河道水體污染治理技術探析

林鈺烽，陳林江，傅 寧

（余姚市江河水利建筑設計有限公司，浙江 余姚 315400）

0 引 言

城市內湖泊、河道等不僅是自然生態重要的部分，也是城市民眾居住環境的重要組成。良好的水體環境發揮保持水土、調節溫度、涵養水質、提升空氣質量等作用。一旦水體遭受污染，最明顯的威脅是環境遭受破壞，自然氣候、水域生態系統等受到影響。隨著工業化時代發展，N、P等化學物質應用較為廣泛，其進入水體之中，會造成水體富營養化，導致水體中藻類迅速增長，從而導致河流出現黑臭問題，這也是當前影響城市河道水體質量的常見污染問題。文章從實際出發，基于河道黑臭水體產生成因，總結現階段常見的水體污染治理技術，這對于促進我國黑臭水體治理有積極作用。

1 研究案例闡述

在此以浙江省寧波市某小區附近的支流河段為研究對象。該河流段隨著當地工業發展，受到多種因素干擾，水體黑臭、污染較為嚴重。該河流支段位于寧波市區環城南路附近，河流段從小區內穿過，水深最低為1.0m，最高接近2.0m，河面寬度15~25m，河流支段整體長約250m，水域面積達到5 000m2。

該河流支段水域寬度、深度相對較低，河流支段流速較為緩慢，水體自凈能力相對較弱，且位置較為獨特，從小區中南北貫穿，周圍環境較為復雜，這進一步增大污染治理難度，也使其污染源呈現復雜、多樣化分布。最明顯表現為嚴重富營養化。在此以該河流在小區支段為研究主體，在治理之前，對該水域水質進行檢測，結果如表1所示。

表1 研究水域支段水質治理前檢測結果數據總結表

結合表1來看，未治理之前，該區段水域質量較差，其中很多含量均超過標準要求。這為確定治理目標奠定基礎。

2 河道黑臭水體成因分析

結合上文闡述的治理案例分析，該支段水域黑臭水體形成原因包括以下7方面：

1）周圍環境。該支段位于小區內，周圍人流量大，很容易出現向河水中丟棄廢棄物的問題，就算有完整的保障管控體系也難以覆蓋式預防。

2）水體深度。水體深度較淺，流動速度較為緩慢，自凈能力較弱。

3）有機物污染物。有機污染物種類較多，且很多以溶解態和懸浮態存在，如蛋白質、氨基酸等，這些物質被微生物分解之后以硫化氫、氨等存在，這會導致水體變臭。同時，水中有細菌和微生物存在，可以降解部分污染物，但部分污染物難以分解，且降解效果與水體溶氧量有關。

4）重金屬污染[1]。重金屬污染是導致黑臭水體出現的主要因素，尤其是其中的FeS和MnS等物質，是導致水體發黑的主要成分。

5）底泥及再懸浮作用。底泥上存有大量污染物，在化學、物理等作用下，會導致吸附的污染物傳遞到孔隙水中，進而向水體擴散，例如底泥甲烷化是導致水體黑臭的直接原因之一。

6）溫度、溶解氧和微生物。溫度可以促進水體微生物活性，微生物愈活躍，則耗氧量越大，同時溫度增加會導致部分菌類產生黑臭物質，例如放線菌就是其中代表，當水體溫度處于25℃ 時，放線菌會產生黑臭物質，因此，多數水體黑臭現象發生在夏季。

7）徑污比[2]。其是指徑流量與排入河流中污水量的比值，徑污比值越大，表示河流稀釋能力越強，此時河流遭受污染相對可能性較小，反之，正相反，代表河流容易受到污染。當徑污比低于8:1時，河水很容易受到污染，此時黑臭現象發生頻繁[3]。

綜上，結合對水體黑臭成因的分析可知，水質指標改變因素和水體黑臭之間的聯系及污染源分類，可用表2進行概括。

表2 水質指標改變因素和水體黑臭的聯系及污染源分類

3 河流黑臭水體污染治理技術闡述

3.1 河道污染生態處理工藝流程

具體來看，河道污染治理過程中，生態處理方法極為常見，該類型方法既符合環保、綠色原則，也可以保證處理效率，因此在實際生活中應用較為廣泛[4]。 通常生態處理工藝流程如圖1所示。

