黑臭水體的產生原因探索及綜合治理技術研究

【摘要】目前國內對黑臭水體的研究更偏重于分析評價方法和探究治理技術，鮮有對機理方面的深層次研究。然而黑臭水體的形成是多方面因素共同作用的結果，各因素如何作用以及如何影響，都是下一步應該深入研究的問題。

【關鍵詞】黑臭水體；形成機理；治理技術

前言：

城市黑臭水體的治理應以城市生態(tài)文明建設理論為指導，融合海綿城市建設理念，海綿城市的“滲、滯、蓄、用”等功能可以有效減少面源污染，與控源截污相得益彰。特別是建設海綿城市形成的綜合效應，對黑臭水體的治理有深遠的影響。

1、黑臭水體形成原因及機理

1.1黑臭水體形成原因

1.1.1有機物、氮、磷等外源污染物的排放

大量的有機污染物、有機還原氮以及磷等外源污染物進入水體之后，在氧化分解的過程中耗氧速率大于復氧速率，導致水體溶解氧濃度降低，水體轉化成缺氧或厭氧狀態(tài)。隨后，厭氧微生物大量繁殖，促進有機物分解、腐敗、發(fā)酵，同時產生甲烷、硫化氫、氨氣等惡臭氣體逸出水面進入大氣，造成水體發(fā)黑發(fā)臭。

1.1.2底泥等內源污染物的影響

底泥是排入河流中各種污染的主要歸屬之一，是城市水體的主要內源污染物。 沉積底泥在水體沖刷和人為影響下再懸浮，隨后，吸附在底泥顆粒上的污染物在一系列物理、化學、生物作用下釋放回水體，造成水體二次污染。同時，大量的底泥也是各種微生物繁殖的溫床，其中，放線菌和藍藻通過代謝作用使得底泥甲烷化、反硝化，導致底泥上浮及水體黑臭。

1.1.3水體熱污染

水體熱污染通常來源于工業(yè)冷卻水及居民生活污水，它不僅影響到水體中動植物的生存和繁殖，而且會促使微生物活動異常，溶解氧濃度大幅度降低。在較高水溫下，硫酸鹽還原菌活性顯著增強，導致水體中更多的硫酸根被還原成硫化氫，使得水體發(fā)臭。因此，隨著夏季氣溫的升高，原本黑臭的河道會加劇黑臭。

1.2黑臭水體形成機理

1.2.1致黑機理

基于目前國內外研究結果，水體致黑機理大致分為：①水體中的Fe， Mn元素在缺氧條件下被還原，與水中的硫化物反應生成的FeS， MnS等帶負電膠體，這些膠體沉于池底或吸附在懸浮顆粒上浮于水體表面，使水體呈現黑色；②有機物只要達到一定負荷水平就對水體有致黑作用，尤其是含硫有機物，能使水體在7～13天就變黑，且含硫有機物能使原本黑臭的水體顏色變得更深；③水體中的不溶性物質和溶于水的帶色有機化合物（主要是腐殖類物質）也是造成水體顏色加深的重要因素。

1.2.2致臭機理

水體中的致臭物質主要有以下幾種：①硫化氫、氨：大量有機物在厭氧菌作用下會分解產生硫化氫、氨、硫醇等發(fā)臭物質。②硫醚類物質：腐殖酸、富里酸的水解產物在水體中脫氨基、脫竣酸或在細菌分解作用下會產生游離氨臭氣和具有相當臭味的硫醚類物質.③土臭素和異茨醇：厭氧條件下，厭氧放線菌分泌產生土臭素和異茨醇。④喬司瞇和2一二甲基異茨醇：藍藻、硅藻等產生的喬司瞇和2一二甲基異茨醇在低濃度下就能導致水體發(fā)臭。⑤ DMTS：底泥釋放的硫化氫與死亡藻類在缺氧腐敗過程中產生的DMTS具有臭味。

黑臭水體的形成是一個復雜的過程，對具體河道的黑臭原因，應結合具體情況和環(huán)境因素進行綜合分析。對不同地區(qū)、不同類型、不同污染源、不同水體功能類別進行區(qū)分，明確湖塘、江河以及城市溝渠等不同類型水體在黑臭形成中的差異，才能有針對性地確定治理對策。黑臭水體的形成是多因素共同作用的結果，各因素是如何作用以及影響的，都是下一步應該深入研究的問題。

2、黑臭水體治理技術

2.1控源截污

控源截污是從源頭控制外源污染物進入水體，是黑臭水體整治的基礎和前提。該方法直接有效，但工程量大、投資大、工期長，需兼顧點源與面源的污染控制，同時還需結合城市規(guī)劃建設等統(tǒng)籌考慮。目前大多數城市主城區(qū)的黑臭河道整治主要是圍繞居民小區(qū)及五小行業(yè)的控源截污改造，該項工作治理難度大、周期較長、點分散、投資費用高，實際治理過程中應統(tǒng)籌兼顧，如可以結合小區(qū)及道路積水改造一并實施減少后期重復投資。

2.2內源治理

內源治理除了對水體中的生物殘體、垃圾進行清理，主要指對污染底泥進行處理。

2.2.1清淤疏浚

清淤疏浚是指對河床污染底泥進行清除，以利于水生生物種群的恢復。在實際清淤過程中一是要選擇合適的清淤及處置方式，充分考慮對清淤淤泥進行無公害化處置，避免造成環(huán)境污染；二是需注意控制清淤深度，結合防洪標準河床斷面要求并考慮保留適當底泥，維持水體原有生態(tài)系統(tǒng)。

2.2.2底泥原位修復

通過向水體投加底質改良劑，在提高土著微生物活性和繁殖能力的同時，引入多種特效微生物及微生物生長所需的營養(yǎng)物質，加速微生物對污染物的分解。達到于原地快速分解底泥中的污染物、凈化水質的目的。在實際整治中應先對現狀河道底泥污染物特征進行檢測分析再采取相應底泥處理技術。

2.3 生態(tài)修復

2.3.1 岸帶修復及生態(tài)凈化技術 首先需對河岸藍線范圍進行清雜，再采取植草溝、生態(tài)護岸、透水磚等形式，通過恢復岸線和水體的自然凈化功能，強化水體的污染治理效果；河道內水生植物選擇時應考慮四季常綠的植物，避免季節(jié)交替水生植物腐爛。

2.3.2 人工增氧 根據河道水域選用合適的增氧方式，如跌水、噴泉、射流以及各種曝氣方式。

2.4其他治理技術 若河道自身條件具備還可以通過活水循環(huán)、清水補給等方式增加河道水質的長效保持。

結束語：

黑臭水體治理是一個復雜的系統(tǒng)工程，在黑臭水體治理技術方面不能定勢思維，結合區(qū)域水系現狀形成合理水系規(guī)劃，大的方向是河道區(qū)域化治理，方案采取一河一策，綜合治理統(tǒng)籌兼顧，避免治理后的反復，長效保持尤為重要。在治理的方法上應結合水體污染程度、污染源頭和外界綜合環(huán)境因素合理選擇治理技術，應當因地制宜、因河施策、多措并舉，做到治管結合、長期維護、長效保持才能從根本上解決黑臭水體問題。

參考文獻：

[1] 丁琦，湯利華，謝丹.校園湖水體黑臭產生機制的研究[J].工業(yè)用水與廢水，2015， 43（3）： 28-30.

[2] 盧信，馮紫艷，商景閣，等.不同有機基質誘發(fā)的水體黑臭及主要致臭物（VOSCs）產生機制研究[J].環(huán)境科學， 2017， 33（9）： 3152-3159.