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城市黑臭水体污染与治理现状

2018-02-18

城市建设理论研究(电子版) 2018年25期
关键词:河道整治水体

廊坊市奥通市政工程设计有限公司 河北 廊坊 065000

正文:

城市黑臭水体是指城市建成区内,呈现令人不悦的颜色和(或)散发令人不适气味的水体的统称[1]。城市黑臭水体不仅给群众带来了极差的感官体验,也是直接影响群众生产生活的突出水环境问题。《水污染防治行动计划》(简称“水十条”)明确将城市黑臭水体纳入国家水治理体系范畴。“水十条”要求“到2020年,地级及以上城市建成区黑臭水体均控制在10%以内,到2030年,城市建成区黑臭水体总体得到消除”[2]。城市黑臭水体整治已经成为地方各级人民政府改善城市人居环境工作的重要内容。黑臭水体成因复杂,治理也具有复杂性,需要针对各地、各河个案具体分析,精准施策,一水一策。

1 黑臭水体现状及成因

1.1 黑臭水体现状

截至2018年12月,全国已认定黑臭水体总计数量2100个,其中:未启动数量为0个,方案制定数量为91个,治理中数量为264个,完成治理为1745个[3]。黑臭水体整治工作已取得积极进展,市民表达对治理效果满意度增加。城市黑臭水体主要分布在广东、安徽、湖南、山东、江苏、湖北等地区。其中,广东黑臭水体243个,总长699.004km;安徽217个,总长361.447km;湖南170个,总长342.726km;山东165个,总长366.591km;江苏152个,总长272.724km;湖北145个,总长3498.934km,是全国各省份中长度最长的;河北42个,总长112.963km。

图2 分省份已认定城市黑臭水体数量分布图

以河北为例,河北黑臭水体42个,其中,方案制定中的6个,治理中的3个,完成治理的33个。

1.2 黑臭水体识别、分级与判定

《城市黑臭水体整治工作指南》[1]中,根据以往掌握的水体污染和投诉情况,进行预评估;可通过开展调查问卷,进一步判别水体黑臭状况。黑臭水体的识别主要是利用人类感官指标作为评价指标。根据黑臭程度的不同,将黑臭水体分为“轻度黑臭”和“重度黑臭”两级,评价指标包括透明度、溶解氧(DO)、氧化还原电位(ORP)和氨氮(NH3-N),如表1所示。

表1 城市黑臭水体污染程度分级标准

目前,用于城市黑臭水体的评价指标,大多以水质化学指标和人类感官指标为主,它在一定程度上反映了水体黑臭的情况,但还不完善,需要结合实际情况,增加水体水生生物指标。水生生物种类和分布,与水体状况有显著的相关性,水体黑臭状态能改变水生生物系统,因此,需要增加生物指标,进一步判别黑臭水体[4]。

1.3 黑臭水体成因

黑臭水体污染源包括:(1)点源污染,包括污废水直排口、合流制溢流口、管网初期雨水和非常规水源补水等;(2)面源污染,包括城市降雨径流、冰雪融水和畜禽养殖废水等;(3)内源污染,包括水体底泥、岸带沿线垃圾和水生植物状态;(4)其他,包括污水厂超标排水、落叶沉降情况和潜在事故排放等。

黑臭水体过程:污染负荷大,超过健康水生态的自净能力。过量纳污导致水体供氧和好氧失衡,使水体转化成缺氧状态,致使厌氧细菌大量繁殖,有机物腐败、分解、发酵,生成氨氮、硫化氢、挥发性有机酸等恶臭物质以及铁硫化物、锰硫化物等黑色物质,使水体和底泥变黑、变臭,底泥上泛、黑苔爆发[5,6]。

2 黑臭水体整治技术路线

2.1 污染源调查和环境条件调查

根据《城市黑臭水体整治工作指南》[1],进行点源、面源、内源和其他污染源调查,进行周边环境特征、水文条件、水体岸线硬化状态和其他环境条件调查。

2.2 整治技术选择

从水体黑臭的严重程度、内外污染源、上游来水水质、水体类型、水文动力状态等多方面因素考虑,按照“控源截污、内源治理;活水循环、清水补给;水质净化、生态修复”的基本技术路线,遵循“适用性、综合性、经济性、长效性和安全性”等原则,选择适合当地实际情况的整治技术。

目前常用的黑臭水体整治技术包括:(1)控源截污技术,包括截污纳管和面源控制等;(2)内源治理技术,包括垃圾清理、生物残体及漂浮物清理和清淤疏浚等;(3)生态修复技术,包括岸带修复、生态净化和人工增氧等;(4)其他治理措施,包括活水循环、清水补给、就地处理和旁路治理等。