圖1 河道生態處理工藝流程圖示

結合圖1來看，采用生態處理工藝進行治理時，不僅需要思考治理效果，還會從生態景觀角度進行思考。盡可能將治理措施與周圍環境結合，且主要以水下布置為主，避免水面觀賞價值被削弱。同時布設各治理設備時，多以無需固定、可以隨著水位自動調整為基礎。且借助造流器等設備，實現水流流態調整，提升水中氧的溶解量、削減水體中的污染物、營造更為良好的水生環境，進而增強水體自凈能力。河水從上游流入，途徑凈化浮島和生物柵區，此時水體中殘存的污染物量降低，經過上游造流器發揮效用，增大氧的溶解量，途徑人工水草區，經過生物過濾，河水向中游流去。中游造流器增大流速，增大氧溶解量，促使河水向下游流去。在治理水域過程中，科學布置凈化浮島，下面懸掛生物柵，同時為了增上觀賞價值，可以利用植物等點綴浮島，借助浮島、人工水草、生物柵等組成的區域，可以有效避免污染物向其他區域擴散[5]。

上述生態處理工藝主要應用的構筑物和設備如下：①人工水草以高分子有機材料為基礎，尺寸為100 cm（長）×5 cm（寬），共鋪設600m2,不會對水環境造成影響；②凈化浮島+改性吸附過濾材料+生物柵。其中凈化浮島上種植圓幣草等附生植物，按照占整個治理區域1.2%的比例進行布設，生物柵長為100cm，整體約布設600m2；③景觀浮島+生物柵，浮島上主要種植挺水植物，整體占治理水域的2.0%；④造流器，基于實際需求，選定2臺額定功率為1.5kW，額定電壓為380V的QSTL型潛水造流器；⑤懸浮穩定器和可移動式定位裝置，保證相關設備可以移動，輔助生態治理工作有序開展；⑥警示防護裝置，為了避免意外發生，在造流器等區域以輕質工程塑料為主要材料，設置防護網，避免發生危險。

3.2 河道黑臭水體污染治理技術闡述

3.2.1 泥沙疏浚技術

污染物主要來源之一就是泥沙，因此，科學利用泥沙疏浚技術，如水力淤泥、抓斗疏浚、河床干洗等可以有效避免水體黑臭現象出現。底泥清淤中，將蘊含多種有機污染物、磷和氮的淤泥進行科學清理，可以有效預防水體黑臭，且可以避免二次污染發生。

3.2.2 人工曝氣

水體環境隨著水生植物、腐殖質增加，會導致含氧量下降，此時出現氧氣供應不平衡，進而導致水體黑臭現象出現，基于此，借助人工曝氣增加河水中氧氣含量，提升水體自凈能力，對治理黑臭水體有積極作用。一般人工曝氣和復燃大致可分為3類：①爆炸曝氣和擴散曝氣。常應用于污染較少且設備運行良好狀態下；②水面旋轉刷曝 。適于應用在污染較嚴重條件下；③船舶移動曝氣。適用于水體污染嚴重條件下，尤其是環境惡劣場景，此方法更占優勢。但需要注意，此方法耗電大、成本更高，且會對環境產生影響，需要基于實際綜合考慮再進行應用[6]。

3.2.3 生物處理與修復

借助水體的自凈能力實現清理修復目的。主要借助水中微生物，對污染物進行吸收和轉化。當前常見的生物處理方法包括生物膜技術、微生物富集技術等，該方法成本低廉、操作簡便且不會造成二次污染，生物修復技術，主要以建筑濕地法為主，以沙子和其他無污染材料為基礎，按照一定比例混合，人工建造濕地系統，這對于修復水體環境也極為有利[7]。

3.2.4 活水補水技術

為了提升水體環境自我凈化能力，保證水體流動性是基礎。當前多數河流出現黑臭水體的原因都與河流自我凈化能力弱、河流成死水有關?；诖?，注重水源清潔、保證水域流動性，改善水質均是可行措施。

3.2.5 水源凈化

該方法可以通過物理法、化學法、生物法及生態法等多種方法達成目的，上文著重闡述的人工曝氣方法就屬于物理凈化方法之一?；瘜W方法主要是向水體中增加不會再次造成污染的物質，如鐵鹽、鋁鹽等混凝劑，與水體污染中的磷等進行反應，生成沉淀，降低其中存在污染物。生物法主要包括水生植被恢復技術等，借助植物凈化空氣、提高水深照度，或者干擾部分特定植物生長等，這也是預防黑臭水體出現的可行措施。同時隨著我國先進技術發展，越來越多新型就似乎面世，例如生態浮床技術就是一項應用范圍較廣的技術，其不僅可以發揮環境治理，還具備生態修復能力。應用原理是借助無土栽培技術將種植在陸地的植物移栽到水面上，為水體環境增加觀賞價值的同時，達成治理水體目的，但需要注意，此技術適合應用在流速平緩、總體積恒定的中小型流域場景中[8]。

表3 水質凈化方法總結比對表

4 結 語

綜上所示，文章以浙江省寧波市某小區附近的河域支段為基礎，結合該水域黑臭水體出現原因展開分析，進而結合成因以及當地河域具體情況，總結河道黑臭水體污染治理技術。希望文章的研究內容，可為我國水體污染治理領域進一步發展提供更多參考。