魚鳥河下游黑臭水體的治理對策

孫瑞川

摘要 采用歷史文獻調查和現場采樣檢測的方法，對魚鳥河下游黑臭水體動態與治理對策進行研究。結果發現，長期以來魚鳥河水體呈現黑臭、經治理好轉、又變黑臭、經治理好轉、又變黑臭的反復變化過程。黑臭水體不僅導致河流缺少生物蹤跡，還散發出惡臭氣味，使附近居民不敢開窗。黑臭水體得不到根治的原因是亂排污水、河流自凈能力低、治理措施治標不治本。為根治魚鳥河下游黑臭水體，提出以下措施：實行清潔生產，建立企業間廢料利用鏈，減少工業污染物產生量;經過沼氣生產環節的無害化處理，實現人、畜、禽糞便還田，減少有機物排放量和化肥使用量;去河壩、護岸，以增大流速和增加河流干涸時段，提高河流自凈能力;提高流域植被覆蓋率和增加曲流河道，促進地表水轉化為地下水，提供更多的優質水資源。

關鍵詞 魚鳥河;黑臭水體;治理對策;廢料利用鏈;糞便;地下水

中圖分類號 X 52? 文獻標識碼 A

文章編號 0517-6611（2021）18-0059-04

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2021.18.016

開放科學（資源服務）標識碼（OSID）：

Countermeasures for Black and Smelly Water Bodies in the Lower Reaches of Yuniao River

SUN Rui-chuan （Yantai Environmental Engineering Consulting and Design Institute Co.，Ltd.，Yantai，Shandong 264000）

Abstract The dynamics of the black and smelly water bodies in the lower reaches of the Yuniao River and countermeasures were studied by the means of historical literature investigation and field sampling.The result showed that for a long time，the water bodies of Yuniao River presented a continuous process of black and smelly，improved and turned black and smelly again after treatment.The black and smelly water not only leaves the river devoid of life，but also gives off a stench that makes nearby residents afraid to open their windows.The reason why the black and smelly water cant be cured was that the sewage was discharged in disorder，low self-purification capacity of rivers，treatment measures treated a symptom not a root cause.This paper proposed the following measures：establish inter-enterprise waste utilization chain，so as to reduce the production of industrial pollutants;after the harmless treatment of biogas production，the manure of human，livestock and poultry can be returned to the field to reduce the emission of organic matter and the use of chemical fertilizer;remove dam，revetment in order to increase the flow rate and increase the river dry period and improve the river self-purification capacity;the vegetation coverage of the basin should be improved and meander channels should be increased to promote the conversion of surface water into groundwater and provide better and more water resources.

Key words Yuniao River;Black and smelly water body;Countermeasures;Waste utilization chain;Excrement;Groundwater

魚鳥河下游黑臭水體破壞了河流生態環境，使水生動植物絕跡;破壞了附近居民的生存環境，惡臭氣味使人們不敢開窗。魚鳥河下游黑臭水體的治理刻不容緩。有關河流水體污染的治理，前人提出或實施了以下措施。第一，廢水處理。主要包括廢水分類處理、嚴格控制廢水排放、截污治理、鋪設截污管涵，這些措施可減少排入河道廢水量，但是，當廢水排放量超過廢水處理能力時，多余的廢水仍要進入河道。第二，工程措施。主要包括拆除河壩、恢復河道連通性、生態護坡、截流并構建人工濕地、曝氣工程和生態浮床技術。恢復河流連通性、曝氣工程能夠增強河流的自凈能力。人工濕地、生態護坡和生態浮床技術能夠利用水生動植物和微生物降解BODC以及減少水體中氮、磷含量。第三，水環境治理。主要包括清淤，水生動植物、微生物修復技術，引清沖污和生態補水。上述措施只能階段性顯著減少河流水體中的污染物質，不能根治河流水體的污染問題[1-6]。

魚鳥河水體污染治理由來已久。20世紀90年代，魚鳥河綜合治理，采取廢水全面治理，修建污水管網、排水溝等措施[7];魚鳥河環境綜合治理[8];魚鳥河水環境綜合治理[9];魚鳥河部分河段綜合治理[10]。2000年以來，進行魚鳥河水質修復[11]，治理措施包括廢水治理、生態護坡、截流構建人工濕地、清淤與生物浮床技術。由于上述治理河流水體污染的措施大多是治標不治本，導致魚鳥河下游黑臭水體反復出現，難以根治。筆者采用歷史文獻調查和現場采樣檢測的方法，對魚鳥河下游黑臭水體的出現與治理以及魚鳥河下游黑臭水體的現狀進行研究，得到魚鳥河治理、水質的歷史數據和現狀數據;依據治本的思路，提出魚鳥河黑臭水體的治理措施，以期從根本上解決魚鳥河黑臭水體難題，研究成果對改變黑臭水體的治理思路具有啟迪作用。

