城市黑臭水体成因及治理方法

城市黑臭水体成因及治理方法

戴康海

湖南中森环境科技有限公司 湖南长城 410000

摘要：在现阶段的城市中，黑臭水体的治理工作是非常重要的内容。水资源是人类生产生活中必不可少的资源，由于城市居民的环保意识薄弱，相关部门的不作为，导致城市河流黑臭水问题越来越突出，这一问题也在很大程度上阻碍了城市的发展，影响到居民的生活。在此背景下，文章就城市黑臭水体成因及治理方法进行研究，以期为城市河流水质的优化提供技术支持。

关键词：黑臭水体；河道治理；控源截污

引言

水质优良的河流、湖泊和水库对支撑区域经济和社会可持续发展具有重要意义。虽然我国为治理城市黑臭水体已经付出了巨大的努力，且成果显著，但是近年来不断出现水体“返黑返臭”的情况。因为水体黑臭发生是一个复杂的生态过程，其本质是污染物负荷超过水体自净能力，使水体中有机物、氨氮、溶解氧、藻类、透明度等指标发生显著变化。尽管过去的研究针对水体黑臭的成因进行了充分的讨论，或在单一水体评价了黑臭水体治理效果，但还缺少在典型城市水体的大范围、长时间的现场调查来评价黑臭水体治理效果的研究。

1黑臭水体形成原因

1.1外源污染

水体黑臭是水环境受到超过自身净化能力的污染后所产生的极端表现。一旦超量受纳外部输入的有机物、氨氮、腐殖质等，就会快速消耗水体中溶解氧，当溶解氧低于一定数值后，剩余有机物在厌氧环境下分解，产生硫化氢、胺、氨等带异味易挥发的小分子化合物。与此同时，沉积物会在微生物作用下产生甲烷、氮气、硫化氢等难溶于水的气体，携带污泥上浮，造成水体发黑；当水体中含有大量铁、锰元素等物质时，在氧气不足的情况下还会发生还原反应，使得铁、锰和水中含硫物质产生反应，形成硫化锰及硫化亚铁等物质，加剧黑臭现象。

1.2存在内源性的污染

当外源性的污染积累到一定量时，其底泥中附着了大量的污染物，在酸性与还原条件下，部分污染物将会逐步被分解，消耗掉绝大多数的氧气，致使水体出现缺氧现象，还会出现刺激性气味气体、黑色络合物，其中刺激性气味气体会与沉积在水体底部的淤泥连接在一起漂浮，而淤泥中具有的有机物会覆盖在水体表面，导致水体无法接触到空气，这将大大降低了水体中溶解氧的含量。同时，淤泥的表面往往附着一些微生物和藻类，进一步降解水体中的有机物，释放出更多的黑臭物质，从而导致水体出现黑臭情况。这种内源性的污染是诱发城市河流黑臭水体的重要因素之一，如果处理措施不合理，将会导致这一污染问题反复出现。

1.3对周边居民的危害

（1）黑臭河道会带来严重的异味，周边居民不得不紧闭门窗，而且黑臭河道的观感极差，周边居民如果长期面对黑臭河道，心情必然会变得烦躁难安。（2）黑臭河道产生的气体有毒，如果周边居民吸入，呼吸会受到抑制，甚至出现恶心、呕吐、晕眩、厌食等不良生理反应，而且身患高血压、心脑血管疾病的居民生活在黑臭河道周边，可能会导致疾病突发，危及生命。（3）黑臭河道的水体无法作为饮用水及生活用水，降低了可供给水资源总量，导致周边居民“有水却无用”，造成较大的生活困扰。

2黑臭水体的治理方法

2.1疏浚清淤

河道底泥有机质降解和污染物释放是内源污染的最大来源，累积的氮磷、重金属及持久性有机污染物，在季节水温变化、水体受到扰动时向上覆水进行释放，造成二次污染。根据底泥深度，从上至下可划分为流泥层、软泥层及原状土层，其中，污染物主要富集在前两层，是疏浚清淤的主要对象。在工程实践中，通过资料查阅及现场勘探，制定详细布点勘测、取样计划，彻底理清底泥总量、分布、深度、污染程度，拟定最终处置方案。针对底泥处置，有原位修复和异位处置两种方案。原位修复可采用生物生态修复技术直接吸附降解底泥污染物，或者在底泥表面铺设清洁泥沙、多功能滤料、改性纤维制品等，使污染底泥与上覆水体隔离，阻止污染物向水体迁移；或投加化学药剂，固化、稳定化表层底泥，形成底泥覆盖层，阻止下部底泥污染物向上迁移。原位修复在国内尚未大规模应用，国内主要采用异位处置方案，多用机械清淤船、水力人工清淤等模式，将底泥清除后采用机械脱水、自然风干等方式减量化，而后外运填埋、焚烧、做建材或加入稳定剂作为园林绿植肥料，实现资源化处置利用，但该方法工程量较大，周期较长，且在运输及最终处置利用过程中存在二次污染风险。

