摘要：随着我国经济的高速发展，在带给人们物质生活水平不断提高的同时，也带来了比较严重的生态环境问题，城市中出现了各种黑臭河道，对周围居民的生活造成了非常大的影响，严重影响到了城市的美观，需要及时进行清理。为此，本文以桥头镇朗厦（湖头）排渠综合整治工程为例，对城市黑臭河道治理技术路线及存在问题进行探讨，希望对促进我国城市化的发展，可以起到有利的作用。
关键词：黑臭河道；技术路线；问题探析
1前言
随着我国城市化的高速发展看，城市河道承受的压力越来越大，河道脏乱差的现象越来越多，各种黑臭河道不断产生。在城市河道的实际管理过程中，主要强调其防洪、泄涝作用，对其城市美观作用往往考虑不足，导致毫无生机与活力、缺乏美感的臭水沟产生，严重影响到周围居民的正常生活，损坏了城市的形象【1】。造成黑臭河道产生的因素往往较多，其中最为主要的有污染物的流入、酸雨、扬尘、生活垃圾的侵入，这些垃圾长期沉积在河底并形成淤泥，如果不及时清理就容易挥发出大量的异味。水体由于缺少必要的循环，导致其溶氧能力较低，各种水生植物无法正常生存，水体缺乏自净能力，水体的颜色越来越深，各种藻类疯狂生长，最终导致水华现象的产生，河道也会发出大量的臭味。
2 项目概述
根据《东莞市桥头镇污水处理工程专项规划》和《桥头镇水污染治理工作思路》，水污染治理的目标为：至2020 年底，全镇污水集中处理率达到全覆盖，污水收集率大于90%。要求五年内基本消除城市黑臭水体，综合采取源头截污、河道清淤、中水回补、生态修复等措施，本次项目河道整治长度约1.2km，涉及河道截污工程、河道补水工程、河道底泥处理工程及河堤生态修复工程，以如下设计指标对镇内河涌进行攻坚整治。
3黑臭水体形成的机理
（1）致黑机理
水体致黑原理主要有以下两种，一是以固态或吸附于悬浮颗粒上的形式存在于水中的不溶性物质；另一种是溶于水的带色腐殖质类有机化合物，其中悬浮颗粒对水体致黑起到了主导作用，悬浮颗粒中的致黑物质主要是腐殖酸和富里酸络合水体中的Fe、Mn 和含硫的化合物形成了主要的致黑化学物质，尤其是反应所形成的FeS，能够在短时间内使水体变黑。
自然河道中的铁元素（Fe）主要是以铁氧化物和氢氧化物的形式进入水体，经过好氧带、活性反应带、厌氧带后，实现良好的转化。当大量有机物进入水体时，水中溶解氧降低，“三带”分层遭到破坏，活性反应带向水体上层移动且厚度大幅缩小甚至消失，与此同时，厌氧带厚度增加，使整个水体呈现厌氧还原的状态，正常的Fe 循环被破坏，大量Fe2+在水体中累积。硫元素（S）主要是以硫酸盐和有机硫的形式进入河道水体。与铁元素类似，在未受污染的水体中硫的转化途径畅通，但是当大量有机污染物进入水体致使溶解氧降低到一定程度后，有机硫开始分解，硫酸盐发生还原反应产生H2S，都将进一步消耗水中的溶解氧，使整个水体呈现厌氧还原的状态。在这种状态下，仅有少数微生物能够代谢分解H2S，水体中大量累积的H2S与Fe2+结合形成FeS。FeS是黑色沉积物，水体中的微小悬浮物质会吸附一部分FeS，而部分沉积于水底的FeS 沉积物还会在厌氧分解所产生的气体或气泡的托浮作用下重新进入水体，致使水体呈现黑色。
（2）致臭机理
根据不同的产臭途径和致臭物质，致臭机理可分为下述三种方式：
1）H2S、NH3等小分子气体致臭
水体遭到有机污染物破坏污染时，大量有机物的好氧分解使水体中的耗氧速率远大于其复氧速率，造成水体缺氧。在呈现缺氧状态的水体中，有机物厌氧分解产生甲烷（CH4）、硫化氢（H2S）以及氨（NH3）等有异味且易挥发的小分子化合物，这些物质逸出水面进入大气散发臭味。
2）硫醚类化合物致臭
水中的腐殖质类物质的水解产物中包含近20 种氨基酸和大量的游离氨，这些氨基酸在水体中通过脱氨基作用、脱羧酸作用，以及某些细菌分解含硫氨基酸的作用，在产生大量游离氨臭气的同时，产生大量硫醚类化合物导致水体发臭。
3）乔司脒和2-二甲基异莰醇
当水体处于厌氧状态或营养物质浓度相对较高时，水体中存在大量的放线菌、藻类和真菌，这些微生物的代谢活动会产生多种醇类异臭物质。其中，土臭素，包括乔司脒（Geosmin，C12H22O）和2-二甲基异莰醇（2-MBI，C11H20O），被认为是导致水体黑臭的主要物质。乔司脒和2-二甲基异莰醇在较低浓度情况下就能导致天然水体发臭，其发臭阈值分别为4ng/L和9ng/L。
