城市黑臭水體治理技術(shù)及其發(fā)展趨勢(shì)

張碧瑩

摘 要：城市黑臭水體不僅嚴(yán)重影響城市形象，還對(duì)居民健康和幸福生活造成嚴(yán)重影響。本文對(duì)目前國(guó)內(nèi)城市黑臭水體的治理技術(shù)做了詳細(xì)介紹，分析了今后治理技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，以期為城市黑臭水體治理工程提供理論指導(dǎo)。

關(guān)鍵詞：黑臭水體；治理技術(shù)；發(fā)展趨勢(shì)

水體黑臭是水體污染的一種感官描述，是指水體呈現(xiàn)出令人不悅的顏色和氣味。[1]水體缺氧是水體黑臭形成的根本原因，大量有機(jī)污染物進(jìn)入水體，分解消耗水中氧氣，造成水體缺氧，[2]缺氧狀態(tài)下，水體中的含鐵、含硫化合物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)形成FeS，MnS等致黑物質(zhì)，有機(jī)物厭氧降解產(chǎn)生的氨NH3，H2S等氣體是臭味的主要來(lái)源。[3]黑臭水體是《水污染防治行動(dòng)計(jì)劃》的重要目標(biāo)，要求到2030年，城市建成區(qū)黑臭水體總體得到消除。本文總結(jié)了黑臭水體的治理技術(shù)，探討了今后治理的發(fā)展趨勢(shì)，為我國(guó)城市黑臭水體治理提供基礎(chǔ)。

1 黑臭水體治理技術(shù)

隨著對(duì)黑臭水體研究的不斷深入，應(yīng)用于黑臭水體治理的方法也越來(lái)越多，從治理原理上可大致歸為物理修復(fù)、化學(xué)修復(fù)以及生物生態(tài)修復(fù)三大類。

1.1 物理修復(fù)

常見(jiàn)的物理修復(fù)技術(shù)有污染攔截、人工曝氣、活水補(bǔ)充以及清淤疏浚等。污染攔截通過(guò)截留水體污染源來(lái)控制污染物質(zhì)進(jìn)入，目前主要是通過(guò)修建管網(wǎng)對(duì)進(jìn)入水體的污水進(jìn)行收集，集中處置達(dá)標(biāo)后排放，以實(shí)現(xiàn)對(duì)污染源的控制，污染截留是其它黑臭水體治理技術(shù)的前提。人工曝氣是根據(jù)黑臭水體缺氧的特點(diǎn)，通過(guò)曝氣設(shè)備將氧氣充入水體，人工曝氣可迅速增加水體溶解氧，促進(jìn)污染物質(zhì)分解，快速改善黑臭水體水質(zhì)。活水補(bǔ)充是將清潔水、污染負(fù)荷低的再生水引入黑臭水體，對(duì)污染物進(jìn)行稀釋，降低污染物濃度，對(duì)水體進(jìn)行修復(fù)。清淤疏浚是將污染負(fù)荷較高的底泥遷出水體，以控制底泥向水體釋放污染物，該方法通常用于底泥污染嚴(yán)重的水體治理。

1.2 化學(xué)修復(fù)

化學(xué)修復(fù)是通過(guò)添加雙氧水、鐵氧、鋁鹽、生石灰等化學(xué)藥劑，通過(guò)氧化、絮凝沉淀等作用來(lái)達(dá)到去除污染物質(zhì)的目的。化學(xué)修復(fù)能快速降低水體中污染物質(zhì)濃度，在短時(shí)間內(nèi)達(dá)到對(duì)水質(zhì)的大幅度改善，但該法治理成本較大，無(wú)法從根本上上去除污染物，通常應(yīng)用于小型的封閉水體。

1.3 生物生態(tài)修復(fù)

長(zhǎng)期的工程實(shí)踐表明，單純的物理、化學(xué)修復(fù)方法都難以從根本上改善黑臭水體水質(zhì)，達(dá)到長(zhǎng)效治理目的。生態(tài)生物修復(fù)技術(shù)以植物、微生物為修復(fù)主體，利用其生長(zhǎng)代謝功能來(lái)降解、轉(zhuǎn)化污染物質(zhì)，凈化水質(zhì)，生態(tài)生物修復(fù)還能促進(jìn)水生態(tài)系統(tǒng)功能恢復(fù)，恢復(fù)水體自凈能力，從根本上治理黑臭水體。生態(tài)生物修復(fù)技術(shù)是目前認(rèn)為最具應(yīng)用前景的修復(fù)治理技術(shù)。常用于黑臭水體治理的生態(tài)生物治理技術(shù)有生物膜法、人工濕地、生態(tài)浮島、水生植物塘等。生物膜法以卵石、纖維等材料為載體，是微生物在其表面附著生長(zhǎng)，利用微生物的生長(zhǎng)代謝功能降解水體中的污染物質(zhì)。人工濕地即是認(rèn)為構(gòu)造濕地系統(tǒng)，通過(guò)系統(tǒng)物理、化學(xué)及生物的共同作用來(lái)去除污染物質(zhì)，凈化水質(zhì)。生態(tài)浮島是一種以植物為主體的治理技術(shù)，其以高分子材料為載體，將具有水體凈化功能的植物種植于黑臭水體中，對(duì)污染水體進(jìn)行凈化。植物除自身生長(zhǎng)能對(duì)污染物質(zhì)進(jìn)行吸收去除外，其根系還能為微生物、水生動(dòng)物提供良好的生存環(huán)境，促進(jìn)微生物對(duì)污染物質(zhì)的降解，提高水生生物多樣性，促進(jìn)水生態(tài)系統(tǒng)功能的恢復(fù)，常用于生態(tài)浮島的植物有石菖蒲、馬來(lái)眼子菜、水葫蘆、水花生、蘆葦?shù)取Ｋ参锾猎谖廴舅w中種植水生植物，利用植物的凈化修復(fù)功能對(duì)黑臭水體進(jìn)行治理。

