黑臭水體河底末端修復治理研究

高凡

（中建材資源環(huán)境有限公司，北京 100000）

1 黑臭水體形成原因

為采取科學措施治理黑臭水體，治理人員需明確黑臭水體的形成原因，分析不同類型黑臭水體的產(chǎn)生機理，以便正確選擇修復治理技術。第一，水體含氧量下降，水體中有機物與腐殖質含量占比高會消耗水體中大量氧氣，如氧氣含量低于2 mg/L，會使水體處于卻缺氧狀態(tài)，不具有自凈能力。第二，水體底部污泥釋放污染物，甲烷等氣體的釋放也使得底泥上浮，部分河道中營養(yǎng)物質富集，藻類生長茂盛，此類植物死亡分解后，會產(chǎn)生氨氮化合物，引發(fā)水體黑臭現(xiàn)象。第三，水體流動性決定水體的自凈能力，流動性差的河道極容易出現(xiàn)黑臭現(xiàn)象，此類水域污染物嚴重堆積，提升水華風險的爆發(fā)概率，致使水體含氧量急速下降，加快水體被污染的速度，增加治理難度。

2 黑臭水體河底末端修復治理技術

2.1 黑臭水體評價

在確定治理技術應用方式前，需依據(jù)實際情況對黑臭水體做出準確的評價，作為制訂技術應用方案的數(shù)據(jù)依據(jù)，黑臭指數(shù)法是現(xiàn)下黑臭水體治理常用評價法，計算公式如下：

式中，Pj為編號j河道的指數(shù)，Pij為j河道i指標污染指數(shù)，Cij與Ci0分別為各項i指標的濃度與濃度標準值。

該評價法消除傳統(tǒng)評價法的弊端，可得出較為準確的評價結果，在黑臭水體修復治理工作開展中具有較高的參考價值，有助于提升治理方案的實際可行性?？紤]多種外界因素對評價結果的影響，更符合黑臭水體的治理需要，以便治理人員準確判斷水體的污染情況，采取最科學的治理措施，解決水體污染問題，充分發(fā)揮黑臭水體河底末端修復治理技術的作用，維護地區(qū)生態(tài)環(huán)境[1]。

2.2 水生動物修復

生態(tài)鏈完整性即河道生態(tài)修復能力的體現(xiàn)，也可用于黑臭水體治理，增強河道的自我修復能力，減少污染治理對河床的不良影響，構建功能完整的河道生態(tài)系統(tǒng)，同時提升河道的觀賞性。該修復技術通常與水生植物修復同時使用，深入分析黑臭水體的特點，明確黑臭水體的治理目標，針對水體的實際情況確定技術應用方案，增加水體中動物種類，完善河道水體環(huán)境，使水體具有較強的自我修復能力，打造美觀性強的自然生態(tài)景觀。運用該技術尤其需重視動物數(shù)量的確認，某黑臭水體覆蓋面積為106.7 ha，據(jù)此治理人員設計水體動物投放數(shù)量，如表1 所述，保證投入水生動物的成活率，逐漸實現(xiàn)生態(tài)修復目標。

表1 水生動物投放數(shù)量

2.3 人工曝氣

人工曝氣修復技術的原理為增加水體的含氧量，使水體的含氧量達到環(huán)境標準，為水生生物生存創(chuàng)造基礎條件，提升水體生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，強化河道水體的凈化能力，解決水體黑臭的問題。該修復技術應用方式如下：第一，曝氣方式選擇，全面掌握黑臭水體的情況，分析待治理黑臭水體的環(huán)境特征，科學選擇技術設備，常見曝氣形式有表面曝氣、鼓風曝氣、機械曝氣等，某黑臭水體深度為4 m 左右，對美觀性要求較高，因此，治理人員選擇浮水噴泉曝氣形式，治理效果明顯。第二，考慮外界因素對黑臭水體治理的影響，確定曝氣技術的應用方式，判斷使用機械設備的數(shù)量方式，控制機械設備的運行參數(shù)。以浮水噴泉曝氣為例，實際治理時噴水高度需低于1 m[2]。

