我国城市黑臭水体综合治理探讨

我国城市黑臭水体综合治理探讨

张旭强

张旭强

深圳市宝安区环境保护和水务局广东深圳518101

摘要：众所周知，城市黑臭河道问题是我国目前比较严峻的水质污染问题之一，城市河道的污染对于城市居民的生活水平提高会有严重的制约作用，而我国正处在工业化推动城镇化的重要发展阶段，随之带来的水质污染也更加严重，与经济发展的要求明显脱轨。本文分析了我国城市黑臭水体形成的原因，以及其分布与我国三大经济圈的联系。列举出具有代表性的城市，并做出分析。

关键词：城市黑臭水体；治理方法；微生物强化；三大经济圈；处理方法

一、城市黑臭水体

城市黑臭水体是对城市建成区内，显现出令人不满的颜色和（或）散发令人不适味道的水体的统称。从二十世纪七十年代至今，经济的高速发展，也带来了严重的环境污染问题。由于之前国人环保的意识较为薄弱，技术相对的落后，加上一些污染严重的企业对污染排放物的不节制，直接导致城市水体，季节性甚至终年性的黑臭污染。

黑臭水体形成原因主要是大量污染物进入水体，其总量超过水体自净极限，从而积累。有机物在微生物的生化作用下，腐败，分解、发酵后，产生大量含氮、硫的物质，这些物质伴随臭味，逐渐溢出水体，进入大气，从而水体散发出刺激人体的气味。污染物中铁、锰等重金属被还原，与水体中的硫形成硫化物。过程中水体内形成大量颗粒悬浮物，从而改变水体色度，形成黑臭水体。

导致水体黑臭的原因有很多，比如污染物种类的增加、排入水体的COD总量得不到控制、城市初期降雨，雨水中含COD浓度过大、水温热度污染、河道底泥污染等因素。由于因素众多，所以治理黑臭水体也应该因地制宜，不可一概而论。

二、黑臭河道形成的原因

“黑臭”是一种生物化学现象，大量的有机物被排放进水中，会对水体自身的降解及净化系统产生破坏，当河道中有机污染物含量过高时，在好氧微生物的作用下，有机物分解会大量消耗水中的氧气，使水体转化成缺氧或厌氧状态。在缺氧和厌氧条件下，有机物腐败、分解，产生氨、硫化氢、硫醇、硫醚、有机胺和有机酸等恶臭物质，致使水体变臭。而河道底部会淤积不少分解、腐败后的腐殖质，具有很强的挥发性，还会散发出刺激性气体。黑臭河道的问题长时间得不到解决，一方面会影响动植物的生长，干扰和破坏生态平衡，另一方面会降低周边居民的生活质量。

三、城市黑臭河道的治理方法

（一）人工曝气

造成河道黑臭的主要原因是水体富营养化和腐殖质的大量增长，目前最有效的治理方法之一就是进行人工曝气。人工曝气通过向黑臭河道里增氧来增加水体中溶解氧的含量，从而使水体自身的净化功能得到提升，从而使水体逐渐恢复到原本的生态状态。根据不同地方水体污染的不同情况，人工曝气技术主要可以分成三种情况，第一种方法是针对污染并非非常严重的河道，其污染不会对机器造成堵塞，一般使用鼓风-扩散曝气的方法。第二种方法针对的是污染相对比较严重的河道，由于河道的断面形状较为复杂，一般使用船载移动曝气。第三种方法针对的是污染非常严重的河道，一般在河道断面形状比较复杂、周围的环境因素也比较恶劣的情况下使用，人工曝气在长时间的实践中证实不会出现二次污染，但是由于其使用是会占用河道的断面，在汛期对城市防洪造成影响，且成本较高、受环境因素的印象较大，因此现在人们更倾向用生物方法取代人工曝气。

（二）强化絮凝

强化絮凝是一种化学方法，在治理城市黑臭河道上有着很好的应用。一般使用铁盐、铝盐同氧化剂等化学药剂来进行河道除污。在去除黑臭河道中氮磷污染物和其它悬浮物时，一般会使用双氧水或者石灰石，从而有效地改善水体色度，使河道能够一定程度上恢复清澈，因此强化絮凝一般只在河道治理的部分环节进行使用。但是由于强化絮凝对化学需氧量含量的要求较高，而且作为化学治理方法必须要向河道中投入其他化学物，对水体的生态环境多少都有影响，不利于后续的进一步河道净化处理，所以在实践中也逐渐被取代。

