河道水環(huán)境治理的困境研究

王春蓮，陳洪華，彭俊波，溫培壕，林天榮

（佛山市玉凰生態(tài)環(huán)境科技有限公司，廣東佛山 528200）

近幾年，我國(guó)也逐漸意識(shí)到了水環(huán)境的重要性，開(kāi)始著手對(duì)水環(huán)境安全及衛(wèi)生進(jìn)行有效地治理及防治。本文將對(duì)河道水環(huán)境治理的困境進(jìn)行探討分析，希望對(duì)水處理工作者有所幫助。

1 河道治理的案例分析（以寮步牛其沖排渠為例）

1.1 項(xiàng)目基本情況

牛其沖排渠，起點(diǎn)是黃沙河西路，終點(diǎn)是牛其沖排站。排渠全長(zhǎng)約1 840m，暗渠長(zhǎng)936m，明渠長(zhǎng)904m，寬3~6m，水深為0.4~1.08m，底泥深度約為0.5m。水域面積約為8 940m2。水流方向：由黃沙河西路流向牛其沖排站，最終匯入黃沙河；中段暗渠出口有分流，與嶺廈排渠相連。

1.2 水質(zhì)現(xiàn)狀分析

牛其沖排渠水體為黑臭狀態(tài)。上游起點(diǎn)為斷頭暗渠，水來(lái)源于周邊工業(yè)、生活污水直排，淤泥堆積嚴(yán)重，水位淺。中下游部分工業(yè)、生活污水直排嚴(yán)重沖擊牛其沖排渠的水質(zhì)，河道沿岸有少量垃圾堆積，水體表面有油狀漂浮物。總體現(xiàn)狀懸浮物多、透明度差、有刺激性臭味。檢測(cè)數(shù)據(jù)結(jié)果如表1所示。

表1 牛其沖排渠治理前水質(zhì)檢測(cè)結(jié)果

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的水質(zhì)檢測(cè)結(jié)果，參照表2所示的黑臭水體的判定依據(jù)，牛其沖排渠的水體屬于重度黑臭狀態(tài)。

表2 城市黑臭水體污染程度分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)[2]

1.3 污染源分析

1.3.1 暗涵污水

上中游暗涵中存在大量排污口，生活污水、工業(yè)廢水直接排入箱涵，對(duì)河道水質(zhì)造成嚴(yán)重的沖擊。

1.3.2 兩岸工業(yè)廢水直排

中游段兩岸分布著食品廠(chǎng)、塑料廠(chǎng)等工業(yè)企業(yè)，工業(yè)廢水未經(jīng)初步處理直接排入河道，造成嚴(yán)重的外源性污染。

1.3.3 兩岸生活污水直排

下游兩岸分布著大片居民區(qū)，暗涵內(nèi)排污口多，分布分散，長(zhǎng)期的污染物積累嚴(yán)重破壞生態(tài)系統(tǒng)。

2 當(dāng)前階段河道水環(huán)境治理的困境

2.1 水中的病原微生物及其危害

在各種水體，特別是污染水體中存在著大量的有機(jī)物質(zhì)，適于各種微生物的生長(zhǎng)，因此水體是僅次于土壤的第二種微生物天然培養(yǎng)基。污染的水體，在微生物的分解作用下，水體長(zhǎng)期處于缺氧狀態(tài)，厭氧微生物進(jìn)行厭氧反應(yīng)，促使水體黑臭現(xiàn)象的形成，影響水體水質(zhì)。刑鵬等[2]研究表明，在有機(jī)質(zhì)快速分解和厭氧反應(yīng)過(guò)程中，真菌、梭菌等微生物是河涌、湖泊致黑物質(zhì)形成的關(guān)鍵，如表3所示。

表3 微生物對(duì)黑臭水體形成的影響

由此可知，水體中淤積大量的污染物質(zhì)，河道水體缺乏氧氣，厭氧微生物迅速繁殖，在厭氧條件下分解污染物，產(chǎn)生氨、硫化氫、甲烷等氣體；水體中的Fe、Mn元素被還原，與水中的硫生成FeS、MnS等懸浮顆粒，引起水體發(fā)黑發(fā)臭。

