城市黑臭水體成因及治理技術(shù)探討

李秀民

摘要：城市黑臭水體不僅給城市居民帶來了極差的感官體驗，也是嚴重影響了居民生產(chǎn)生活的水環(huán)境問題，嚴重制約了生態(tài)文明城市的建設。本文從黑臭水體形成的主要原因，提出治理水環(huán)境主要技術(shù)方法，以期為城市黑臭水體的治理提供一些思路。

關(guān)鍵詞：城市水環(huán)境;黑臭水體;形成原因;治理技術(shù)

引言

隨著國家經(jīng)濟高速發(fā)展，城市規(guī)模不斷擴大，新增居民生活污水及工業(yè)廢水的排放，對城市污水處理帶來了極大考驗，因配套設施建設落后及管理疏忽，造成大量污（廢）水直接排入城市水體，從而造成城市水環(huán)境黑臭問題。

根據(jù)國務院2015年頒布實施的《水污染防治行動計劃》：“到2020年，全國地級及以上城市建成區(qū)黑臭水體均控制在10%以內(nèi);到2030年，全國城市建成區(qū)黑臭水體總體的到消除?！盵1]城市黑臭水體整治已經(jīng)成為地方各級人民政府改善城市人居環(huán)境工作的重要內(nèi)容。

根據(jù)住房和城鄉(xiāng)建設部發(fā)布的《城市黑臭水體整治工作指南》，城市黑臭水體可細分為“輕度黑臭”和“重度黑臭”兩級，具體分級標準見表1：

除上述具體指標外，居民直觀感受和意見也很重要，如60%以上居民認為有“黑”“臭”問題，應認定該水體為“黑臭水體”，進而加強治理。

1、城市黑臭水體主要形成原因

導致城市黑臭水體形成的原因很多，水體有機質(zhì)含量高是一個主要因素。大量有機質(zhì)在氧化分解過程中不斷消耗水體溶解氧，導致水體溶解氧含量較低，長期處于厭氧狀態(tài)下逐漸產(chǎn)生臭味，隨著溶解氧的消耗，水中生物鏈被破壞，水體自凈能力嚴重喪失，最終造成水體黑臭現(xiàn)象。造成這種結(jié)果影響因素主要有以下幾種：

1.1外源污染

污水管網(wǎng)建設密度較低，污水收集率不高導致生活污水肆意排放入河是一個很嚴重的問題。在管網(wǎng)建設方面，美國2002年城市排水管網(wǎng)密度平均在15km/km2以上，日本2004年城市排水管道密度平均在20～30km/km2以上，而我國2010年城市排水管道密度為9.0km/km2，差距顯著[3]。同時，管網(wǎng)建設質(zhì)量不高，雨污系統(tǒng)錯接、漏接、混接問題普遍存在，污水處理廠處理能力不足，也是造成污水入河問題難以根治的重要原因。

此外，城市市政道路初期雨水下河造成的面源污染問題也是導致水體黑臭的原因之一， 因汽車尾氣、水系周邊存在的垃圾站、養(yǎng)殖場等，初期雨水將重金屬、有機物及礦物質(zhì)等沖刷進入水系，也會對城市水體造成污染。

1.2內(nèi)源污染

內(nèi)源污染物主要指進入水體的營養(yǎng)物通過各種物理、化學及生物作用，逐漸沉降至水體底部的物質(zhì)。積累在底泥表層的氮、磷營養(yǎng)物質(zhì)，在一定的物理化學條件下，從底泥釋放而重新進入水中，形成內(nèi)源污染[4]。適當?shù)膶嵤┑啄嗍杩?，是控制水體富營養(yǎng)化，避免形成黑臭水體的有效途徑之一。

1.3水動力不足

中國人民大學環(huán)境學院副院長王洪臣教授曾提出，城市黑臭水體大都流動性差，有的就是不流動的斷頭河，就是所謂的“死水一潭”[5]。

水體流速緩慢、河道基流不足以及河道渠道化、硬質(zhì)化等都有可能導致河道黑臭[6]。盡管水體本身具有一定的自凈能力，但水流速度緩慢，將無法攜帶大量氧氣進入水體，當水體中溶解氧濃度低于2 mg/L時就容易產(chǎn)生黑臭水體[7]。

另外也有研究人員對浦東新區(qū)黑臭水體進行研究時發(fā)現(xiàn)，河道淤積造成水流不暢，促使水質(zhì)富營養(yǎng)化，造成水生植物瘋長，反過來阻礙水流速度，加快水中懸浮物的沉淀，使水質(zhì)每況愈下，特別是在高溫天時，水質(zhì)容易出現(xiàn)惡化變黑發(fā)臭[8]。

1.4河道生態(tài)功能的喪失

在生態(tài)河道理念提出前，部分城市為了追求經(jīng)濟利益，過度開發(fā)和占用城市河道藍線，生態(tài)灘地被侵占，削減了河道兩側(cè)灘地對初期雨水徑流污染的過濾作用，加重污染物進入城市水體的比重。此外混凝土擋墻、漿砌石擋墻等硬質(zhì)擋墻的建設和渠底硬化，水生態(tài)環(huán)境異質(zhì)性減弱，水體自凈能力減弱，生態(tài)系統(tǒng)退化，水中污染物不斷積累，最終產(chǎn)生黑臭現(xiàn)象[9]。

