摘要：城市黑臭河道治理是我国水环境整治的重要目标，按照《水污染防治行动计划》要求，至2030年，我国要全部消除城市建成区黑臭水体。在此背景下，本文通过研究城市河道黑臭水体形成的主要原因，对其治理技术等进行了阐述，并以实际黑臭水体修复为例，证明了多种技术联合可对黑臭水体污染起到良好的治理效果。
关键词：城市河道；黑臭水体；治理技术
引言：伴随着城镇经济的快速发展，越来越多的城镇居民定居在了城市中，造成城市人口膨胀，但城市的发展却跟不上人口激增的速度，从而给城市的发展和环境都带来了极大的压力。许多生活和工业污水，通过降雨大量流入河流中，污染的程度早巳超过了河流的自净能力，造成河流污染严重。另外，在城市建设过程中，会出现占用河道的情况，将自然河道改流，造成水力较弱，也减少了河流面积，更加剧了城市河水的污染程度。
1、城市黑臭水体的产生及危害
城市黑臭水体的形成是由于水中进入了过量的污染物，微生物在水中大量消耗氧气，造成水体中氧气的缺乏，使水体形成了严重缺氧状态。氧气的减少使一些厌氧微生物大量繁殖，从而使水体中的有机物腐烂发酵，随之产生了氨气、甲烷和硫化氢等恶臭有害气体，造成水体散发臭味。此外，水体中的Fe2+、Mn2+等金属离子与水中的S2-一形成致黑物质FeS、MnS等，铁锰硫化物被水中腐殖质吸附形成大量悬浮物，使得水体发黑。
城市中黑臭水体的产生不仅会影响城市景观建设，还会对人体健康和生活带来不小的影响。黑臭水体对周围居民的呼吸系统具有较大危害，另外硫化氢在空气中的浓度过高可以致人死亡。所以整治城市黑臭水体的工作刻不容缓，环保水务部门需要制定相关环境保护政策，积极研究水治理方案，运用科学手段尽快遏制水污染程度。
2、黑臭水体的形成条件
水体黑臭的根本成因可归结为过量纳污导致的水体供氧与需氧失衡，这是多方面因素相互作用的结果。这些因素可分为以下几类。
（1）有机污染物
水体中有机污染物对黑臭水体的形成起着重要作用。有机污染物多以溶解态和悬浮态形式存在，如蛋白质、氨基酸、糖类、油脂等，这些物质在被微生物分解的过程中会消耗大量氧，释放硫化氢、氨、胺等臭味气体，引起水质恶化和黑臭。此外，因好氧放线菌和厌氧微生物同时存在，污染物降解并不会因水体溶氧量而被限制。
（2）重金属
重金属污染也是水体黑臭的一个主要因素，主要起到致黑作用，水体的主要致黑成分为易被氧化的FeS和MnS。
（3）底泥及底泥再悬浮作用
底泥会存留大量污染物。在物理、化学和生物等一系列作用下，吸附在底泥颗粒上的污染物会传递到孔隙水中，向上覆水体释放，其降解耗氧是水体耗氧的重要组成部分。底泥甲烷化、反硝化造成的黑臭底泥上浮则是水体黑臭的直接原因。
（4）温度、溶解氧与微生物
温度是导致水体黑臭的重要因素。温度对水体黑臭现象的影响主要表现在水体微生物的活性和溶解氧的含量两个方面，一方面温度升高能增加水体中微生物的活动频率，加快微生物分解有机物的速率；另一方面水体中的溶解氧含量会随着温度的升高而降低。有研究指出，当水体温度低于8℃或高于35℃时，放线菌产生致黑臭物质geosmin的过程受到抑制，所以水体一般不黑臭，而当水温在25℃时，放线菌最为活跃，水体也最易发生黑臭现象，因此水体的黑臭现象一般发生在夏季，而在冬季发生率较低。
（5）径污比
径污比即径流量与排入河流中污水量的比值。河流的径污比大，稀释能力强，河流受到污染的可能性和污染程度较小。当径污比小于8：1时，河水易受到严重污染，发生黑臭。城区内河流、湖泊等水体的污染物来源可分为外源污染和内源污染。其分类详见表1。城区内水体污染源分类。
3、黑臭水体治理技术
根据黑臭水体产生的原因，《城市黑臭水体整治工作指南》将治理技术分为外部污染源拦截、内部污染源控制、水质净化和活水循环4大类方法。
3.1 外部污染源拦截