1 研究區概況與研究方法

1.1 研究區概況

1.1.1 位置。

魚鳥河流域位于煙臺市牟平區的西北部（121.52°～ 121.61°E、37.25°～ 37.43°N），跨寧海街道、文化街道、武寧鎮和武陵鎮（圖1）。

1.1.2 地質與地貌。自晚元古代至晚第三紀，魚鳥河流域所在區域為長期隆起地帶。出露地層有下元古代膠東群變質巖和第四紀中、晚更新世的堆積物。早元古代古老變質巖系分布在文化街道辦事處南溝村，以大理巖、片巖和透閃巖為主。從低山丘陵上部、石質山嶺到濱海低地，依次分布著殘積物、坡積物、洪積物、沖積物、海積物等第四紀堆積物，厚度從1～2 m到25 m。

流域內山地較少，巋山（455 m）、蝠石頂（261 m）分布在流域東南邊界上。低山丘中，固塞頂（245 m）、浩嶺山（128 m）分布在流域東南部。平原以傾斜平地、微斜平地為主，地層深厚，分別由洪積物和沖積物組成。另有河灘地、近山階地、濱海緩平地和濱海洼地。

1.1.3 降水與蒸發。

多年平均降水量736.6 mm，降水年際變化大，最大年降水量是多年平均降水量的156%，最小年降水量是多年平均降水量的60%;降水季節變化大，春季降水量占全年降水量的15.2%，夏季占59.5%，秋季占17.3%，冬季占8.0%;降水集中在7、8月，占全年降水量的50%。多年平均蒸發量達836 mm。

1.1.4 河流特征。魚鳥河發源于高陵鎮玉皇廟山北麓，流經高陵鎮、武寧街道、寧海街道西北部，于武寧街道東北部注入黃海。上游有支流蘇家口河匯入，下游有支流武寧河、小魚鳥河匯入。干流全長14.5 km，平均寬度80 m。流域面積103.9 km2。天然河流徑流季節變化大;“然水漲則河身加寬，水退則河身淺狹，或至于涸”[12];洪峰期徑流量為2 597.5×104 m3。

1.1.5 人類活動。

1.1.5.1 筑堤與筑壩。1956年修筑東、西河堤，總長13 444 m，杜絕了魚鳥河的水患[13]。1958年6月，在支流武寧河上修建金龍水庫，總庫容269×104 m3，控制流域面積4.1 km2，有效灌溉面積173 hm2。1960年4月，在支流武寧河上修建浩嶺水庫，總庫容486×104 m3，控制流域面積9.3 km2，灌溉農田233 hm2。1966年5月，在支流蘇家口河上修建蘇家口水庫，總庫容224×104 m3，控制流域面積4.5 km2，灌溉農田200 hm2。1980年以來，在魚鳥河干流的中、下游河段上修建了9座攔河壩。

1.1.5.2 居民區。魚鳥河流域耕地集中，人口密集。魚鳥河沿岸現有45個村莊，1個城區和5個住宅小區，大約有9.5萬人。

1.1.5.3 工業企業。魚鳥河右岸有機床加工、塑料（2家）、建材（5家）、機械（3家）、裝飾（3家）、木業、電子（3家）、輥廠、金屬制品（5家）、模具、紡織、熱電、變壓器、電機、包裝、泵業、建筑用膠和家具等企業。左岸有家具、金屬、飲料、包裝機械和液壓設備等企業。

1.2 研究方法

1.2.1 文獻調查。查閱相關地方文獻和論文，獲得魚鳥河河流結構、徑流過程、開發利用、水質和治理措施的歷史數據。

1.2.2 水樣采集及檢測。

（1）采樣點設置。設置3個采樣點位，分別位于小魚鳥河入河直排口（1#）、魚鳥河排水口（2#）和魚鳥河高架橋下（3#）（圖2）。

（2）采樣。按照規范HJ/T 52—1999《水質河流采樣技術指導》進行采樣。

（3）測定指標。COD、總磷、總氮、氨氮、葉綠素含量。

（4）測定方法。按照地表水環境質量標準基本項目分析方法對上述指標進行測定。COD含量采用重鉻酸鉀法測定;總磷含量采用鉬酸銨分光光度法測定;總氮含量采用堿性過硫酸鉀消解紫外分光光度法測定;氨氮含量采用水楊酸分光光度法測定;葉綠素含量采用丙醇提取分光光度法測定。

