黑臭水體評價及治理方法

摘要：隨著城市建設及城市經濟的快速發展，城市河道的水體黑臭現象已經成為城市水環境中普遍存在的問題。本文主要從物理指標和化學指標兩個方面介紹了黑臭水體的評價體系，然后在此基礎上從外源減排、內源治理、水質凈化、補水活水等技術方面講述了黑臭水體的治理方法，結果表明，黑臭水體情況因地而異，各地目前沒有一個統一的評價標準，為此，如何制定一個科學有效的黑臭水體評價標準體系并基于此選擇有效的治理方法來提升公眾的滿意度是今后的研究重點。

關鍵詞：黑臭水體，評價，治理

中圖分類號：X52??????????文獻標識碼：A

作者簡介：張玲（1987- ），女，講師，碩士，研究方向：遙感技術應用。

1?引言

隨著城市建設及城市經濟的快速發展，城市水環境問題日益突出。近年來，我們城市河道的水污染現象也越來越嚴重，如江蘇南京的秦淮河等，城市河道的水體黑臭現象已經成為城市水環境中普遍存在的問題。黑臭水體作為一種特殊水質的水體，既影響了市容，又破壞了城市環境，對人民的身體健康造成了一定的危害。所謂黑臭水體評價，就是按照某種方法，對水體的各項指標如物理、化學和生物指標等進行定量描述。

早在20世紀30年代就有國外學者研究黑臭水體，研究方向主要集中在水體發生黑臭的機理上，如Hishida在1988年指出，由于河道水流不暢導致水體中藻類濃度過高以及喬司脒的產生，是造成水體黑臭的直接原因[1];在2014年，Kutovaya研究指出揮發性有機硫化物是導致黑臭的主要物質[2]。我國學者從20世紀80年代開始研究黑臭水體，也主要側重于形成機理分析及評價。早在1983年，羅紀旦等通過實驗證明腐殖質和富里酸是主要致黑物質，可用腐殖質含量來衡量水體發黑程度[3];隨后，駱夢文在1986年指出黃浦江水體呈現黑臭現象的主要原因是有機物污染、熱污染以及底泥污染[4];2006年，程江等用溶解氧、氨氮、生化需氧量、水溫、化學耗氧量五個基本水質指標，構建了平原河網地區河流水體黑臭預評價體系[5]。由此看來，國內外很多學者對黑臭水體進行了研究，但是由于黑臭水體的形成原因比較復雜，受個人主觀的影響也比較大，因此，目前還沒有制定出統一的黑臭水體評價標準。本文對現有的黑臭水體評價方法進行了總結，詳細闡述了黑臭水體的評價方法及治理舉措，為進一步進行環境整治提供了參考依據。

2?黑臭水體評價方法

2.1 物理指標法

物理指標法也稱之為感官指標評價法，該評價方法是從黑臭水體的概念出發來進行評價。2016年，國家發布的《城市黑臭水體整治工作指南》中描述，城市黑臭水體為城市建成區內的水體，也就是居民身邊的黑臭水體。根據百姓的實際感觀判斷，從“黑”和“臭”兩種感官體驗來描述城市黑臭水體，即呈現令人不悅的顏色和（或）散發令人不適氣味的水體。為此，該方法根據水體的感官特征對河流水質污染情況進行評價。該方法能夠更直接地反映出黑臭水體的情況，但是此種方法主觀性比較強。

2.2 化學指標法

化學指標法主要是基于水質的化學指標參數來進行評價，本文介紹的化學指標法主要有多元線性回歸模型、黑臭多因子加權指數模型、有機污染指數模型、綜合水質標識指數模型等。

（1）多元線性回歸模型

胡榮梅等人使用多元線性回歸方法建立了無錫市運河黑臭評價模型[6]。該模型中用黑臭指數對水質進行定量分析，然后用多元非線性回歸模型來描述黑臭指數與多個水質參數（溶解氧、化學溶解氧、水溫）之間的關系，進而根據所建立的多元線性回歸模型水質參數直接判斷出是否為黑臭水體。多元線性回歸模型具體如下：

該多元線性回歸模型可以為水質有機污染預報或者為以防治黑臭水體為目標的水質規劃提供技術支撐。

（2）黑臭多因子加權指數模型

該模型是根據上海地區的水質特征提出的[7]，其考慮到引起河道黑臭的因素很多，因此，在建立黑臭多因子加權指數模型時考慮了多個因素，即化學耗氧量、氨氮、溶解氧、溶解氧實測值與實測水溫時溶解氧飽和值之百分比等，具體公式如下：

式中，I為黑臭指數，?CODMN 為高錳酸鉀法測定的化學需氧量，NH3-N為氨氮濃度，DO飽為DO實測值與實測水溫時DO飽和值之百分比。

該模型中，當黑臭指數大于15時，水體出現黑臭，根據數據調研結果顯示，該模型能比較全面地反映水體黑臭程度。

（3）有機污染指數模型

該模型考慮到河水污染主要是由有機污染引起的，因此其建立的是黑臭指數與有機污染物（生化需氧量、溶解氧、氨氮、化學耗氧量）之間的關系，進而根據所建立的有機污染指數模型判斷出是否為黑臭水體污染。該有機污染指數模型[8]具體如下：

當黑臭指數居于2-4時，水體屬于輕度污染，當黑臭指數大約4時，屬于重度污染。

（4）綜合水質標識指數模型

該模型是徐祖信（2005）綜合考慮了生化需氧量、溶解氧、氨氮、化學耗氧量、總體磷的單因子水質指數提出的，其最終得到河流總體的綜合水質類別[9]。該模型可以比較綜合地考慮河流的綜合水質信息，計算方便，結果直觀，可以為進一步進行水質優劣評價提供參考。