2、城市水環(huán)境治理技術(shù)分析

在大力推進整治黑臭水體方面，應按照“控源截污、內(nèi)源治理、生態(tài)補水、生態(tài)修復、長效管理”的治理思路進行。

2.1控源截污

校核城市污水量，針對不滿足處理能力的地區(qū)，新建或擴建污水處理廠提高污水處理能力，實現(xiàn)污水全處理。完善污水管網(wǎng)，有條件的地區(qū)應實施徹底的雨污分流工程，徹底消除因管網(wǎng)覆蓋率低造成的污水下河問題，做到污水應收盡收，消除點源污染對水體水質(zhì)造成的污染;通過選用高標準的排水管材，更嚴格的施工及驗收標準，提高管網(wǎng)建設質(zhì)量，消除因管道因結(jié)構(gòu)性缺陷而造成的污水滲漏對水體水質(zhì)產(chǎn)生的污染問題。

加大對面源污染的治理，對面源污染嚴重的區(qū)域，應設置初期雨水截流設施，對黑臭水體周邊有養(yǎng)殖場的，應提高管理水平，通過改造養(yǎng)殖場排水系統(tǒng)消除面源污染，對不達標的要堅決取締或異地搬遷，杜絕類似這種污染嚴重的面源污染下河。

2.2內(nèi)源治理

清除黑臭水體內(nèi)源污染的主要手段是底泥疏浚，通過清除含有高濃度污染物的底泥，從而實現(xiàn)對內(nèi)源污染的控制。在巢湖水污染治理過程中，研究人員發(fā)現(xiàn)工程區(qū)清淤前后TN濃度從3.69mg/L下降到2.72mg/L，TP濃度均值從0.305 mg/L下降到0.162 mg/L，水體中TN和TP濃度分別下降了26.3%和46.9%[10]。滇池草海BOD和CODMn濃度均值分別由清淤疏浚前的18.63mg/L、9.82mg/L降低到8.00mg/L、8.43mg/L ，水質(zhì)也由清疏前的劣Ⅴ類提高至Ⅴ類，對水體水質(zhì)有明顯改善[11]。

通過上述工程實例也證明，以清淤疏浚為主的內(nèi)源治理，對改善水體水質(zhì)、治理和消除黑臭水體有重要作用。

2.3引水活水

活水循環(huán)是提高城市內(nèi)河水環(huán)境容量，提升水體自凈能力，長效改善水體水質(zhì)的重要手段之一[12]。水體流速的增加，有利于水體復氧，強化微生物和水生植物降解效率，進而達到提升自凈能力及增強環(huán)境容量的目的，實現(xiàn)保持水體水質(zhì)良好的目的。

2.4生態(tài)修復

生態(tài)修復技術(shù)主要指的是從生態(tài)系統(tǒng)的原理出發(fā)，利用生物學方法來修復或恢復水生態(tài)系統(tǒng)及生態(tài)結(jié)構(gòu)，從而提高水體自凈能力，讓水生態(tài)系統(tǒng)可以更好的實現(xiàn)自我調(diào)節(jié)的一種良性循環(huán)[13]。

在控源截污、內(nèi)源治理的基礎上，構(gòu)建水生態(tài)系統(tǒng)，以期恢復水體的自凈能力，實現(xiàn)水體水質(zhì)改善、水景提升，可有效改善生態(tài)環(huán)境和社會經(jīng)濟效益。具體技術(shù)路線如下：

水生態(tài)自凈系統(tǒng)構(gòu)建是解決生態(tài)系統(tǒng)失衡的根本措施，是降低富營養(yǎng)化威脅的重要措施，更是景觀效益提升的基礎，是治理黑臭水體的核心內(nèi)容之一。

2.5水體緩沖區(qū)的建設

建立城市水體緩沖區(qū)，可以形成水生生態(tài)系統(tǒng)與陸地生態(tài)系統(tǒng)之間的過渡。在這個過渡區(qū)，可以為各種陸生生物提供生態(tài)犧牲地，對水體形成一道天然屏障，這樣可以有效地避免泥沙、有機物、營養(yǎng)物等對水源的污染。在河流緩沖技術(shù)的作用下，其水體形成了良好的循環(huán)，恢復了生態(tài)系統(tǒng)，有效地減少了對水體的污染，形成綠色流域建設，進一步促進了水環(huán)境質(zhì)量的穩(wěn)定發(fā)展。

結(jié)束語：

黑臭水體治理工作，是一項長效的、系統(tǒng)性的工作，應在前期認真調(diào)研的基礎上制定適當?shù)闹卫矸桨?，在完成截污納管、內(nèi)源治理、生態(tài)系統(tǒng)恢復等工作的基礎上，還應在黑臭水體治理初見成效后，建立長效機制與考核制度，明確責任到個人，以此切實改善城市水環(huán)境質(zhì)量。

參考文獻：

[1]國務院印發(fā)《水污染防治行動計劃》2015-04-16;

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