2.2 對(duì)污水的攔截不徹底，仍然有污水不斷排入河道中

很多工廠(chǎng)因?yàn)榭紤]經(jīng)濟(jì)成本、對(duì)水環(huán)境保護(hù)的意識(shí)薄弱，再加之主管部門(mén)的處罰力度不夠，工廠(chǎng)產(chǎn)生的廢水、居民產(chǎn)生的生活污水等不經(jīng)過(guò)處理，直接排放到河涌，這是造成河道污染的一個(gè)重要污染源。工業(yè)廢水的直接排放，從源頭上給河道治理帶來(lái)了前所未有的挑戰(zhàn)，從而導(dǎo)致無(wú)法從根本上將污染源徹底地解決，也就無(wú)法徹底解決河道水環(huán)境污染問(wèn)題。

2.3 河道環(huán)境治理不徹底

目前，對(duì)河道治理都是只針對(duì)某一條河道或者某一段水體進(jìn)行治理，這樣碎片化的治理形式無(wú)法滿(mǎn)足對(duì)整個(gè)水環(huán)境質(zhì)量的提高。最終只是造成了人力以及物力上的浪費(fèi)。同時(shí)，這樣的治理對(duì)水環(huán)境質(zhì)量的提高效果不顯著，導(dǎo)致人民群眾認(rèn)為實(shí)施水環(huán)境治理的部門(mén)或單位處理效率較低，無(wú)法看到河道水環(huán)境治理完成后對(duì)人們生活環(huán)境的提升，進(jìn)而給我國(guó)生態(tài)文明建設(shè)的進(jìn)行造成一定的阻礙。

2.4 河道水環(huán)境治理完成后，對(duì)后期的維護(hù)不夠重視

在水污染防治行動(dòng)計(jì)劃推動(dòng)以及河湖長(zhǎng)制制定下，各區(qū)對(duì)河涌進(jìn)行了大力整治，然而他們更注重短期的治理，認(rèn)為在建設(shè)期或者是在建設(shè)后的一兩年內(nèi)消除黑臭甚至是達(dá)到Ⅴ類(lèi)水就完成了目標(biāo)，從而忽略了長(zhǎng)期有效的運(yùn)營(yíng)管理。事物本來(lái)就是逐漸向著混亂的方向去發(fā)展，如果只注重建設(shè)期河道水環(huán)境治理，忽略了后期的運(yùn)行管理，自然導(dǎo)致河道水環(huán)境再次逐漸向著混亂的方向發(fā)展，從而出現(xiàn)“治反復(fù)，反復(fù)治”的局面。

3 河道水環(huán)境治理的措施

3.1 加強(qiáng)人們的生態(tài)文明建設(shè)觀念

社會(huì)公眾是水環(huán)境治理的最大利益相關(guān)者，城市文明建設(shè)離不開(kāi)社會(huì)公眾的參與。而加強(qiáng)人們對(duì)生態(tài)文明建設(shè)的觀念，讓他們參與到項(xiàng)目的治理、監(jiān)督管理是最有效的方法。

3.2 攔截污水，控制污水流入河道

“黑臭在水里，根源在岸上，核心在管網(wǎng)，關(guān)鍵在排口”這是當(dāng)今公認(rèn)的觀點(diǎn)。針對(duì)河道沿岸直接排入水體的工業(yè)廢水、生活污水等排口，通過(guò)管道截流、收集污水，經(jīng)過(guò)一體化凈水設(shè)備進(jìn)行處理后達(dá)標(biāo)排放；針對(duì)未進(jìn)行管網(wǎng)建設(shè)的地區(qū)，督促政府盡快完善污水管網(wǎng)建設(shè)，統(tǒng)籌規(guī)劃建設(shè)永久性的污水處理廠(chǎng)代替臨時(shí)性的一體化凈水設(shè)備等治理措施，削減和控制流入河道的污水。

