淺談黑臭水體治理技術的研究進展
隨著我國城市經濟的不斷發(fā)展，城市河道水體污染狀況訝益惡化。近幾年，黑臭水體的治理已成為廣大環(huán)保專家積極關注和研究的重點領域。黑臭水體不僅在色味上給人們帶來的不愉悅感尤其是其污染最終通過食物鏈循環(huán)進而影響到人們的生活健康。主要是由于前幾年我國工業(yè)企業(yè)的大量有機污水無管理無處置的直接排放，導致其對水體造成了不可自我修復的刳傷。本文就針對黑臭水體污染形成的原因，以及目前常規(guī)的治理修復技術做簡要概括分析，以期為我國接下來的黑臭水體治理重大環(huán)保工程提供理論參考。
城市水體是城市生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，具有水體循環(huán)、水土保持、水質涵養(yǎng)、調節(jié)溫濕度、改善城市氣候等多種功能。但是由于目前我國“新型城鎮(zhèn)化建設”的快速發(fā)展，城市的水環(huán)境質量受到嚴重威脅。據權威部門統(tǒng)計，截至2016年，全國295個地級以上城市黑臭水體總認定數(shù)為2014個，城市水體普遍受到污染，黑臭水體逐漸增多，已嚴重影響了居民的生活質量。
我國城市黑臭水體的綜合治理已經刻不容緩。國務院于2015年4月正式發(fā)布的《水污染防治行動計劃》明確提出：到2020年，地級及以上城市建成區(qū)黑臭水體均控制在10%以內；到2030年，全國城市建成區(qū)黑臭水體總體得到消除。由此可見城市黑臭水體治理的緊迫性和艱巨性。
目前全國興起了黑臭水體治理的熱潮，但是有些缺乏科學、系統(tǒng)的治理路線，陷入“頭痛醫(yī)頭，腳痛醫(yī)腳”的誤區(qū)；有些注重單一技術，忽視采用集成技術進行綜合治理；有些污染源治理與生態(tài)治理不同步，事倍功半；有些過度強調生態(tài)與景觀，忽視自然生境的構建。本文對黑臭水體治理技術及發(fā)展趨勢加以分析，期望為我國黑臭水體的治理提供借鑒。
1、河流黑臭產生的原因及危害
1.1 河流黑臭產生的原因
城市河道黑臭主要是過量納污導致水體供氧和耗氧失衡的結果，水體缺氧乃至厭氧條件下污染物轉化并產生氨氮、硫化氫、揮發(fā)性有機酸等臭惡臭物質以及鐵、錳硫化物等黑色物質。生活污水是導致城市河道黑臭的最普遍和最主要的污染源。其他污染源還有：生活垃圾、有機工業(yè)廢水、合流制管網溢流污水、污水廠尾水、畜禽養(yǎng)殖場糞便污水等。消除城市河道黑臭、改善城市水環(huán)境質量，對保障城市人居健康、促進社會和諧與經濟持續(xù)發(fā)展具有極其重要的現(xiàn)實意義。
1.2 河流黑臭的危害
黑臭河道的危害很多，如影響居民生活，危害人體健康；破壞河流生態(tài)系統(tǒng)；損害城市景觀。因此消除黑臭、改善感觀，美化城市，已是城市河流治理中首要解決的問題。
2、黑臭水體治理原則
依據國務院發(fā)布的《水污染防治行動計劃》，科學系統(tǒng)地綜合治理城市黑臭水體，必須以全面改善水環(huán)境質量為核心，堅持分區(qū)管理，近中遠期分期實施，“一河一策”分類治理的原則。其綜合治理的技術體系應按照“控源截污—水質凈化—生態(tài)修復”的理念和模式，堅持“水陸統(tǒng)籌，截污與改善水動力條件相結合，污染源治理和生態(tài)修復相結合，同時堅持工程建設與長效管理兩手抓的策略。
從根本上治理黑臭水體，杜絕水體返黑、水質反復惡化，必須具有科學系統(tǒng)的治理技術路線，包括：開展黑臭水體環(huán)境問題診斷，分析黑臭成因，核定污染物負荷，確定控制目標，制定黑臭水體治理實施方案；實施污染源控制及治理，水動力改善及水力調控，水質凈化與生態(tài)修復，加強綜合管理及工程運行與維護。
因而，針對適合城市黑臭水體治理的技術與模式，以下列舉了當前效果穩(wěn)定可靠、運行經濟合理的黑臭水體治理常規(guī)技術，主要涉及源污染控制和治理關鍵技術、水動力改善及水力調控技術、水質凈化與生態(tài)修復技術三方面。
3、黑臭水體常規(guī)治理技術
目前，國內外對針對城市河道的黑臭治理均遵循“控源-凈化-修復”的思路。下面將著重介紹常用幾種治理技術。
3.1 清游疏浚技術
清游疏浚是清除內源、控制水體污染的有效措施之一。其方法主要有兩種，一種是抽干湖河水后清法（干法），如上海市麗娃河就用的干床沖挖清游疏浚工藝，另一種是用機械食接從水中清除游泥，常用的工具是挖泥船。