水体黑臭的起因是大量外源污染物质的进入，因此外源物质拦截是治理的基础和关键。根据污染物的进入方式，可将污染源分为点源和面源。点源包括城市生活污水、工业污水、餐饮企业废水以及规模化畜禽养殖污水等，面源包括初期雨水、农田径流等。点源污染通常根据污染物类型，选择适宜的预处理方式，预处理达标后排入水体或排入城市污水处理厂进一步处理后再排入水体，面源污染目前通常与海绵城市建设相结合，采取雨水花园、透水砖代替硬化路面铺装等方式来减轻径流污染。良好的污水收集处理系统和完善的排污管网建设是外部污染拦截的关键。
3.2 内部污染控制
在对外部污染物进行控制后，还需对已进入水体的污染物进行清理，此阶段的控制主要包括底泥处置和漂浮物、悬浮物等垃圾清理。污染物质进入水体后，在水体中不断积累，其中大部分沉积在水体底泥中，因此对底泥清淤疏浚是黑臭水体治理的重要手段，目前常用的清淤疏浚方式主要有绞吸挖泥船清淤、气力泵清淤、不排水机械清淤、水力冲挖式清淤等。除底泥清淤外，还需加强管理，定期清除河面垃圾，保证河面清洁。
3.3 水质净化
水质净化是通过去除水体中的溶解性污染物质，降低化学需氧量、氨氮、总氮、总磷、重金属等污染物浓度，来增加溶解氧浓度、提高水体透明度，使水体质量得到改善。根据修复手段的不同，水质净化可分为物理净化、化学净化和生物生态净化等方法。物理净化目前主要是通过曝气来增加溶解氧浓度，相比于直接向水体曝气，底泥曝气更能提高修复效率。化学净化主要通过化学试剂的投加来絮凝沉淀污染物、对水体污染物进行氧化和沉淀以达净化目的，目前常用的化学试剂主要有铁盐、铝盐等用于絮凝的絮凝剂、双氧水等用于氧化的氧化剂以及生石灰等用于沉淀的沉淀剂。生物生态净化是通过向水体中引入活性微生物、种植功能性水生植物，利用微生物、水生植物的代谢截留等作用来对污染物质进行吸收、转化和截留。生物、生态技术相比于物理化学方法，能从根本上降解污染物并重新构建健康的水生生态系统，恢复水体功能，是目前研究最多的水质净化方法。三种水质净化方法对比如表2所示。
3.4 活水循环
活水循环主要通过向水体中引入干净的水源，将水体中的污染物进行稀释和扩散，以达到水质改善作用。常用的清洁水有地表水和循环利用的再生水。科学的活水引入能缩短黑臭水体治理周期，这在太湖的治理修复中得到了证明，但此方法成本较高，难以长时间持续治理。黑臭水体通常情况复杂，单一的修复手段难以实现较好的治理效果，因此在实际黑臭水体治理中，通常会结合多种治理手段进行综合治理。比如，英国泰晤士河受工业建设影响，黑臭严重，在其治理中采用了源头污染拦截、提升了污水收集处理能力，并完善了管网收集系统，再加以水质净化，最终修复达到了工业化以前的水体状况。北京的马草河治理前水质为劣Ⅴ类，黑臭情况严重，在治理中通过清淤疏浚，改善了底泥污染，结合生态浮床对水质进行净化，并辅以曝气来提升溶解氧浓度，最终马草河黑臭消失，水生生态系统得到恢复。
4、结束语
城市河道黑臭的产生，是在社会经济发展过程中因重工业建设、轻环境保护而出现的水环境污染现象。外源污染的进入和含有积聚污染物的底泥悬浮是引起水体黑臭的根本原因。在多年的治理修复探索中，形成了外源截留、内源控制、水质改善和活水循环治理思路。我国城市河道黑臭治理任重道远，需对黑臭水体进行全面的了解，并根据不同水体的污染特征和所处环境状况，制定最为科学合理的修复方案。
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论文作者:唐瑭
论文发表刊物:《基层建设》2019年第4期
论文发表时间:2019/4/29
标签：水体论文; 污染物论文; 城市论文; 水质论文; 微生物论文; 河道论文; 溶解氧论文; 《基层建设》2019年第4期论文;