3.3 持續(xù)進(jìn)行水生態(tài)修復(fù)

3.3.1 微生物技術(shù)

目前，微生物菌劑在水體治理領(lǐng)域越來(lái)越受到學(xué)術(shù)者研究。本文根據(jù)在已治理過(guò)的項(xiàng)目案例中，采用底質(zhì)改良劑（生態(tài)消淤菌劑）消納水體“內(nèi)部”的有機(jī)污染物。圖1中縱坐標(biāo)為底泥的厚度，橫坐標(biāo)為采樣點(diǎn)距離，由圖1可知：投撒生態(tài)消淤菌劑，經(jīng)過(guò)11個(gè)月治理后，河道的底泥有不同程度的降低。河道底泥降低說(shuō)明投撒的微生物分解底泥有機(jī)污染物，有效降低了底泥污污染物淤積。

圖1 底質(zhì)改良劑投撒前后底泥削減量變化

在治理牛其沖排水渠時(shí)，通過(guò)機(jī)械清淤清走大部分淤積于河床的淤泥后，隨后投撒生態(tài)消菌劑消納未能完全清走的底泥有機(jī)物，在配合其他的生態(tài)修復(fù)技術(shù)，目前牛其沖穩(wěn)定維持達(dá)到《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》的Ⅴ類(lèi)。

3.3.2 微納米曝氣

河道水體缺氧，微生物在厭氧條件下分解有機(jī)物，產(chǎn)生致黑致臭物質(zhì)，導(dǎo)致河涌黑臭。目前解決水體缺氧現(xiàn)狀是人為地向河道中充氧，增加水體溶解氧含量，強(qiáng)化好氧微生物的生命活動(dòng)，分解致黑污染物，凈化水體。現(xiàn)有的案例中，對(duì)牛其沖河道安裝微納米射流曝氣系統(tǒng)后，水體中溶解氧含量有了顯著的提高。經(jīng)第三方檢測(cè)，水體水質(zhì)從重度黑臭水體提高到了《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》的Ⅴ類(lèi)水標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)入運(yùn)營(yíng)維護(hù)管理階段。具體檢測(cè)數(shù)據(jù)如圖2所示。

圖2 微納米曝氣對(duì)牛其沖排渠水體中溶解氧含量的影響

從圖2可以看出，2019年11月治理前，牛其沖水體溶解氧為1.11mg/L，經(jīng)過(guò)2個(gè)月的建設(shè)期治理后，2020年2月牛其沖水體中的溶解氧含量提升到3.8mg/L，提高了242.34%。后期在運(yùn)營(yíng)維護(hù)管理期間，也一直保持在《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》的Ⅴ類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)。

3.4 對(duì)河道水環(huán)境進(jìn)行科學(xué)的維護(hù)工作

運(yùn)用“互聯(lián)網(wǎng)+”技術(shù)，對(duì)水質(zhì)進(jìn)行檢測(cè)，并將數(shù)據(jù)上傳到網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行分析，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、分析水質(zhì)情況。同時(shí)可依托互聯(lián)網(wǎng)對(duì)相關(guān)的維護(hù)設(shè)施進(jìn)行管理，可以有效地減少人力消耗。同時(shí)，“互聯(lián)網(wǎng)+”技術(shù)介入河道管理中，將有效提高水環(huán)境的各項(xiàng)管理維護(hù)工作，提高工作效率，降低人力成本。

4 結(jié)束語(yǔ)

提出了河道水環(huán)境治理措施應(yīng)當(dāng)從控源截污、內(nèi)源治理、生態(tài)修復(fù)、活源補(bǔ)水這四方面考慮。此外，還應(yīng)加強(qiáng)人們的生態(tài)文明建設(shè)觀念、貫徹執(zhí)行環(huán)境保護(hù)的法律法規(guī)以及加強(qiáng)后續(xù)長(zhǎng)效的運(yùn)行管理保障制度。