目前黑臭水体整治的技术众多,按照技术原理可分为物理、化学和生物治理技术。

物理、化学技术广泛应用于黑臭水体整治,但仍有许多不足。实践证明,物理、化学技术虽能治理黑臭水体,但不能提升水体自净能力,故效果没有持续性。目前,最具有发展前景的黑臭水体整治技术是生物治理技术,它主要是通过生物(原生动物、微生物、植物)的代谢活动,对污染物进行降解和转化,从而净化水体、提高水体自净能力、恢复生态系统功能,不但效果好、经济,而且没有二次污染、美化环境等,最具发展前景[7]。

2.3 整治效果预测

结合水质水量特征、水环境容量及水体自净能力,对整治后的整治效果进行预测。应重视整治效果预测,它对整治技术的选择至关重要。

2.4 整治效果评估和监测机制

根据《城市黑臭水体整治工作指南》[1],进行整治效果评估。环保部应加强黑臭水体遥感监测,筛查遗漏黑臭水体以及对黑臭水体实施动态监测,定量评价黑臭水体整治成效,这对于全面支撑城市黑臭水体整治工作、落实“水十条”具有十分重要的意义[8]。自2015年以来,环保部卫星环境应用中心对北京、南京、沈阳、济南等15个城市的黑臭水体进行了遥感监测,将监测范围扩大到全国34个省(市、区)。

2.5 长效机制的重要性

治理城市黑臭水体是个系统工程,复杂、难度大、时间长,并非河道整治问题。一些地方存在周期性返黑臭问题,效果没有持续性。黑臭水体是一个技术问题,也是一个社会问题、经济问题,更是一个管理问题。需要源头严防优先(雨污分管、落实责任、信息公开、公众参与、资金机制)、过程严管(监管、举报、风险排查、补偿赔偿)、结果奖惩(评估考核、追责奖励)。

应制定长效管理机制,明确各相关部门的职责分工、绩效评估机制、强化城市黑臭水体整体考核与监管等,重视公众参与在长效机制中的作用,将公众参与和监督作为长效监管机制的重要组成部分。

3 黑臭水体整治工程实例

黑臭水体整治是复杂的系统工程,需要针对各地、各河个案具体分析,精准施策,一水一策,才能保持长效机制。在实际工程中,一般采用多种工艺进行治理。

宁波市以38条河道82万平方米水域为试点,开展城区内河水质长效维护提升工作,采用了微纳气泡气液分散系统、模块式微生物循环驯化、推流曝气、浮岛水生植物净化等一系列国内外前沿的河道水质治理技术。通过两年的运行考核,38条维护河道水质得到了明显改善。38条河道COD均基本达到Ⅴ类水体要求,其中13条河道的COD、总磷基本达到Ⅴ类水体要求,6条河道COD、氨氮、总磷基本达到Ⅴ类水体要求;27条河道的COD基本达到Ⅳ类水体要求,其中北斗河、青林河、洋市河、地洋漕等4条河道COD、氨氮、总磷基本达到Ⅳ类水体要求[3]。

青岛市陆续对李村河分段实施综合整治。目前,已完成李村河上游约8.4公里综合整治;基本完成李村河下游约5.6公里综合整治;正在进行李村河中游段约3公里综合整治。客观分析水体黑臭成因:70余处污水直排口,是造成李村河水体黑臭的最主要原因;其次,李村河污水处理厂存在污水溢流问题;初期雨水污染是不容忽视的重要原因。整治内容主要包括:截污、新建污水处理厂、防洪、生态修复、新建雨水调蓄池、拦蓄水设施、河道补水、景观环境建设等。经过整治,切实改善了水体黑臭,并提升河道沿线城市环境质量,明显改善了河道景观效果[3]。

黄伯平等应用生物治理与生态修复组合技术治理南京市江心洲黑臭河道,通过设置河道曝气造流系统、建立高效生物膜降解系统、建立水生植物生态系统、建立水生动物生态控藻系统等措施,进行黑臭水体整治。通过整治,COD、TP、总氮和氨氮的去除率分别为约44.2%、45.8%、38.3%、38.8%,均达到了地表水IV类水标准,河道中挺水、浮水及沉水植物长势良好,恢复了水生生态系统,提高了水体自净能力,并明显改善了河道景观效果[9]。

金承翔等将曝气充氧技术、微生物净水技术、植物净化技术及生物促进技术进行组合,用于上海市中心城区黑臭水体污染治理与生态修复。曝气充氧可以快速地提高水体的溶解氧,水体中污染物的净化过程由厌氧发酵转化为好氧矿化,导致黑臭的二次污染物浓度随之降低,水体黑臭得以消除,河道水生态环境也得到改善。

4 结论

城市黑臭水体与人民对美好生活的向往之间的矛盾日益突出。黑臭水体整治是一个复杂的系统工程,不要片面重视短期成效,应重视长效性,整治重心从单纯的水质净化转变为水生态系统的恢复,将黑臭水体整治作为城市建设的重点之一。

黑臭水体整治的技术很多,但必须因地制宜,针对各地、各河个案具体分析,精准施策,一水一策,有针对性的制定修复方案,合理安排治理计划,才能保持长效机制。

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