（三）底泥疏浚

造成河道黑臭的主要原因之一是河道底部淤积的污染物，底泥作为河道污染物的源头，一般包括氮磷污染物、营养物、持久性有机物污染物、重金属等等，因此通过底泥疏浚—内源清除可以有效且永久地去除河道底部淤泥和污染物，因此是被运用的最广泛的河道治理方法。底泥疏浚的主要办法包括水利冲挖、干床清挖和抓斗挖泥船等。但是在实际操作过程中，底泥疏浚的方式难以对疏浚底泥进行合理的处理安排，也容易将底泥中的其他细颗粒物质、悬浮物和氮磷污染物扩散到水体中，所以极易造成二次污染；同时，底泥疏浚会对水体中原存在于底泥中的植物种子库造成破坏，在疏浚后较长时间内河道中的水生植物，特别是沉水植物难以自然恢复，不利于河道生态系统的恢复。

（四）生物治理方法

生物生态方法在治理黑臭河道上具有永久性、根本性的优势，可以有效地改善河道水质，是目前国际上发展最为迅速的一种治理方法。水体中的微生物是水体进行自净和修复的主要功臣，它们可以有效地吸收水中富营养化的氮磷元素。因此对河道中的水体微生物系统进行重构，可以有效地解决河道黑臭的难题。生物生态方法具有工程造价低廉、无二次污染、持久有效、人工成本低等优点，但是由于微生物的生长受其他元素影响较大，因此需要进一步对微生物的生存环境和生物特征进行研究。目前主要运用到的微生物治理方法主要有生物强化技术和植物净化技术。

随着工业的不断发展，排入水体的污染物愈加复杂和多样，原有的微生物难以在短期内降解这些污染物，因此微生物强化技术应运而生。该技术主要针对工业废水、地表水、江河湖泊、海洋的水质净化。一般通过基因工程或者向原系统中投加筛选优势菌的方式来提升微生物的能力，从而有效地对某一种或某一类有害物质产生较强的清除作用。

植物净化技術主要是通过人工湿地来实现的。人工湿地作为一种生态系统，可以有效地利用微生物和植物的相互作用实现水质的净化。人工湿地一般由按比例的砂石组成生态机制，然后人工种植水生湿地植物。人工湿地是仿照自然湿地的生态模式，借助生态循环系统，通过生物、物理、化学三者的相互作用来去除水中的污染物。人工湿地的优点在于工程造价少、能量消耗低、维护管理方便，且具有很好的环境经济效益，并且还有美学观赏价值，因此被广泛运用于城市黑臭河道治理。

四、我国黑臭河道分布

根据黑臭河道地理坐标，结合中国地图，得出黑臭水体地理分布关系。我国的黑臭河道沿“黑河腾冲线”，集中分布在线东南方向，黑臭河道的密集程度与经济发达程度成正比。其中，中国三大经济圈：环渤海经济圈、长三角经济圈、珠三角经济圈特征最为明显。

（一）环渤海经济圈

环渤海地区是指环绕着渤海全部及黄海的部分沿岸地区所组成的广大经济区域。位于中国沿太平洋西岸的北部，是中国北部沿海的黄金海岸。

数据显示，北京和天津的黑臭河道分别为61、20个.由于诸多原因，环渤海经济圈目前水资源是相当紧缺的，治理黑臭水体刻不容缓。

众所周知，南水北调工程中线供水区域为河南，河北，北京，天津四个省（市）。由此可见天津属于缺水城市，依靠外调水源解决自身用水问题，城市景观，生态用水难以保证。自身水体较差，且自净能力有限，其表现在市区尤其明显。市区河流多呈封闭状，流速缓慢，循环较为阻塞。且市区人口密度大，人为活动较大的参与到水循环当中，导致其水体水质普遍较差，易出现黑臭水体。