2 結果與分析

2.1 魚鳥河下游水體污染歷史狀況

魚鳥河下游水體污染由來已久。1993、1995—1996、2009和2011年均因水質污染進行了綜合治理。2013年以來，魚鳥河下游雖經多次整治，但在好轉一段時間后，再次變成黑臭水體。2013年，魚鳥河水體黑臭嚴重，溶解氧極度缺乏（表1）[11]。為此，采用微生物促生、簡易曝氣生物濾池、人工生物膜設置以及生態浮島技術整治，改善了魚鳥河水體水質[14]。

文獻資料調查和現場取樣檢測結果表明，1993年以來，魚鳥河黑臭水體治理經歷了5個階段：黑臭—治理—好轉（1993年）、黑臭—治理—好轉（1995—1996年）、黑臭—治理—好轉（2009年）、黑臭—治理—好轉（2013年）、黑臭（2019年）。魚鳥河水體陷入“黑臭—治理—好轉—黑臭—治理—好轉—黑臭”的重復循環過程。魚鳥河下游黑臭水體成了一個難題。

2.2 魚鳥河下游水體現狀 2019年魚鳥河下游水體采樣檢測結果表明，水體污染嚴重，富營養化明顯（表2）。現場觀感，仍屬黑臭水體。后經在污染河流的上游和下游同時向水域中央依次投加高效吸附劑、混凝劑以及底泥穩定固化劑等，實現污水中各類污染物充分去除的效果，暫時消除了部分河段水體的黑臭現象。

2.3 黑臭水體對環境的影響 魚鳥河下游黑臭水體破壞了河流生態環境和附近居民的生存環境。河道堆積淤泥，河水泛著泡沫，水中沒有魚蝦，灘涂不同海鳥[15]。黑色的河水散發著臭味。尤其是春季，天干水少，臭味更濃。路過的車輛疾馳而過，附近小區的居民不敢開窗[16]。

2.4 黑臭水體形成的原因

2.4.1 污水亂排。魚鳥河下游原為牟平城區的主要納污河。魚鳥河曾經的排污功能讓人們感覺在無奈之下向魚鳥河排污也情有可原。

雨污分流工程不徹底。牟平城區，已建廠房、小區、單位等均未實施雨污分流，魚鳥河一定程度上暫時充當著排污的渠道。

污水處理廠處理能力有限。辛安河污水處理廠主要處理萊山區、高新區和牟平區的日常污水，設計日處理能力只有12×104 m3/d，實際處理量已達到11.2×104 m3/d。牟平區的污水無法全部處理，無奈只能靠魚鳥河排污。

2.4.2 河流自凈能力低。

魚鳥河具有明顯的季節變化，冬季、春季河水干枯。河身的寬、窄變化，水量的豐、枯變化，提高河流的自凈能力。氧是一種活性最強的物質。河水的橫向流動與縱向快速流動，促進了大氣中的氧氣進入水體中，有利于水體中有機污染物質的氧化分解。冬季、春季河流的干涸，河床露底，底泥龜裂，促進大氣中氧氣與河床污染沉積物的接觸，有利河床沉積污染物質氧化分解。

后期修建的河堤、護岸和攔水壩，限制河水的變化。河道變窄，中、下游河道變成了“一串池塘”。除豐水期有河水流動外，其他時期河流既少流動，也不干涸。水體中溶解氧濃度極低，大氣中的氧氣也失去與河床底泥接觸的機會。河流的自凈能力受到嚴重破壞，增大河流水體的黑臭程度。

2.4.3 治理措施治標不治本。魚鳥河下游河段已進行了多期治理，主要治理實踐包括魚鳥河綜合治理、魚鳥河環境綜合治理、魚鳥河梯級攔蓄工程已完成750 m的河道清淤護岸和橡膠壩工程[17]、魚鳥河部分河段綜合治理、對魚鳥河等河道進行水環境綜合治理[18]。魚鳥河生態修復與生境營造[19]和魚鳥河水質修復示范工程。

治理措施包括4種類型：①污染治理，污水管網建設;②生態護岸、造流增氧、修復濕地和引入植被;③藥劑投放，河道清淤;④護岸、橡膠壩建設。第1類措施能夠減少排入河道的污水，屬末端控制，但是，隨著經濟發展和人口集中，產生的污水量增多，而污水處理廠的處理能力有限，無法阻擋多余的污水排入河道;第2類措施能夠提高河流的自凈能力，但是，不能顯著地提高和長期地保持水體的自凈能力;第3類措施能夠減少水體中污染物的數量，減少底泥再懸浮的機會;第4類措施不僅不能改善水質，反而降低水體的自凈能力。上述措施成本高、投入多、經濟回報少，水質改善成效不可持續。它們只是治理水體污染的“癥狀”，不是治理引起水體污染的“原因”，即治標不治本。