目前，黑臭水體的治理普遍遵循外源減排、內(nèi)源清淤、水質(zhì)凈化、清水補(bǔ)給以及生態(tài)修復(fù)的治理路線，在治理技術(shù)的選擇上，根據(jù)黑臭水體污染狀況及成因的不同，選擇的技術(shù)方法有所區(qū)別，但通常會(huì)綜合應(yīng)用物理、化學(xué)和生態(tài)生物修復(fù)技術(shù)，單一治理技術(shù)難以達(dá)到持久的修復(fù)目的。

2 黑臭水體治理發(fā)展趨勢(shì)

黑臭水體成因不一，治理復(fù)雜，實(shí)際治理中還存在諸多問(wèn)題，為真正提高黑臭水體治理效果，實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)治久清，還需探尋更好的綜合治理措施。在今后的黑臭水體治理中，認(rèn)為有以下發(fā)展趨勢(shì)。

2.1 加強(qiáng)污染源控制技術(shù)

污染源控制是黑臭水體治理的前提，目前多采用管網(wǎng)建設(shè)來(lái)對(duì)點(diǎn)源污染進(jìn)行控制，但周邊農(nóng)田、綠化乃至空氣中的塵粒都會(huì)隨雨水進(jìn)入水體，對(duì)這些面源污染的控制目前還有待加強(qiáng)，未來(lái)需加強(qiáng)對(duì)面源污染的探測(cè)與控制。

2.2 提高水體自凈能力

目前所有的治理技術(shù)都可在短期內(nèi)取得明顯效果，但長(zhǎng)久保持還需提高水體的自凈能力。水體流動(dòng)對(duì)水體自凈至關(guān)重要，良好的水動(dòng)力可以擴(kuò)散污染物，減輕污染物聚集。目前我國(guó)相當(dāng)一部分黑臭水體處于完全靜止的死水狀態(tài)，這種水體即使實(shí)現(xiàn)了一時(shí)的修復(fù)，也極容易反彈，如何讓水動(dòng)起來(lái)，是今后黑臭水體治理的方向之一。

2.3 探尋更好的技術(shù)組合

現(xiàn)有的治理技術(shù)各有其優(yōu)缺點(diǎn)和適用性，在實(shí)際運(yùn)用一種方法在治理中取得良好效果后容易被盲目擴(kuò)散，使技術(shù)與治理實(shí)際不相符合，造成投入大、效果差的現(xiàn)象。黑臭水體形成原因復(fù)雜，各水體治理方法也應(yīng)有所區(qū)別。在今后的治理中應(yīng)進(jìn)一步分析黑臭水體的特點(diǎn)，綜合利用各技術(shù)，尋找更優(yōu)的組合，實(shí)現(xiàn)高效、經(jīng)濟(jì)的黑臭水體治理。

2.4 改良生物生態(tài)方法

生物生態(tài)治理方法效果顯著，經(jīng)濟(jì)高效，能從根本上治理黑臭水體。但實(shí)際應(yīng)用中也發(fā)現(xiàn)，微生物存在生長(zhǎng)周期長(zhǎng)，適應(yīng)能力差，植物受天氣和季節(jié)性影響大，對(duì)水體水質(zhì)有較高要求等缺點(diǎn)，在實(shí)際治理中難以實(shí)現(xiàn)良好控制。因此對(duì)生物生態(tài)的方法的進(jìn)一步優(yōu)化，提高微生物、植物的適應(yīng)性，通過(guò)植物組合等降低對(duì)天氣和季節(jié)的要求，減少對(duì)環(huán)境的依賴是下一步的研究重點(diǎn)。

3 結(jié)語(yǔ)

城市黑臭水體治理是當(dāng)前水環(huán)境綜合整治的重要目標(biāo)之一，其修復(fù)治理工程復(fù)雜而漫長(zhǎng)，在治理中要充分分析黑臭水體的形成原因及污染特點(diǎn)，根據(jù)不同的物理、化學(xué)、生物生態(tài)治理技術(shù)特點(diǎn)，靈活選擇，綜合治理。在實(shí)際治理中還要應(yīng)將黑臭水體治理與城市建設(shè)相結(jié)合，將黑臭水體納入城市建設(shè)，實(shí)現(xiàn)城市發(fā)展與黑臭治理協(xié)調(diào)同步。

參考文獻(xiàn)：

[1]王旭，王永剛，孫長(zhǎng)虹，等.城市黑臭水體形成機(jī)理與評(píng)價(jià)方法研究進(jìn)展[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào)，2016，27（4）：1331-1340.

[2]胡洪營(yíng)，席勁瑛，孫艷，等.城市黑臭水體形成機(jī)制、評(píng)價(jià)方法和治理技術(shù)[J].水工業(yè)市場(chǎng)，2015（6）：17-21.

[3]王逢武，封勇.我國(guó)黑臭水體形成機(jī)理及治理技術(shù)研究進(jìn)展[C].2016中國(guó)水生態(tài)大會(huì)，2016.