天津黑臭水体污染源分为工业污染源和居民生活污染源两大类。其中工业污染源，“十一五”以来，随着大量工业企业的外迁，工业废水已明显减少，至今，主要排放工业废水的企业有4家，均有污水处理站，均能确保废水达标排放。

生活污染源中，居民生活污水排入地下市政管网，工业废水、医疗废水、餐饮废水等污水经处理后，排入地下市政管网，最后统一流向污水处理厂。其中仍有部分地区雨、污水管网合流、混接，最终部分污水排入河道。居民生活污染源中，餐饮业，以及大型医疗单位的污染物总量，所占比例较高。据资料显示降雨初期，雨水冲刷街道后，其所含BOD浓度达1000mg/l以上，此部分雨水流入河道成为主要污染源。

（二）长江三角经济圈

长江三角经济圈位于长江的下游地区，濒临黄海与东海，地处江海交汇之地，沿江沿海港口众多，是长江入海之前形成的的冲积平原。

长三角经济圈内水系众多，长江穿过了安徽和江苏，又由上海入海，苏南地区又是我国最具特色的平原河网地区，黑臭河道治理也是一个非常严峻的问题。其中，上海、江苏、安徽省的黑臭河道分别为56、102、210个。

上海市位于长江三角洲，东边是东海，北边为长江，地域内环网密集，

下转第278页水资源丰富。上海是中国最大的工业基地，排污总量大。其人口密度较大，中心城区河道收到人类活动影响大，水体污染较为严重。上海是长江冲积平原的一部分，地势较缓，水位落差小，河水流势平缓，底部易产生污泥的淤积，产生黑臭现象。

上海市黑臭水体污染主要来自工业废水，其次为生活污水以及雨水。虽工业废水得到治理，降低了其污染物浓度，但污染物总量得不到控制，排入水体的污染物总量逐渐积累。城镇生活污水的偷排，私排也是水体COD浓度增加的原因之一。种种因素的综合作用下，上海市黑臭水体问题日趋严重。

（三）珠江三角洲经济圈

珠江三角洲经济圈，位于一个由珠江的西江、北江和东江入海时冲击沉淀形成的一个三角洲，面积达一万多平方公里。

高速发展的经济，带来的是巨大的污染。珠三角经济圈内的广东省黑臭河道达到了238段（2016年2月份数据），而根据今年6月份公布的全国城市黑臭水体数据中，广东省黑臭水体数量已经上升为243个。值得关注的是，黑臭水体中有154个集中在珠三角地区，占比63.4%；此外，粤东、粤西、粤北地区存在的黑臭水体数量分别为22、51、16个。

广东省是环境污染负荷最重的地域，水体污染程度大，黑臭水体极易出现。广东省在迅速发展过程中，产生了大量的轻纺、家电为主的乡村企业。由于城镇下水设施极为不完善，未经处理的污水大量排入水体，污染物淤积形成大量黑臭水体。

据调查显示：广东省茂名市的郊区分布着大量的石油化工、化肥、水泥、造纸等企业，此外还有大量的露天开采在周围，污水排入小东江，污染物总量不断增加，形成黑臭水体。随着经济发展，人口大量集中，伴随的是大量的生活废水以及生活垃圾，以上污染物的集中排放是黑臭水体的主要因素。

五、结束语

我国黑臭水体污染程度与经济发展成正比，经济越发达，水体黑臭现象越多。不同地区的黑臭水体其成因也不尽相同，其治理方法也应该视具体情况而定，往往需要一种甚至几种方法相互结合，共同作用，才能达到预期的效果。在黑臭水体的治理道路上，我们要借鉴其他国家治理经验，并因地制宜，结合当地的地质、水文、以及经济状况，做出最好的治理方案。

参考文献：

[1]住房和城乡建设部办公厅、环境保护部办公厅关于公布全国城市黑臭水体排查情况的通知[S].

[2]姜青新.城市黑臭水整治新规解读[J].WTO2015-11，经济导刊.

[3]李宝梁.环渤海地区发展中的湿地保护与生态治理[J].300191天津行政学院学报，2007（03）.

[4]马栋良.城市黑臭河道治理方案初步研究[J].建设科技，2016（11）.

[5]程庆霖，何岩，黄民生，童敏.城市黑臭河道治理方法的研究进展[J].上海化工，2011（02）.