3 對策

魚鳥河下游產生黑臭水體的原因，在于生產企業、居民生活、畜禽養殖產生的污水排入，在于護岸、河壩降低河流的自凈能力降低。因此，只有減少污水產生量，只有恢復河流的自凈能力，才能從根本上解決魚鳥河下游黑臭水體問題。

3.1 實行清潔生產，構建企業間的廢料利用鏈，減少企業水體污染物的產生量

當前，流域內產業重復建設多，大部分企業處于“散兵游勇”“單打獨斗”的狀態，造成資源、能源浪費嚴重，環境污染的壓力巨大。流域內的環境管理模式應該從末端控制走向污染預防。企業選用清潔的原料與能源，采用先進的生產工藝和管理方法，提高能源、原材料和水的利用率，最大限度地減少每個企業水體污染物的產生量;建立企業間的廢料利用鏈。通過建立企業廢料信息數據庫和廢料運輸物流網絡，形成流域企業間的廢料利用鏈，實現廢料的再利用、充分利用，減少流域內水體污染物的產生量。通過清潔生產和構建廢料利用鏈，充分利用原料、能源和水，大幅提高資源、能源和水的利用率，提高產品產量，減少污染物產量，在獲得更好的經濟效益的同時，獲得環境效益。

3.2 人、畜、禽糞便歸田，減少水體污染物排放量

以2017年的數據為例[20-22]。魚鳥河流域內有近9.5萬人，年產人糞尿大約4.86萬 t。流域內大約有770頭牛，11 000頭豬，1 800只羊，304萬只家禽，年產畜、禽糞尿大約12.51萬 t[21]。牟平區有耕地38 043.8 hm2，園地24 303.5 hm2。年施用化肥6.86萬 t，折純量為1.71萬 t。長期施用化肥，會造成土壤板結，肥力下降，降低農產品品質。

“莊稼一枝花，全靠糞當家”。僅魚鳥河流域產生的人、畜、禽糞便就可提供總氮2.66萬 t[21]，超過牟平全區年施用化肥的折純量。人、畜、禽糞便通過無害化處理后歸田，大量減少化肥使用量，能夠增加土壤肥力、改良土壤結構，提高糧食產量和品質，減少水體污染物排放量。

人、畜、禽糞便歸田的關鍵環節是糞便的無害化處理和糞便的收集運輸系統。高溫堆肥，厭氧分解糞便有機質產生沼氣，是糞便無害化處理過程中資源化利用的有效途徑。每天魚鳥河流域產生的人、畜、禽糞便，通過厭氧處理可產生沼氣4.629萬m3 [23]。建立自動化程度高的現代化糞便收集運輸系統，也是實現人畜禽糞便順利歸田的關鍵。

3.3 減少河壩、護岸，恢復河流自凈能力

天然的魚鳥河豐水期河水流速大，枯水期河道干涸時間長。流速大，水體中溶解氧濃度高，促進水體中有機物降解。干涸時間長，底泥龜裂，促進大氣氧氣深入裂隙，有利于泥中有機質的降解。

修建河壩、護岸的目的是為了攔蓄河水，并形成水面景觀。但是，“一串池塘”顯著降低水體中溶解氧濃度，河道底泥失去接觸大氣的機會，降低了河流的自凈能力，惡化了河流水環境，增大了河道清淤的投入。

因此，因地制宜地減少河壩，變實體護岸為透水護岸，適當恢復魚鳥河的天然徑流狀態。 “該快流時就快流” “該斷流時就斷流”，以恢復魚鳥河的天然自凈能力。

3.4 蓄水于地下，保護水資源

利用河壩、護岸攔蓄的地表水資源，水質差，蒸發損失多。根據年蒸發量與干流、水庫水面面積估算，在魚鳥河流域，僅魚鳥河干流、浩嶺水庫、金龍水庫和蘇家口水庫的年蒸發量就達到57萬m3，造成大量的水資源損失。

地表水下滲，轉化為地下水，經過地層過濾，可有效提高水質，并顯著減少水資源的蒸發量。增大流域植被覆蓋率可有效增大地表水下滲量。增多河流曲流，可增長河水在陸地上的流動時間，增長地表水下滲的歷時，也會增大地表水的下滲量。

適當去壩、去護岸，增加曲流，蓄水于地下，可獲得優質水資源，改善河流水環境，減少河流水體治理的投入，減少飲用水資源處理的投入。

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