城市黑臭水体的整治技术措施

2020-11-28马涛梁建博中电建生态环境集团有限公司

珠江水运 2020年9期

马涛梁建博中电建生态环境集团有限公司

作为城市生态系统重要的组成部分，城市水体具有诸多功能，比如：涵养水质、保持水土、调节城市气候等。但是，随着城镇化进程的加快，工业废水及生活污水的排放量与日俱增，而城市基础设施的建设却严重滞后，黑臭水体的问题变得越来越严重，严重影响城市居民的生活质量。所以，深入的探讨治理城市黑臭水体的整治措施具有一定的现实意义。

1.黑臭水体形成的原因

1.1 外源有机物的破坏

不合理的用水行为以及排水行为对城市水体产生一定程度的破坏，比如，工业生产产生的废水没有经过合理的处理，就排放到城市水体中，由于废水中存在大量的有机污染物，其在分解过程会消耗大量的溶解氧，导致水体溶解氧的含量不同程度地降低，进而通过厌氧菌等微生物进一步分解，产生挥发性较强的物质，使水体黑臭。当水体富氧较差时，河流中的沉积物可能会和难溶于水的气体结合在一起，随着气体的上升，这些沉积物也会进入到水相中，导致水体发黑。另外，居民的生活污水、散养的家禽粪便排放入城市水体中，也会污染水体，加剧黑臭水体的产生。

1.2 底泥释放污染物

河流底部存在大量的底泥，污染物进入到河流后，沉积到底泥中并逐渐富集，使底泥受到严重污染，河床底泥在水体中以推移和悬浮形式输送，导致与上覆水体间的物理、化学、生物交换作用，同时如果底泥吸附的污染物量达到饱和后，也会持续不间断的将污染物释放到水体中，成为影响水体水质的二次污染源。另外，当有机物被排放到水体中后，藻类的繁殖速度就会加快，而藻类的生长会消耗水体中绝大多数的氧气，在缺氧的条件下，需氧型生物无法生存，使得水下污染物不能被及时的分解，久而久之，水体黑臭的问题就会越来越严重。

2.黑臭水体治理中存在的主要问题

2.1 治理机制不健全

水在城市的经济发展中具有非常重要的作用。在一个城市内部，如果水环境不够和谐，不仅会影响居民的生活质量，也会制约城市的经济发展。目前，虽然我国环保部门已经认识到黑臭水体治理的重要性，也相继出台了相关治理方案及举措，但是部分城市重视程度不足，且治理机制不够完全完善，导致整体治理效果及质量远远达不到预期设想。

2.2 缺乏相关规范

河道监管力度不足，缺少监测断面，给黑臭水体的产生埋下了隐患。由于国家缺乏针对黑臭水体治理的相关法律法规，使得很多政府在开展治理工作时无据可依，同时也正是因为缺乏相应的法律法规的约束，企业对污水处理问题不够重视，影响城市黑臭水体的治理进度与质量。

2.3 污水处理技术有待更新

我国目前相当一部分污水处理厂建成的时间较早，随着城市的进一步规划和发展，反应出污水处理技术更新速度已经远远落后污水处理的复杂性，污水处理技术落后。主要表现出“自动化水平低、维修率高、效率低”。随着城乡统筹规划，出现越来越多的中小城市，污水处理厂匮乏，城市中大部分污水直接排放，加剧了城市水体的污染。

2.4 源头的治理待进一步提高

河涌的主要污染源来源于生活污水和工业废水，相当数量的城市内河涌沿岸坐落着林立的居民房、工业园区、小散乱工业企业，污水口直排河涌，收集难度较大，需要花费大力气进行排水路由改造，整顿关停重污染小企业，加快企业转型和清洁生产方能解决；同时应加大老管网调查，加快修复和改造，解决老管网“跑、冒、滴、漏”问题。