4造成黑河产生的主要原因
由于城市的发展，湖头排渠两侧建立的许多工厂与居民房，建筑物临河而建，造成黑臭的主要原因如下：
生活废水进入到河道中。在河道周围往往居住着非常多的居民，这些居民在生活过程中，往往会排放出非常多的污水，很多居民的环保意识淡薄，经常将这些生活污水随意倒入到水体当中，非常容易造成水体富营养化的产生，这是造成黑臭河道产生的一个重要因素。
雨水夹杂污染物质进入到河道当中。很多城市排水系统是与河道直接相连的，一旦出现下雨的情况，这些雨水会夹杂杂物一同随着地表径流汇入到雨水管网中，继而携带雨水管网内沉积各种污染物，并最终排放到水体中，对河道造成污染的产生【2】。
随着城市工业的高速发展，城市当中工厂的数量在不断增加。工业污水是指工业生产过程中产生的污水，其中包含大量的工业生产用料、中间副产品、和过度污染物质。造成工业废水产生的主要因素有有机污染物、化学毒物、固体悬浮颗粒、金属离子、工业酸碱溶液，植物营养物、病原体等。随着环境污染形式的不断加剧，我国明显加强了对工厂污染的治理力度，但仍存在小部分工厂向河道排污的现象，这些企业主要集中在食品加工、餐饮、洗衣等企业，这些企业没有独立的排污处理系统，对各种污水存在随意排放的现象，对河道水质容易造成非常大的影响。
本项目中对湖头排渠进行了两个点的底泥检测。
采用《土壤环境质量标准》（GB15618 GB15618 -1995）标准进行评价时，湖头排渠1#号点位检测结果仅重金属镉超出标准，湖头排渠2#号点位检测结果均达标；采用《农用污泥中染物控制标准》（GB4284 -84）标准进行评价时，湖头排渠1#号和2#号点位均达标。
5治理的思路
按照“控源截污、河道治堤、景观补水、底泥清淤、水景并重”的治水思路，全面开展河道综合整治、截污完善、面源管控等项目。另外，考虑到河道整治难以短时间内完成，新区科学统筹，远近结合，应急措施与长效措施同步开展，确保到2019 年底消除黑臭水体。
1）控源截污
从源头控制污水向城市水体排放，主要用于城市水体沿岸污水排放口、分流制雨水管道初期雨水或旱流水排放口、合流制污水系统沿岸排放口等永久性工程治理。
2）河道治堤
在现状渠道的基础上，对满足防洪标准的渠段，进行清淤清障，恢复渠道排涝功能。对于不满足防洪标准的渠段，进行河道拓宽、重建箱涵、加高堤岸及拆除拓宽桥涵断面等工程措施，恢复渠道的排洪功能。
3）底泥清淤
底泥清淤属于异位修复技术，就是将底泥从河道中移出，再转移至特定的环境进行相应的处理。在河道的疏浚过程中，要合理控制底泥的疏浚程度，不可过度疏浚，一般只将表层沉积物移出，历史沉积的底泥则尽可能的少受影响，以保护水体的生态系统。疏浚不仅见效快，而且效果好，对于重金属、有害难降解有机物含量较高的污染底泥，该方法可以较大程度地消除其对水体的影响。
4）景观补水
从小海河取水，通过提升泵站抽排至河道上游，做为河道的补水水源。
5）水景并重
丰富植被，多用乡土树种，遵循经济适用原则，通过对植物的营造达到美化景观的效果，构建由弯曲段—深潭—浅滩—湿地—池塘等多级系统组成的多自然生态河道。
6关于黑臭河道处理的有效措施
由于对河道的管理措施不当，黑臭河道问题在城市发展过程中的严重性不断突出，很多城市环保部门陆续开闸了一些河道整治工作，并取得了非常不错的效果，其主要采用的方法有物理法、化学法和生物生态法等。
1)沿河截污
在老旧居民区内，沿河截污的方式主要有两种，一种为沿河床敷设管道，一种为架空（管架桥、随挡墙架设）两种方式。河道在居民区、厂区范围内，河道宽度约6.0m~9.0m，靠厂区侧为浆砌块石挡墙结构，靠居民区侧为自然土坡，管道截污的的布置形式如下：
图4-7 截污管道平面示意图
2）河道清淤
河道经过长期的污染，河底往往会淤积非常多的污染物质，如各种氮、磷物质等，在一定条件作用下，这些污染物质就会从河底释放出来，非常容易导致水质恶化现象的发生【3】。通过对河道进行清淤疏浚，能够有效将污染物移出河道系统，从而降低其内源磷负荷。
