)目實(shí)施后，福州內(nèi)河水質(zhì)及水動(dòng)力條件得到較好改善。然而隨著工程的運(yùn)行，福州內(nèi)河引水工程的弊端逐漸凸顯：①日常運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用大，有關(guān)報(bào)告顯示，每年泵站的運(yùn)行費(fèi)用數(shù)以千萬計(jì)，財(cái)政負(fù)擔(dān)較重；②盡管引入內(nèi)河巨大的水量稀釋了內(nèi)河水體污染物的濃度，提高了內(nèi)河水體的自凈能力，但其作用仍然還是以沖為主，并未從實(shí)質(zhì)上減少污染物總量，大量污水被排入與之相連的閩江下游北港河道，從而影響了閩江下游相應(yīng)河段的水質(zhì)及部分地區(qū)的用水。

由此可見，引水沖污雖能快速改善水質(zhì)，但污染物總量削減能力弱，僅能實(shí)現(xiàn)污染的“轉(zhuǎn)移”而非降解，不能從根本上解決河道污染問題。同時(shí)大規(guī)模的引水工程，改變了作為引水、補(bǔ)水對(duì)象的河流或湖泊的水位、水量等水文情況，對(duì)當(dāng)?shù)厮鷦?dòng)植物的生存有可能產(chǎn)生目前無法預(yù)計(jì)的生態(tài)影響，因此在河道治理過程中必須慎重選擇引水方案。

2.4 曝氣復(fù)氧

河道曝氣技術(shù)是采用人工曝氣彌補(bǔ)天然曝氣的不足，利用人工向水體中充入空氣或氧氣，加速水體復(fù)氧過程，以提高水體的溶解氧水平，從而改善河流的水質(zhì)。曝氣復(fù)氧技術(shù)以直接增加水體溶解氧的方式抑制厭氧反應(yīng)，控制水體發(fā)黑發(fā)臭，是目前應(yīng)用廣泛、見效頗快的黑臭治理措施之一。然而單純的曝氣手段對(duì)氮、磷的改善作用相對(duì)較弱，即使消除黑臭后水體中仍舊存在大量的污染物質(zhì)，而且曝氣效果對(duì)曝氣設(shè)備的啟閉及曝氣量依賴較大，一旦因故不能開啟設(shè)備，河道的治理效果極易出現(xiàn)反復(fù)，因此曝氣復(fù)氧技術(shù)一般只能用于應(yīng)急或輔助設(shè)備，不能作為河道治理的主控措施。

2.5 生態(tài)修復(fù)技術(shù)

隨著水環(huán)境治理工作的推進(jìn)以及政府、群眾對(duì)水質(zhì)環(huán)境的要求不斷提高，近年來以“穩(wěn)定水質(zhì)、修復(fù)生態(tài)”為主的生態(tài)修復(fù)技術(shù)在黑臭河道治理過程中運(yùn)用逐漸增多。河道生態(tài)修復(fù)指在滿足防洪、排澇及引水等河道基本功能的基礎(chǔ)上，在河道陸域控制線內(nèi)，通過人工生態(tài)修復(fù)等綜合措施，構(gòu)建健康、完整、穩(wěn)定的河道生態(tài)系統(tǒng)，開展河道生態(tài)恢復(fù)、水質(zhì)改善、景觀提升活動(dòng)。目前在黑臭河道治理中運(yùn)行較多的有生態(tài)浮床、清水型生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)建技術(shù)等。以清水型生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)建技術(shù)為例，它以沉水植物的重建為重點(diǎn)，利用植物、微生物的吸附、降解功能凈化水體，目前已廣泛應(yīng)用于水體的富營(yíng)養(yǎng)化治理，但存在如下局限性：①高濃度氮磷會(huì)對(duì)沉水植物的生長(zhǎng)產(chǎn)生脅迫作用，影響沉水植物的生長(zhǎng)，所以當(dāng)水體的氮磷濃度超過2～4 mg/L 時(shí)，需采取曝氣、微生物等技術(shù)將水體營(yíng)養(yǎng)鹽濃度降低后方可采用該技術(shù)；②清水型生態(tài)系統(tǒng)的關(guān)鍵工程是大型水生植物的恢復(fù)，而水生植物的生長(zhǎng)需要流速較緩、水深較淺的外部環(huán)境，所以目前該技術(shù)一般只適用于緩流淺水湖泊或河道，對(duì)于行洪河道或者較深水體還存在諸多技術(shù)壁壘；③清水型生態(tài)系統(tǒng)涉及生態(tài)、植物、水文、水力、環(huán)境等諸多領(lǐng)域，凈化機(jī)理、影響因素等因素復(fù)雜，業(yè)內(nèi)對(duì)水下生態(tài)系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)較為不足，在實(shí)際運(yùn)用中存在處理效果難以量化、系統(tǒng)不穩(wěn)定、長(zhǎng)期維護(hù)等問題。

