城市黑臭水体治理技术体系研究

2022-08-20 17:32:29 0 九游会品牌环境

　　我国自“九五”期间开始启动重点流域水污染防治规划，经过近20年的治理，在大江大河水质改善的同时，城市中自然或人工形成的河流、河道和小型湖泊等水体，老百姓周边的毛细血管河流水质尚未好转，部分城市出现多条黑臭水体，甚至城市区域内的主干线河流也出现黑臭现象。

　　水体黑臭是大部分国家工业化发展阶段产生的环境产物。国外发达国家在工业化、城市化发展进程中，也出现过城市水体黑臭、水体污染的现象，最早可追溯至20世纪中期的英国晤士河。20世纪70年代，德国的莱茵河由于重工业区工业污水的排入，水体发生黑臭现象。同期，美国的芝加哥河、特拉华河等，也曾污染严重而常年黑臭。

　　我国由于近几十年来城镇化和工业化进程的发展速度加快，但城市基础设施建设不足，使得一些城市水体尤其是中小城镇水体直接成为工业、农业及生活废水的主要排放通道和场所，导致城市水体大面积污染，引起水体富营养化，形成黑臭水体。截至2016年2月，我国已排查出黑臭水体1861个。其中，河流1595条，占85.7%;湖、塘266个，占14.3%。从黑臭水体地域分布来看，南方地区有1197个，占64.3%;北方地区有664个，占35.7%，总体呈南多北少的趋势;从省份来看，60%的黑臭水体分布在广东、安徽、山东、湖南、湖北、河南、江苏等东南沿海、经济相对发达地区。

　　十二五”以来，我国对解决和治理城市黑臭水体十分重视。2015年4月，国务院发布《水污染防治行动计划》，其中对黑臭水体治理和水体水质提出的明确要求：到2020年，我国地级及以上城市建成区黑臭水体均控制在10%以内，重点流域水质优良比例总体达到70%以上; 到2030年，城市建成区黑臭水体总体得到消除，重点流域水质优良比例总体达到75%以上，城市集中式饮用水水源水质达到或优于Ⅲ类比例总体为95%左右。

　　2015年8月，住建部、环保部发布《城市黑臭水体整治工作指南》，对城市黑臭水体整治工作的目标、原则、工作流程等均作出了明确规定，并对城市黑臭水体的识别、分级、整治方案编制方法以及整治技术的选择和效果评估、政策机制保障提出了明确的要求。根据《指南》，到2015年年底前，地级及以上城市建成区应完成水体排查，公布黑臭水体名称、责任人及达标期限(已基本完成);2017年年底前，地级及以上城市建成区应实现河面无大面积漂浮物，河岸无垃圾，无违法排污口;直辖市、省会城市、计划单列市建成区基本消除黑臭水体。

　　黑臭水体成因和分级

　　黑臭水体是由于水体缺氧，有机物腐败而造成的，是有机污染的一种极端现象。水体黑臭是由于大量有机污染物进入水体，在好氧微生物的生化作用下，消耗了水体中大量的氧气，使水体转化成缺氧状态，致使厌氧细菌大量繁殖，导致有机物腐败、分解、发酵，转化为氨氮、腐殖质、硫化氢、甲烷和硫醇等发臭物质。此过程引起水体中耗氧速率大于复氧速率，造成缺氧环境，产生的有臭气体逸出水面进入大气，水中铁、锰等重金属被还原，与水中的硫形成硫化亚铁等化合物，形成大量吸附了FeS、MnS的带负电胶体的悬浮颗粒，使水体变黑、变臭。

　　《城市黑臭水体整治工作指南》中根据黑臭程度的不同，将黑臭水体细分为“轻度黑臭”和“重度黑臭”两级。城市黑臭水体分级的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)。

　　黑臭水体治理理念及技术体系

　　水体中的污染物来源包括外源污染和内源污染;外源污染包括点源污染(工业污水、生活污水等)和面源污染(初期雨水径流、空气降尘、农业废弃物倾倒等);内源污染则包括污泥和水体内污染物的释放。

　　水体黑臭的根本原因是污染量超过水体的自净能力。在治理黑臭水体时应遵循“外源控制+内源控制+提升自净能力+综合管理”的理念。外源控制主要是截断污染源，对点源污染、面源污染进行综合治理;内源控制则是内源污染物的清除与固化(如河道清淤等);提升自净能力是使水系连通，维持水体流动性，恢复水体生态系统自净能力，恢复河道景观。在此基础上，要加强综合管理，建立完善的监测系统。治理黑臭水体截是基础，治是关键，保是根本。截是切断进入水体污染源;治是采用技术使现有水体变清;保是恢复水体生态和自净能力，永保水清。

　　城市黑臭水体治理目标：1.感官目标：达到水体清澈透亮，无特殊气味，不滋生过量的水生浮游动物。2.理化目标：达到国家水质标准，满足生产用水(农业类)。3.生态目标：在保证水体水质的前提下，努力营造人与自然和谐共处的生态美景。

　　针对城市黑臭水体的治理技术主要包括生物修复技术、物理修复技术和化学修复技术等。传统的生物修复技术较多，主要包括生物稳定塘、生物膜法、曝气复氧、生物液促生等。此外，伴随着生态修复理念而出现的生态浮床、旁路技术等新技术，也已开始被采纳和应用。随着环保要求的不断提高和生物技术的发展，生物修复凸显出高效益、低成本、操作灵活的特点。美国和德国等西方国家已经普遍采取近自然的修复工艺，采用生态护岸、保持河流自然形态等措施，达到恢复水生生物多样性的目的。不过，生物修复的功能和范围都是有限的，它还必须同其他方法有机结合起来。否则，会因为外源污染物的不断注入或是生物修复本身的局限性而影响治理效果，甚至功亏一篑。

　　除了生物修复之外，物理修复和化学修复也是治理河道时经常采用的重要方法。这些方法不但能弥补生物修复的不足，而且有些还被当作必不可少的手段来使用。物理法主要用于黑臭水体的先期治理，如截污、清淤等，调水、换水和循环过滤等方法适用于总水量不大的小河道治理;化学法具有反应迅速、见效快的特点，特别适用于水质和水量经常发生变化的河道。近年来根据实际需要，还发展了网格栅、超声波降解、新型催化剂、化学除藻剂等多项环境友好新技术，应用潜力巨大。

　　城市黑臭水体治理工作是一项系统的工作，依靠单一的处理技术与应急的处理方案，尽管短时间内可能能够消除水体的黑臭，但并非是长治久安的治理措施。城市黑臭水体治理的技术体系应根据“外源控制+内源控制+提升自净能力+综合管理”的理念建立，应包括外源控制技术、水体内源控制技术、水体自净能力恢复和建立技术、黑臭水体监测和管理体系等。黑臭水体治理不仅涉及到污水治理技术、污水再生利用技术、水体生态系统恢复技术、景观园林构建技术、水资源平衡及利用技术等，是一个系统的黑臭水体环境综合治理技术，还涉及到人文、地理、景观、城市发展及居民生活质量等，因此黑臭水体治理体系建立必须全方位地考虑，全方位地设计和全方位地治理。

　　《城市黑臭水体整治工作指南》中对黑臭水体的整治方案提出一整套比较完善的整治方案编制流程，针对我国城市建成区内可能出现的黑臭水体问题进行了比较综合的考量，针对具体的水体状况应选择最为适用的整治方案。城市黑臭水体整治技术的选择应遵循“适用性、综合性、经济性、长效型与安全性”等原则。

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