3）底泥处理与生态修复
物理方法（人工增氧法）：很多黑臭河道产生的主要原因是其中有机污染物质过多，造成各种微生物过多，他们在代谢过程中需要消耗非常多的氧气，很容易导致河道处于无氧的现象，进一步降低河道的自净能力，水生态系统也会受到破坏。为了有效对该问题进行解决，可以对河道采用人工增氧的方法，提高水体中溶解氧的数量，提高河道的自净能力，这样可以有效避免河道黑臭现象的产生。人工增氧的方式往往较多，常用的有曝气增氧、跌水增氧等。
化学处理：化学处理在控制藻类的生长中，往往效果比较好，在滇池治理中就得到了应用。如果城市河道内出现了较为严重的水华现象，就可以采取该应急处理措施。该方法的应用非常方便，只需要在水体中对化学药剂均匀喷洒即可，可以在短期内消灭水体中的藻类，有效提高水体的透明度。但该方法并不能有效将水体中的N、P等营养物质进行清除，无法从根本上解决水体的富营养化的问题。
生物生态技术：生物生态技术在现代城市河道处理中非常常用，其成本往往较低，环保性能较好，非常符合当前的可持续发展观，是一种非常有潜力的处理技术。生态水体修复技术。该技术通过利用水体中的微生物，来增加水体的自净能力。在人为措施的作用下，在特定的环境中，经过原位培育，来有效增强微生物的自净能力，通过微生物的新陈代谢，来将有机物转化成无机物，从而及时恢复水生生态系统，恢复水体的自净功能。生物水体修复技术经过多年的发展，其手段越来越多，如人工湿地、生物氧化塘、生物滤床等，其核心作用都是利用载体将微生物培养成优势群落，从而激活其活性能力。水葫芦是一种生命力非常强的水生植物，其喜欢高湿和高温，可以在短时间内得到快速繁殖，被称为生长最快的植物之一。这种植物的属性非常特殊，如果不对其生长进行控制，过分生长就容易对水资源造成比较严重的污染，但其对水的净化能力往往又比较强，是一种比较经济的污水处理方式。
对上面各种处理手段综合分析来看，生物生态治理技术在经济性上的优势非常突出，操作也非常方便，但是见效却相对较慢【4】。这种方式可以让城市环境更加优化，可以有效实现自然系统的循环，适合在本次城市黑臭河道治理中进行应用。
4）引水补水
这种措施在湖泊净化中非常常用。对于一些污染严重的河道，其流动缓慢或者不流动是造成其出现黑臭现象的一个重要因素。如果及时对该水体中的水进行更换，就可以在短时间内降低河道内的污染浓度，提高河道的水体溶解氧的含量，充分恢复河道的自净能力。通过该方法的应用，可以将水体内污染物转移到别处，从而有效得到降解。
5）河岸修复
根据现场实际情况，湖头排渠部分渠段现状为土质边坡，景观不满足城市发展对环境的要求。重力式挡墙结构简单，稳定性好，但是缺乏改善河道景观功能，相反生态砌块挡墙具有良好的景观效果，能够恢复河道的水土交互，有利于水环境的提升，但是后期维护工作量相对较大。根据镇街的意见及要求，本项目采用生态砌块挡墙的复式结构护岸。
7结语
随着城市的高速发展，黑臭河道问题越来越引起人们的关注，对城市形象和附近居民生活带来了非常不良的影响。当前治理黑臭河道的技术很多，它们都有各自的优势和适用范围，应该根据河道的实际情况，采用合适的技术，降低治理的投入成本，提高治理效果，还要做好水环境的监测工作，及时发现问题，及时采取措施。
参考文献
[1]黑臭水体治理技术探讨——以深圳宝安咸水涌为例[J]. 张卿,龙柯胜,吴春雷,杨淑芳,林玉鹏,张健君. 给水排水. 2018(07)：11-12.
[2]生物修复技术在黑臭河道治理中的应用[J]. 丁钰力. 环境与发展. 2018(04)：33-34.
[3]国外黑臭河道治理典型案例与技术路线探讨[J]. 张显忠. 中国市政工程. 2018(01)：29-30.
[4]黑臭水体治理与生态文明建设[J]. 杨建劳. 广西城镇建设. 2018(01)：11-12.
论文作者:卓奇奇
论文发表刊物:《基层建设》2019年第4期
论文发表时间:2019/5/23
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