前文中對(duì)目前常用的幾種處理方式的原理、效果、適用范圍、主要問題等進(jìn)行了簡(jiǎn)要分析，不難發(fā)現(xiàn)目前的主流技術(shù)中都存在各自的局限及弊端，但在目前黑臭河道迫切治理的需求下，治理急于求成，為了斷面達(dá)標(biāo)，盲目采用各項(xiàng)技術(shù)，使得河流治了又治，黑臭反復(fù)，大量的資金被投入但卻未產(chǎn)生應(yīng)有效果。

3 治理建議

單體的技術(shù)往往都存在各自的局限性，河道的“黑臭”問題不可能通過某一項(xiàng)技術(shù)得到解決，河道的黑臭治理應(yīng)該是一個(gè)系統(tǒng)性、整體性、區(qū)域性、長(zhǎng)期性的治理過程。筆者結(jié)合自身實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，對(duì)黑臭河道的治理提出以下建議。

3.1 “截污控源+內(nèi)源治理+生態(tài)修復(fù)”系統(tǒng)治理

必須認(rèn)識(shí)到黑臭河道治理是一個(gè)系統(tǒng)并且長(zhǎng)期的治理過程，不能為了某個(gè)時(shí)間點(diǎn)、某個(gè)斷面的達(dá)標(biāo)，將有限的資金投入到“面子”工程。黑臭河道的治理需從根源入手，在充分認(rèn)識(shí)河道癥結(jié)的基礎(chǔ)上，采用“截污控源+內(nèi)源治理+生態(tài)修復(fù)”的治理思路，多管齊下，改善河道水質(zhì)，恢復(fù)水體生態(tài)系統(tǒng)。

3.2 改變“分流制”一刀切的截污模式

截污控源繞不開排水體制的問題，從目前國(guó)內(nèi)的截污體制來看，新建地區(qū)采用分流制體系，舊城區(qū)的合流制改造也以“合改分”為主。但筆者認(rèn)為，合流制與分流制之間并不存在分流制強(qiáng)于合流制這樣簡(jiǎn)單的對(duì)比關(guān)系，合流制存在溢流污染，分流制存在初期雨水污染，具體采取何種排水體制應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況分析比較確定，不能片面采用分流制“一刀切”。對(duì)于舊城區(qū)、雨污混接情況嚴(yán)重的地區(qū)，改建分流制工程量大，且難以實(shí)施，應(yīng)該從合流制溢流污染的控制入手，保留合流制系統(tǒng)，采用海綿城市、溢流污水儲(chǔ)存等措施控制溢流污染。

3.3 重視生態(tài)修復(fù)，推進(jìn)生態(tài)修復(fù)規(guī)范化

只截留并不能改變?cè)诤拥纼?nèi)已經(jīng)形成的污染，所以河道內(nèi)部的生態(tài)修復(fù)也是黑臭河道治理的必然措施之一。目前可運(yùn)用的生態(tài)修復(fù)技術(shù)有限，且均存在理論基礎(chǔ)薄弱且缺乏規(guī)范指引等問題，因此推進(jìn)生態(tài)修復(fù)理論探索，制定切實(shí)可行的行業(yè)規(guī)范應(yīng)是下一階段河道治理的主要任務(wù)之一。