水生態(tài)修復技術在黑臭河道治理中應用

王思遠

北京市涼水河管理處 北京 100069

1 簡述黑臭水體

黑臭水體形成的根本原因是有機物的腐敗，其詳細形成機理為：大量有機污染物逐步滲透至水體中，使水體結構發(fā)生變化，有機污染物在好氧微生物的影響下消耗水體本身的氧氣量，使水體處在一種缺氧環(huán)境下，此時厭氧菌會大面積繁殖，最終促使有機物腐壞、分解、發(fā)酵，形成甲烷（CH4）、硫醇以及氨氮化物等發(fā)臭物質(zhì)。以《城市黑臭水體整治工作指南》為標準，將河道黑臭水體分為輕度黑臭和重度黑臭兩個等級，分別依據(jù)透明度、溶解氧（DO）、氧化還原電位（ORP）以及氨氮（NH3-N）含量確定。相關管理部門對河道水質(zhì)進行全面分析，通過數(shù)據(jù)檢測能得到，目前河道污染中氮元素、氨元素是重要污染元素，磷元素危害偏小。其中河內(nèi)以及河道兩邊污染作用偏低，上下游區(qū)域水質(zhì)相對良好，在下游區(qū)域生物污水支流相接處地域，水內(nèi)污染物整體含量偏高。其中河道基礎生態(tài)環(huán)境良好，在河水底部以及兩岸存有相應的非硬質(zhì)特性，能適應較多水生動物有效生長。其中河道內(nèi)源、外源整體污染較為嚴重，對原有生態(tài)環(huán)境會產(chǎn)生不同程度破壞性，要注重集中選取針對性優(yōu)化控制措施，能全面提升生態(tài)環(huán)境質(zhì)量[1]。

2 治理方法

2.1 控制污染源

膜生物反應器（MBR）技術指的是充分結合膜分離技術以及生物處理技術，不僅可以將以往使用的二沉池的功能代替，將固體和液體分開，同時還可以將中水保持比較穩(wěn)定的狀態(tài)，可以有效去除氨氮，降低水的渾濁度，大大減少水中的懸浮物和細菌，大幅度提高水環(huán)境質(zhì)量。為了在源頭上減少污染，在河道上游水源匯入處，采用MBR（膜生物處理器）一體化設備，設計處理量為600t/d，設計運行時間為21h/天，該廢水經(jīng)過處理后出水水質(zhì)能夠達到一級A排放標準。通過MBR技術，能夠大大攔截上游居民的生活污水排入，能夠削少排入的污染物，極大地提高排入河道的水環(huán)境質(zhì)量，從源頭上來控制污染物，這是非常關鍵的一步，在源頭上控制能夠事半功倍。

2.2 水生植物修復應用

常見的水生植物修復水體生態(tài)的技術是生態(tài)浮島與人工濕地。生態(tài)浮島是一種構建在河道中流速不大的漂浮體，這種漂浮體使用無土載體種植植物。生態(tài)浮島還具有美化城市，豐富生物棲息地的作用。人工濕地利用土壤介質(zhì)的截留吸附過濾作用、各種生物的吸收和降解作用實現(xiàn)對黑臭水體的凈化。通過大量的實踐研究發(fā)現(xiàn)，水體中的氮磷、鐵錳等元素可以直接被植物吸收富集，極大地降低了水中污染物質(zhì)的含量，并且水生植物的根部可以向水中輸送大量氧氣，增加溶解氧的含量，逐漸美化水體環(huán)境。并且種植水生植物可以固定底泥，吸附懸浮物質(zhì)，極大地降低了水中懸浮物質(zhì)的含量，防止底泥的二次污染。雖然水生植物修復水體優(yōu)點眾多，但也有一定的局限性，如應注意植物因季節(jié)變化產(chǎn)生的凈化效果的差異，不同種類的植物處理不同水質(zhì)的差異，以及植物枯萎后若未及時處理極易造成水體的二次污染等情況。所以應因地制宜，一河一策，及時收割調(diào)節(jié)植物，防止二次污染。此外應注意與其他方法的結合，面對河流水質(zhì)特別差時，可以結合曝氣、微生物的協(xié)同作用、生物膜、生態(tài)浮床、空氣過濾器等方法，實踐證明是切實可行的[2]。

2.3 建立完善的水生植物群

由于河道中污染較重，水體質(zhì)量較差，要承擔較大污染負荷。所以當前要注重在河道中適量種植相應的水生植物，這樣能對各項問題集中控制。在水生種植植物選取中，要集中選取耐污染作用較強的作物。例如蘆葦、苦草、香蒲等，技術人員還要合理選取適量浮游植物進行種植，比如各類菱狀植物，此類植物生長中產(chǎn)生的代謝產(chǎn)物較少。還要對河流各類植物實際覆蓋要求合理分析，水生植物基本覆蓋范圍不能超過70%。沉水植物覆蓋面積要超出50%左右。

2.4 化學方法

治理黑臭水體的化學方法主要是向黑臭水體中投放大量的化學藥劑，利用化學藥劑與水中污染物發(fā)生的聚合作用，形成的聚合物在重力作用下自然沉淀，從而使得溶解性污染物從水中分離，最終形成無毒無味的物質(zhì)或沉積在水體底部。石灰，Ca(OH)2，CaO2，鐵鹽，鋁鹽等化學藥劑，可以有效地去除水中懸浮物質(zhì)，改善水質(zhì)。雖然化學法可以有效地去除水中的有機物、鐵錳等重金屬離子，能夠在短期內(nèi)快速實現(xiàn)水體的凈化，但不能保存城市水體的長期活性，投入成本太大，黑臭水體容易反彈，并且化學藥劑容易對生態(tài)系統(tǒng)造成二次破壞，治標不治本。

3 結語

在城市飛速發(fā)展的如今，黑臭水體治理工程任重而道遠。在整治黑臭水體過程中，首先我們必須實事求是，積極調(diào)研，與時俱進，因地制宜，根據(jù)河流的實際水質(zhì)情況，對癥下藥，標本兼治，一河一策，多技術多工藝結合，切忌以偏概全。基于挺水浮水等水生植物以及微生物來治理城市黑臭水體，經(jīng)濟環(huán)保，迅速恢復黑臭水體河道的生態(tài)系統(tǒng)，建成生態(tài)宜居，幸福美麗的城市[3]。