2.2活水循环与清水补给

清水补给措施能够有效促进城市水资源的良好发展，为城市居民提供更为清洁、干净的水资源，更好地保证城市居民的生活质量。在城市污水治理工作中，通过采取有效的污水净化措施，不仅能够防止一些城市污水排入河流，还能够避免城市污水破坏到生态环境。活水循环与清水补给的运用原理为，通过及时清理河道内的底泥，做好水面漂浮物的保洁工作等，能够在极大程度上减少河道外来污染物，从而提升河道承载能力。与此同时，以水体质量改善为出发点，通过采用水体置换技术，建设引水配套工程，配置完善的水闸调蓄设施等，让水体在河道内流动起来，变“死水”为活水。另外，通过充分发挥现有河道、沟渠、池塘等功能作用，做好蓄水引水工作，促使河流具备更强的自我调节能力，从而有效保护水资源。

2.3谨慎选择和运用生物修复技术

一方面，在正式运用生物修复技术进行治理之前，相关部门需要进行调查分析，明确河道内部的污染物是否与以往出现的污染物相同，如果造成河道黑臭的污染物不同，则需要进行详细地前期研究。另一方面，在运用生物修复技术之前，应进行全方位考察，保证生物修复技术不会对周边环境产生负面影响，如果某一种生物修复技术在运用之后，会对周边环境造成破坏，则表示该技术的运用存在风险，需要在未来深入研究消除风险的方法。因此，我国相关部门需要出台专门评价生物修复技术的标准，以及专门的评价体系，以促进我国环境治理工作的进步。

2.4物化应急

在治理过程及后期运维中，如遇到突发性、高浓度的外源污染，极易对内部生态环境造成破坏性冲击。实际工程中常用物理吸附、化学混凝等应急处置手段。物理吸附多使用粉末活性炭、黏土、沸石等，使用简单，见效快；化学混凝多采用聚合氯化铝、石灰及聚丙烯酰胺，能够通过物理、化学吸附、混凝、离子交换等机理，快速将外源污染冲击降低至水体自净能力程度以内。值得注意的是，无论采用物理吸附还是化学混凝，必须考虑到使用成本、产物处置、对水生动植物和底泥二次污染等问题，在实际应用中必须慎重。

2.5发展城市水系统概念框架下的黑臭水体评估与治理模型

城市水系统模型是指在城市水系统理论、城市经济学理论、地球生物化学物质循环理论、水生态健康理论和可持续发展理论指导下，通过模型模拟城区复杂下垫面和人工调控影响下自然和社会经济侧支的水循环过程。2017年，城市水系统的概念得到了补充完善，即强调要结合城市水循环机理、水循环系统理论和技术，针对我国不同气候带及地理分区开展深入研究。黑臭水体评估与治理模型在城市水系统5.0的开发和应用，将会对我国长江流域经济区城市的黑臭水体综合治理方面有积极的示范作用，可为水生态文明建设提供强有力的决策支持。

结语

综上所述，对于城市河道黑臭水体而言，这一水污染问题的发生与污水处理系统落后、污染物处理不到位、存在内源性的污染、污染源的温度变化、河流的流水量较小有关。在具体的治理工作中，相关部门应当明确片区河道黑臭水体的成因，结合具体情况选择科学、可行的水质改善技术，如生态修复技术、控源截污技术、内源治理技术等，从而有效改善城市河道水体水质，为城市居民提供更为清洁、干净的水资源。

参考文献

［1］城市黑臭水体是怎么形成的？[J].环境经济,2015(Z3):38.

［2］刘爱丽.生物修复技术在黑臭河道治理中的应用[J].时代农机,2018(8):31.

［3］李创锋.浅论城市黑臭水体的成因及其治理的主要问题与治理思路[J].建筑工程技术与设计,2018(18):831-832.