2.4 微生物強化修復

微生物是水體的重要組成部分，其數(shù)量與種類直接對水體的自我修復能力起決定性作用，為此治理人員也可利用微生物實現(xiàn)水體修復目標，提升河道水體的水質。在黑臭水體治理中，微生物可分解水體中污染物，促使污染物存在形式轉換，不會對河床造成破壞，更符合黑臭河道治理需要，可同時治理水體的內源污染與外源污染，PGPR 原位生態(tài)修復技術是常用微生物強化修復技術。在實際運用該技術治理黑臭水體時，需依據(jù)水體治理需要，設計修復系統(tǒng)的布設方案，包括設備的布設間距，同一河道中兩套設備的間距應控制在500~700 m為最佳，具體數(shù)值結合實際情況確定。

3 黑臭水體河底末端修復治理策略

3.1 水體概況分析

為保證黑臭水體河底末端治理方案的合理性，治理人員應關注待治理水體的實際情況，采集河道水體環(huán)境信息，驗證信息的真實性，確定黑臭水體河底末端治理需要。第一，調查治理水體的地理位置、河道寬度、需治理長度等，分析該水域的功能，按照標準判斷黑臭水體的級別。當水體透明度高于25 cm、含氧量超過2 mg/L 時，水體未出現(xiàn)黑臭，否則需采取措施治理污染。第二，探析河道水體被污染的原因，查明造成水體黑臭的污染源，依據(jù)污染源的特點，確定河底末端修復治理方案，確保采用的治理方案符合河道治理需要，可解決河道污染問題，修復河道生態(tài)環(huán)境。第三，關注待治理河道的流動性。流動性差也是加劇水體污染的主要原因，治理中治理人員也需考慮水體流動性對水質的影響，以便優(yōu)化河底末端治理方案，提高黑臭水體治理效果，保證黑臭水體治理工作的質量。

某黑臭水體河底末端修復工作開始前，治理人員深入施工現(xiàn)場，了解待治理黑臭水體實際情況，測量待治理水體的長度、寬度、透明度等，發(fā)現(xiàn)該水域部分區(qū)域透明度低于15 m，已達到黑臭標準，急需治理，同時考慮河道分布特點，制訂黑臭水體的治理方案，并在實際實施方案前，對方案作出優(yōu)化調整?；谒w分析結果，治理人員決定河道沿線設置7 個檢測點，用于采集河道各區(qū)域的水質信息，包括透明度、氧氣含量等，發(fā)現(xiàn)河道各處透明度均低于25 m，僅有部分區(qū)域水體含氧量超過2 mg/L，按照檢測結果設計的治理方案具有較高的應用價值，可解決河道存在的水體污染問題。其他黑臭水體河底末端治理工程中，治理人員也應分析治理河道的外部環(huán)境條件，借鑒其他黑臭水體的治理經(jīng)驗，調整治理方案，發(fā)揮治理技術的作用，逐步改善黑臭水體的環(huán)境，增強水體的自凈能力[3]。

3.2 規(guī)范治理流程

現(xiàn)階段黑臭水體治理難度較大，對治理人員的技術水平提出更高要求，為此治理人員需規(guī)范技術運用流程，確保技術運用方式符合黑臭水體治理需要。治理人員應按照規(guī)范運用修復工藝，達到預期修復效果。實際運用修復工藝時，需關注污染底泥的厚度，得出準確的測量結果，并根據(jù)測量結果選擇治理方式，判斷污染底泥高程與生態(tài)修復高程之間的關系，據(jù)此制訂河道的修復方案，增強設計修復方案的實際可行性，在不影響河道周邊生態(tài)環(huán)境的條件下，完成黑臭水體治理工作。通常情況下采用環(huán)保疏浚方式完成河道治理，如污染底泥高程低于生態(tài)修復高程，且二者差值超過0.5 m，或污染底泥高程高于生態(tài)修復高程，差值在0.5 m 以上，需采用組合式修復工藝，其中第一種情況修復工藝應用流程復雜，疏浚與處理后，還需開展生態(tài)礫石河床修復工作。