2.5 水生态系统构建不完善

目前部分河涌存在旱季断流的情况，一些河涌由于长期水量不足，水生态系统受到严重破坏，河涌内已经没有水生动植物存在，且由于水量不足导致涌内水动力不足、水质恶化。

3.黑臭水体治理技术

3.1 基础保障性措施

（1）控源截污。控源截污技术主要有两种：面源控制和截污纳管。针对合流制管网设置沿河截污干管，针对分流制雨水管网设置初期雨水收集调蓄系统。通过对非法排污口开展溯源治理，保证从源头上削减点源污染，沿着河道两岸，设置初期雨水收集管道，将其运送到雨水处理站经过处理后，当做城市的循环补水。这种技术的应用减少了点源污染，同时为后期水质的保持打好了基础。

（2）内源治理。河道底泥最为常见的内源性污染，河道底泥不仅含有大量的有机物，还包含大量的N、P污染物，这些物质的分解都会导致水体发黑发臭。清淤疏浚是最为直接的底泥处理方式，在开展清淤工作前，需要对河道最佳的疏浚深度进行研究，将清淤的量控制在合理范围内，因为清淤不彻底可能会影响水体的治理效果，而清淤量过大会增加水体治理的成本。如果条件有限，不能开展实验研究，可以将清淤的深度定在0.5～0.8m之间。过氧化钙底泥修复技术也是一种常见的底泥处理技术，过氧化钙和水反应会产生氧气，提高水体的富氧程度，在Fe2+等催化剂的作用下，也会有一定数量的羟基自由基产生，可以去除底泥中的有机污染物。实践证明，过氧化钙修复底泥效果较好，但是这种技术只能当做应急措施，不能解决根本性的问题。除了以上方法，还可以利用生物方法对底泥进行治理，比如提高底泥中微生物的种类和数量，利用微生物对污染物进行讲解，这类生物方法的应用，不仅会促进河道生态系统不断向着平衡的方向发展，还可以从根源上治理污染问题。

3.2 阶段性措施

（1）生态净化。治理完点源、面源及内源污染后，还需要采取有效的措施恢复水体水质。构建完善的生态系统，通过土壤、微生物以及植物的作用，去除水体中的污染物。目前，人工湿地是常见的一种水质改善方法，利用植物根系的吸附以及截留作用，吸附和截留污染后，然后利用表面生物膜的分解作用，分解和去除污染物。人工湿地运行三个月后，水质就可以达到V类水标准。

（2）人工增氧。如果河流内污染物数量较大，水体中微生物分解污染物的时候会消耗大量的溶解氧，使得水体变成厌氧环境，厌氧环境的形成会加剧水体的污染，所以，采取有效的措施，增加水体内的溶解氧，对于改善水质具有十分重要的意义。

3.3 长效性措施

（1）岸带修复。大多城市在建设河道的河岸带的时候会对其进行硬化处理，使得河岸到河流之间的过渡段不具备生态系统的功能，另外，经过硬化处理的河岸切断了地下水和地表水之间的循环，导致水陆交错位置的植物、动物以及微生物无法生长，严重影响了水生态平衡。基于此，应该针对硬化处理过的河岸进行生态修复，提高河岸的透水能力，利用植物根系截留和过滤初期雨水，避免污染物随着初期雨水进入到城市水体中。其他常见的岸带修复措施有：植草沟、透水铺装以及生态护岸等。

（2）活水循环、清水补给。无论是封闭型、半封闭型河道，还是缓流型、滞流型河道都十分容易发生水体黑臭问题，针对这类河道进行治理的关键在于提高河水的流动性。在水量富足的位置，应用补给清水的措施改善河流的水动力条件，让“死水”变为“活水”、让“流动慢的水”变为“流动快的水”，提高水体的自净能力。另外，治理黑臭水体、改善水质可以通过与“海绵城市”建设理念相结合，首先对雨水调蓄，然后在将经过处理的雨水作为城市补给水的来源。在缺水的区域，可以发挥循环泵的作用，提高河流水的流动性。