治理黑臭水體何處發(fā)力?
當(dāng)前，我國污水處理率不斷提高，但城市水體黑臭現(xiàn)象依然存在。 2015年4月16日出臺的《水污染防治行動計劃》(簡稱“水十條”)明確提出：
-
到2020年，地級及以上城市建成區(qū)黑臭水體均控制在10%以內(nèi);
-
到2030年城市黑臭水體得到消除。
-
各省、市也均出臺黑臭水體治理相關(guān)文件。
近日，《水工業(yè)市場》雜志約請了專業(yè)人士，就目前我國城市黑臭水體治理的相關(guān)問題展開深入交流與探討。
1國內(nèi)城市水體黑臭的現(xiàn)狀及原因
城市水體大面積受污染，引起水體富營養(yǎng)化，形成黑臭水體。
在我國城市化和工業(yè)化進(jìn)程加快的過程中，由于水污染控制與治理措施滯后，或者能力有限與水平低下，一些城市水體尤其是中小城市水體，直接成為工業(yè)、農(nóng)業(yè)及生活廢水的主要排放通道和場所，導(dǎo)致城市水體大面積受污染，引起水體富營養(yǎng)化，形成黑臭水體。河流黑臭現(xiàn)象最早出現(xiàn)在上海蘇州河，隨后南京的秦淮河、蘇州的外城河、武漢的黃孝河和寧波的內(nèi)河等，均出現(xiàn)不同程度的黑臭現(xiàn)象。
在微生物產(chǎn)生的種種異味中，現(xiàn)在最有代表性也對水質(zhì)影響最大的是一些放線菌代謝產(chǎn)生的一類具有特殊結(jié)構(gòu)的物質(zhì)。它們是引起水體臭味的主因。
當(dāng)河水遭受嚴(yán)重有機(jī)污染時，微生物好氧分解使水體中耗氧速率大于復(fù)氧速率，溶解氧逐漸被消耗殆盡，造成水體缺氧。在缺氧水體中，有機(jī)污染物被厭氧分解，產(chǎn)生不同類型的黑臭類物質(zhì)。鐵錳無機(jī)離子被還原并與有機(jī)污染物絡(luò)合，形成“黑”色的復(fù)合物。在微生物產(chǎn)生的種種異味中，現(xiàn)在最有代表性也對水質(zhì)影響最大的是一些放線菌代謝產(chǎn)生的一類具有特殊結(jié)構(gòu)的物質(zhì)。這些微量有機(jī)物實際上是引起水體臭味的主因，因為它們的閾值很低，只要每升水中有0.002-0.02μg，就會讓人聞到強(qiáng)烈的臭味，而且用傳統(tǒng)的方法很難被去除。
2城市黑臭水體治理上存在的問題和困難
從客觀規(guī)律來講城鎮(zhèn)水體排污量相對較大，污染比較集中，很多城鎮(zhèn)水體缺少徑流量，沒有生態(tài)流量，水質(zhì)改善見效慢，而且治理城鎮(zhèn)黑臭水體涉及規(guī)劃、建設(shè)、市政等部門，工作內(nèi)容涉及方方面面，所以治理起來相對較難。
近些年，國內(nèi)一些地方，如上海、山東、江蘇、廣東等省市已陸續(xù)開展了城市水體環(huán)境綜合整治工作。但總體而言，成功案例不多，教訓(xùn)卻很多。主要存在以下問題：首先是系統(tǒng)性不足，各地往往把綜合整治理解為各類工程措施或者項目的“打包”、“一鍋燴”。治理措施與水環(huán)境質(zhì)量改善關(guān)聯(lián)不密切，忽視了水體治理的系統(tǒng)性。其次是治理手段比較單一，有些地方將水體治理視為政績工程，愛用護(hù)岸、筑壩、搞人造景觀等“三板斧”，項目建設(shè)不是以改善水質(zhì)為目標(biāo)。還有不少項目采取河道加蓋、建設(shè)閘壩、“三面光”等過多的強(qiáng)干預(yù)的非生態(tài)化措施。很多地方的黑臭水體治好后一段時間又反彈，說明這些形象工程其實是打著生態(tài)文明的旗號，干的則是非自然、非生態(tài)，甚至是破壞生態(tài)系統(tǒng)的事。另外，項目沒有建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)、定額規(guī)范和配套管理的制度，也是地方在黑臭水體治理時存在的問題。
3國外黑臭水體整治的工程技術(shù)選擇
完善的污水截流與收集系統(tǒng)
城市污水處理廠尾水生態(tài)化處理
初期雨水處理
隱性污染源治理
生態(tài)堤岸
水體生態(tài)凈化
生態(tài)補(bǔ)水
4我國黑臭水體修復(fù)的主要工程治理技術(shù)路線