以某黑臭河道治理工程為例，治理人員在工作開始前，結合河底末端修復工藝的運用原理，明確規(guī)定工藝的運用流程，要求治理人員準確測量底泥高程，將其與生態(tài)修復高程做比較，正確選擇修復黑臭水體的方法。測量中發(fā)現(xiàn)該河道各區(qū)域污染底泥高程差距較大，超過1 m，治理情況較為復雜，需按照污泥高程與設計高程的關系，將河道劃分為多個區(qū)域，分別采取措施完成治理工作。為此治理人員科學劃分治理區(qū)域，學習不同條件下運用修復工藝的流程，針對不同區(qū)域的治理需要，設計不同的修復治理方案，黑臭水體治理效果顯著提升，水體污染得到控制?？梢娨?guī)范工藝流程的重要性，其他黑臭水體治理工作中，治理人員也要學習技術運用規(guī)范，分析水域環(huán)境信息，選擇最科學的河底末端修復工藝運用方式，保證生態(tài)環(huán)境修復效果，為地區(qū)經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展奠定基礎。

3.3 明確修復治理要點

治理人員要結合黑臭水體的實際情況，確定疏浚土的用量，細化設計方案，提升治理法方案與黑臭河道的匹配度，降低治理人員實施治理方案的難度，凸顯環(huán)保疏浚工藝的運用價值。與此同時，治理人員還需檢測河道污泥的種類，分析不同類別污泥對河道的危害程度，結合不同種類污泥的特性，分別確定污泥的處置方式，處置后按照治理需要修正河道底泥，進一步強化治理工作質量[4]。

污泥底泥高于生態(tài)修復高程，且二者高程差超過0.5 m時，可采用環(huán)保疏浚與原位處理相結合的生態(tài)修復方式，檢驗回填土的質量，確?；靥钔恋耐临|達到標準不會對水體造成二次污染，順利完成黑臭水體河底末端治理工作。治理中需注意以下問題：第一，控制河道中回填土的厚度，使用前再次檢驗土質，通常將回填厚度與生態(tài)修復方案保持一致，使回填土發(fā)揮應有作用，實現(xiàn)河道河床的修復；第二，結束回填工作后，需壓實回填土，如使用的回填土為黏性土，需保證回填土的壓實度達到91%，非黏性土的壓實度也應超過60%，常用于回填的材料有優(yōu)質土、塊石與砂礫等。

污泥高程低于設計高程，且二者間差值高于0.5 m，該條件下治理人員治理黑臭水體難度較大，為此治理人員在工作中需遵循以下技術應用原則：第一，將回填土的厚度控制在20 cm左右，按照回填土的種類檢驗其壓實度，壓實度驗收標準與污泥高于設計標準一致，起到隔離水體與下層污染物的作用，避免下層污染物擴散再次污染水體；第二，設置礫石床，增強治理后水體的自凈能力，使用礫石的直徑應控制在0.15 m 內，盡量縮短河床處理與回填之間的時間，鋪設礫石床后采用分層回填法，回填部分壓實度不應低于90%。

3.4 制訂布置方案

第一，整合設置檢測點的信息，了解河道各區(qū)域的污染情況，明確各水域的污染治理目標，以便工作人員選擇最合適的治理策略。第二，結合各區(qū)域污泥的厚度，細化污染治理方案，規(guī)范治理工藝的技術應用方式，嚴格按照要求完成治理工作，確保技術參數(shù)科學，符合黑臭水體的治理需要。第三，河底坡度控制，根據(jù)修復后河道需具備的生態(tài)功能，確?；靥钔恋钠露仍诤侠矸秶鷥龋嵘岳砗蠛拥赖姆€(wěn)定性。堅持分段治理原則，依據(jù)污染情況將水體劃分為多個區(qū)域，有針對性地制訂布置方案，高質量完成黑臭水體河底末端治理工作，優(yōu)化河道的生態(tài)環(huán)境，使修復后河道的自凈能力提升，實現(xiàn)生態(tài)環(huán)境與社會經(jīng)濟的協(xié)調發(fā)展。

4 結語

綜上所述，黑臭水體河底末端修復治理技術具有較高的研究價值，有助于提升黑臭水體治理效率，消除黑臭水體治理產(chǎn)生的消極影響。相關人員需關注技術領域最新研究成果，學習先進的技術應用理念，不斷創(chuàng)新河底末端修復治理技術的應用方式，實現(xiàn)黑臭水體治理目標，保護地區(qū)生態(tài)環(huán)境，推動地區(qū)可持續(xù)發(fā)展。