式中，X1為河流的綜合水質類別，X2為在X1類水質變化區間內，綜合水質的位置。X3為比水環境功能區目標差的單項指標個數，X4位為水體功能區與綜合水質比較的結果。

該模型是根據的值來判斷綜合水質類型。當該值處于1-2時，綜合水質類型為Ⅰ類當該值處于2-3時，是Ⅱ類，當該值處于3-4時，是Ⅲ類，當該值 4-5時是Ⅳ類，當該值處于5-6時，是Ⅴ類，當該值處于6-7時，是劣Ⅴ類，但是不黑臭，當該值處大于7時，是劣Ⅴ類，且黑臭。

3?黑臭水體的治理方法

目前黑臭水體的治理方法很多，主要分為幾大類，即外源減排、內源治理、水質凈化、補水活水等[10]。

3.1 外源減排

外源減排類別主要保留截污納管和面源控制兩種技術。對于截污納管技術而言，該技術主要是鋪設截流管線，設置提升泵房，在此基礎上，將污染統一收集到城市污染處理系統中，該方法能將黑臭水體與城市污水系統融合為一個系統，但是采用該方法處理黑臭水體時，花費太高，投資金額較大，實施難度也較大，這樣也會影響水體功能。面源控制技術主要是結合海綿城市建設的相關技術，控制下雨時雨水中所攜帶的污染物，但是該方法的工程量相對較大，受地形制約影響范圍過大。

3.2 內源治理

內源治理主要包括清淤疏浚和水生殘體清理兩個方面。對于清淤疏浚而言，該技術主要是側重于底泥中的污染物，采用機械或者水體力量的方法將底泥中的污染物清理出來，從而降低了污染物的內源負荷。在采用該方法進行黑臭水體治理時，底泥污染物的深度難以控制，且底泥的處理難度較大，比較容易出現二次污染。

3.3 水質凈化

水質凈化主要分為人工增氧、絮凝沉淀、微生物強化凈化和人工濕地等。人工增氧主要是通過提升水體溶解氧水平來抑制厭氧分解。通常情況下，提升水體溶解氧的方法主要有人工曝氣充氧、跌水、噴泉等。該方法適用于重度的黑臭水體，容易對水體行洪造成影響，進而影響電能。絮凝沉淀主要是通過在水體中投放絮凝劑，使水體污染物快速沉淀，該方法不適合大面積使用，且必須在水體外進行，技術成本比較高。微生物強化凈化主要是通過人工方式對微生物進行降解，加速污染物的分解和轉化，該方法不適合大規模應用。人工濕地主要適用于水體連通不好的水體，該方法旨在水中建立一個微生態系統來凈化水質。

3.4 補水活水

該方法主要是通過活水循環和清水補給兩種方法進行。活水循環的運營成本較高，實施難度大，其主要是采用加強水循環動力的方法凈化水質。清水補給主要是引用合適的水源，該方法要求必須在水源附件有適宜的水源，且必須對水質進行長期監測。

4 結論與建議

城市黑臭水體現已成為公眾關心的“民生工程”，黑臭水體評價體系因地而異，各地目前沒有一個統一的評價標準，為此，如何制定一個科學有效的黑臭水體評價標準體系并基于此選擇有效的治理方法來提升公眾的滿意度是今后的研究重點。

參考文獻：

[1]Hishida?Y， Ashitani?K， Fujiwara K. Occurrence of musty odor in the Yodo?River[J].Waterence?& Technology，2011（20）：193-196.

[2]Kutovaya?O A， Watson S B. Development and application of a molecular assay to detect and monitor geosmin-producing cyanobacteria and actinomycetes in the Great Lakes[J].Journal of Great Lakes Research，2014（02）：404-414.

[3]羅紀旦，方柏容.黃浦江水體黑臭問題研究[J].上海環境科學，1983（05）：7-9.

[4]駱夢文.黃浦江水體黑臭的由來[J].上海環境科學，1986（05）：32+38.

[5]程江，吳阿娜，車越，等.平原河網地區水體黑臭預測評價關鍵指標研究[J].中國給水排水，2006（09）：18-22.

[6]胡榮梅，鞠華.蘇南太湖地區主要城市水環境污染綜合防治研究（下）[J].環境科學，1986（05）：16-25+96.

[7]方宇翹，張國瑩.蘇州河水的黑臭現象研究[J].上海環境科學，1993（12）：21-26.

[8]阮仁良，黃長纓.蘇州河水質黑臭評價方法和標準的探討[J].上海水務，2002（03）：32-36.

[9]徐祖信.我國河流綜合水質標識指數評價方法研究[J].同濟大學學報（自然科學版），2005（04）：482-488.

[10]杜鼎.湘潭市典型黑臭水體整治效果及評價體系研究[D].湖南科技大學，2018.

Abstract：With the rapid development of urban construction and urban economy， black and smelly water in urban watercourses has become a common problem in urban water environment.This article mainly introduced the water evaluation system from two aspects of physical and chemical indicators black smelly， and talked about the story of black smelly water treatment method from exogenous emissions reduction， and internal governance， water purification， water filling water technology.The results showed that the black smelly water situation varies from place to place， there is no an unified evaluation standard everywhere.therefore， how to formulate a scientific and effective black smelly water evaluation standard system and select effective governance based on the method to improve the public satisfaction is the research emphasis in the future.

Key words：Black and smelly water;Evaluation;Treatment