城市河道的黑臭治理應(yīng)遵循“外源減排、內(nèi)源清淤、水質(zhì)凈化、清水補(bǔ)給、生態(tài)恢復(fù)”的技術(shù)路線。
外源減排和內(nèi)源清淤是基礎(chǔ)與前提，水質(zhì)凈化是階段性手段，水動力改善技術(shù)和生態(tài)恢復(fù)是長效保障措施。
包括城市截污納管和面源控制兩種情況。針對缺乏完善污水收集系統(tǒng)的水體，通過建設(shè)和改造水體沿岸的污水管道，將污水截流納入污水收集和處理系統(tǒng)，從源頭上削減污染物的直接排放。對尚無條件進(jìn)行截污納管的污水，可在原位采用高效一級強(qiáng)化污水處理技術(shù)或工藝，避免污水直排對水體的污染。城市面源污染控制技術(shù)主要包括各種城市低影響開發(fā)(如海綿城市)技術(shù)、初期雨水控制技術(shù)和生態(tài)護(hù)岸技術(shù)等。水體周邊垃圾的清理是面源污染控制的重要措施。
即清淤疏浚技術(shù)，通常有兩種：一種是抽干湖/河水后清淤;另一種是用挖泥船直接從水中清除淤泥。后者的應(yīng)用范圍較廣。清淤疏浚能相對快速地改善水質(zhì)，但清淤過程因擾動易導(dǎo)致污染物大量進(jìn)入水體，影響到水體生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定，具有一定的生態(tài)風(fēng)險。
城市黑臭水體的水質(zhì)凈化技術(shù)主要包括：人工曝氣充氧、絮凝沉淀技術(shù)、人工濕地技術(shù)、生態(tài)浮島、穩(wěn)定塘等。德國薩爾河、英國泰晤士河、澳大利亞天鵝河、中國的蘇州河等治理中都采用了曝氣增氧的方法。
對于納污負(fù)荷高、水動力不足、環(huán)境容量低的城市黑臭水體治理，該技術(shù)效果明顯。但調(diào)用清潔水來改善河水水質(zhì)應(yīng)盡量采用非常規(guī)水源，同時在調(diào)水的過程中要防止引入新的污染源。
包括城市河道富營養(yǎng)化的控制(關(guān)鍵在于磷的控制)技術(shù)、藻類生長人工控制技術(shù)，以及水生態(tài)修復(fù)技術(shù)。
5城市黑臭水體的治理技術(shù)
針對城市黑臭水體的治理技術(shù)主要包括：物理型技術(shù)、生物修復(fù)技術(shù)、人工復(fù)氧技術(shù)。
物理型技術(shù)主要包括截污、調(diào)水、清淤等水利工程。這三種物理型技術(shù)都在國內(nèi)外得到了廣泛的應(yīng)用，并發(fā)揮了良好的作用。但是，三種技術(shù)都受相關(guān)條件的限制，從而影響治污效果。如“截污”需要具備完善的污水管網(wǎng)和污水處理廠，“調(diào)水”需要有充沛的水資源，“清淤”需要實現(xiàn)外來污染源的有效控制避免后續(xù)淤積。
生物修復(fù)技術(shù)是利用特定的生物(包括微生物：土著或外源微生物以及植物等)在一定的條件下對被污染水體進(jìn)行修復(fù)。但微生物也不能夠降解所有的污染物，將生物修復(fù)技術(shù)應(yīng)用于黑臭水體治理時，必須與其他環(huán)境工程技術(shù)如截污、清淤等結(jié)合同步進(jìn)行，否則會由于外源污染物的不斷注人，底泥污染物的不斷釋放影響生物修復(fù)的效果，甚至?xí)?dǎo)致功虧一簣。
目前，在我國景觀水體修復(fù)中應(yīng)用最廣泛和有效的是人工復(fù)氧技術(shù)，大量實踐證明其是一種有效的工程措施。主要方式包括水力循環(huán)曝氣、空氣曝氣、純氧曝氣、投加氧化劑等。
溶解氧在河水自凈過程中起著非常重要的作用，如果單靠天然曝氣，河水的自凈過程將非常緩慢。關(guān)于人工曝氣復(fù)氧技術(shù)的研究，國外大多集中在19世紀(jì)七八十年代，國內(nèi)近年來也開展了大量的研究。目前該技術(shù)已趨于成熟，新的研究主要集中在原有設(shè)備的改進(jìn)、具體方式的優(yōu)化或與新技術(shù)的結(jié)合等方面。雖然河道曝氣在國外已經(jīng)開展了40多年，但在我國，除了在北京、重慶和上海等地的小河道治理中使用過河道曝氣技術(shù)，尚未在河道大規(guī)模綜合治理中應(yīng)用過。
6治理黑臭水體，要采取以下管理對策
建立以溶解氧為核心指標(biāo)的評價體系;先截污后修復(fù)，以綜合手段治理;改善生態(tài)條件，讓水流動起來;構(gòu)建岸邊綠化帶，增強(qiáng)水體自凈能力。
黑臭水體治理的關(guān)鍵是改善水體的溶解氧狀態(tài)，使水體由低氧/厭氧狀態(tài)恢復(fù)到正常的好氧狀態(tài)。國家重大水專項相關(guān)研究成果，建議以溶解氧為核心，建立包括臭閾值、透明度、色度等4項指標(biāo)黑臭水體評價體系。
在流域尺度上采取污染源治理等截污措施，能夠大幅度削減入河污染負(fù)荷，是消除黑臭問題的首要舉措。同時將河岸帶修復(fù)、人工充氧等河道內(nèi)工程措施作為污染負(fù)荷削減的重要補(bǔ)充手段，進(jìn)一步降低污染水平。在河流水質(zhì)得到有效改善的基礎(chǔ)上，通過水生生物的恢復(fù)，逐步實現(xiàn)河流生態(tài)修復(fù)，達(dá)到消除黑臭的目的。
我國大多數(shù)城鎮(zhèn)河流水深為1-3m，在一般條件下，大氣氧可以穿透上覆水體到達(dá)河流沉積物表層。然而，由于排污加劇，水體表面形成缺氧躍變層。一般情況下，維持河流水體流速0.4-1.0m3/s，就可以打破溶氧躍變層形成的理化條件，使得水土界面層的溶氧維持在3mg/L以上，可以有效控制水體底質(zhì)污染。流水不腐，是緩減甚至基本消除河流黑臭的關(guān)鍵因素。
徹底清除沿河垃圾，嚴(yán)格控制污染源直排，對岸邊帶進(jìn)行綠化改造，恢復(fù)其自然狀態(tài)。
各地方政府應(yīng)首先做好排查，摸清城市黑臭水體的現(xiàn)狀，提出有針對性的治理方案，然后一河一策地去做一些工作，引導(dǎo)老百姓參與到環(huán)境治理中，建立以老百姓感官為重點(diǎn)的考核評判體系。在技術(shù)路徑上，應(yīng)該遵循截污優(yōu)先、治理為本、開源節(jié)流、生態(tài)恢復(fù)、系統(tǒng)治理的原則。截污是根本;把管網(wǎng)建設(shè)好，做好污水處理，是關(guān)鍵;再做好開源節(jié)流以及加強(qiáng)管理等方面的工作。
特別要指出的是，城鎮(zhèn)黑臭水體的治理涉及到治和管兩方面，治好以后管理不到位也會反彈。所以要強(qiáng)力推進(jìn)長效管理機(jī)制，堅持工程建設(shè)與長效管理兩手抓。
黑臭水體的消除是一個系統(tǒng)工程，需要對各地水體黑臭的原因進(jìn)行排查，根據(jù)地域差異、污染現(xiàn)狀，通過黑臭水體污染成因分析和耦合技術(shù)研究，從全面改善水環(huán)境質(zhì)量、恢復(fù)水生態(tài)健康安全出發(fā)，按照人水和諧和水健康循環(huán)的治理理念，從污染物治理、河流水體、護(hù)岸護(hù)堤入手，構(gòu)建黑臭水體修復(fù)的技術(shù)體系，并體現(xiàn)物質(zhì)相容性、結(jié)構(gòu)多樣性、生態(tài)經(jīng)濟(jì)、和諧開放性的原則，建立黑臭水體修復(fù)的系統(tǒng)設(shè)計方案。
具體而言，黑臭水體修復(fù)的技術(shù)體系構(gòu)建主要包括三個方面：
1污染控制與治理技術(shù)
嚴(yán)格控制入河污染物是其修復(fù)的一個重要前提，從污染物產(chǎn)生源頭控制污染物產(chǎn)生，并通過截污對產(chǎn)生點(diǎn)源、面源以及隱形污染源進(jìn)行綜合治理
2水體修復(fù)技術(shù)
在“截污、控污”的基礎(chǔ)上，對污染嚴(yán)重的水體通過進(jìn)一步實施水質(zhì)改善技術(shù)和生境修復(fù)技術(shù)，逐步恢復(fù)水體的自我調(diào)節(jié)、自我恢復(fù)的功能，加速改善河流水體水質(zhì)
3流域河道治理技術(shù)
從恢復(fù)河道聯(lián)通性、滲透性、維持生境需水量、調(diào)蓄雨洪入手，通過實施河道生態(tài)修復(fù)技術(shù)、雨洪調(diào)蓄技術(shù)以及基底修復(fù)技術(shù)，逐步恢復(fù)水體的防洪排澇和生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能。
（本文摘錄自“水工業(yè)市場雜志”）