干式清淤是指抽干城市黑臭水，使水體底泥裸露出來，使用水力沖挖的方式對淤泥進行清理。干式清淤具有清淤濃度高、清淤速度快、清淤較為徹底的優(yōu)點，但也存在破壞水體原有生態(tài)，產生二次污染的不足。在實際施工中，干式清淤一般使用在城市箱涵清淤、明渠清淤、小型湖泊清淤，設備操作簡單，轉運方便快捷，黑臭水體治理效果明顯。
濕法清淤主要是通過水力清淤設備進行治理黑臭水體的。
水力清淤設備通過利用高壓水槍沖刷河床中的淤泥，形成一定濃度的淤泥，然后通過泥漿泵的絞吸、抽吸等作用將懸浮起來的淤泥吸人并通過管道排出。水力式挖泥船主要有絞吸式、耙吸式、斗輪式、吸揚式等。濕法作業(yè)的應用范圍較廣，江河湖庫都可用之。清流疏浚能相對快速地改善水質，但因具有一定的生態(tài)風險性，國內外對此多持慎重態(tài)度故在底泥疏浚前應開展環(huán)境影響評價，對可能造成的環(huán)境影響提出相 應對策。
3.2 截污納管技術
截污納管是從源頭上消減污染物的排放量。通過建設和改造位于河道兩側污水產生單位內部的污水管道，并將其就近接入敷設在城鎮(zhèn)道路下的污水管道系統(tǒng)中，并轉輸至城鎮(zhèn)污水處理廠進行集中處理，阻止污水進入河流。
3.3 曝氣增氧技術
缺氧是黑臭水體普遍特征?；謴退w耗氧復氧平衡、提高水體溶解氧濃度是水環(huán)境治理和水生態(tài)恢復的首要前提。曝氣增氧是水體增氧的主要方法，能快速提高水體溶解氧，并兼有造流、凈化抑藻和底泥修復作用。德國薩爾河、英國泰晤士河、中國的蘇州河及溫瑞塘河的許多河段等治理中都使用了曝氣增氧的方法。
3.4 清水補水技術
環(huán)境調水其目的在寧改善水體水質，提髙水資源的利用價值和水環(huán)境的承載力，主要應用寧納污負荷高、水動力不足、環(huán)境容量低的城市河湖和水網。上海市開展蘇州河環(huán)境調水研究和試驗己有20余年歷史，取得了良好的效果；2005年7月22日，南京市秦淮河管理處啟動了秦淮河環(huán)境調水工程。
4、黑臭水體監(jiān)督管理
在黑臭水體的治理過程中不但要注重治理技術和治理指施，更要注重對黑臭水體治理的維護與管理，從而確保整個治理工程有序、高效進行；同時，也使已治理好的水體不至于再受污染，鞏固已有的治理成果，保障治理水體的長治久清。
主要的監(jiān)督管理措施包括：一是建立綜合協(xié)調機制，加強政府各部門之間的聯(lián)系、協(xié)調與合作，齊抓共管，形成黑臭水體治理合力。二是完善監(jiān)管機制，落實責任到人，公布黑臭水體名稱、責任人、達標期限及治理效果；建立黑臭水體信息共享平臺和信息公開制度，每半年向社會公布治理情況，接受社會監(jiān)督，鼓勵公眾參與。三是科學監(jiān)測監(jiān)控，建立健全環(huán)境物聯(lián)網系統(tǒng)，鼓勵綜合利用衛(wèi)星遙感監(jiān)測、自動在線監(jiān)測、自動視頻監(jiān)測、人工巡視監(jiān)控、網絡信息傳媒等手段，構建水體監(jiān)控預警系統(tǒng)。四是建立黑臭水體治理工程運行維護長效機制，實行水體環(huán)境的常態(tài)化養(yǎng)護，制定黑臭水體治理考核及評估辦法，確保工程長效運行和水質改善效果。
5、治理技術發(fā)展趨勢
解決黑臭水體問題涉及自然科學、工程技術、社會科學、經濟學和管理科學，需要針對黑臭水體進行跨學科的、涉及生態(tài)、社會、經濟等各方面的全面研究。根據國內外最新研究進展以及熱點趨勢，未來黑臭水體治理技術的發(fā)展趨勢需滿足治理效果穩(wěn)定可靠、運行經濟合理、已有應用實例等要求，涉及到的污染源控制、生態(tài)修復與監(jiān)管新技術主要包括。
在點源治理方面，以應用高效脫氮、脫碳、除磷及資源、能源化先導技術為主，如真空收集截污技術、氮磷及有價物質回收利用技術、難降解工業(yè)廢水高級氧化技術等。
在面源治理方面，需集成應用城市面源綜合協(xié)同控制技術，初期雨水、地表漫流截流與污染控制技術等。
在內源治理方面，以研發(fā)應用新材料與制劑為主，如氧化劑、覆蓋劑、生物抑制劑、環(huán)境友好生態(tài)覆蓋劑等。
在生態(tài)修復方面，應以應用原位水質改善及生物生態(tài)恢復技術為主，如復合酶原位生態(tài)凈化、高效復合微生物菌劑、土著微生物擴增及生物促生、生物操縱等技術。
6、結論
目前我國大部分城市地表水由于污染日趨嚴重已經演變成黑臭水體。
主要治理河流黑臭的技術和方法包括物理法、化學法和生物法，其中由于生物修復具有環(huán)境友好、生態(tài)節(jié)能等優(yōu)點，在黑臭河流的治理中得到了廣泛的應用。另外，在原有物理、化學和生物技術的基礎發(fā)展、組合和延伸一系列新技術也有著廣闊的發(fā)展前景。國內外對黑臭河流的治理研究已有了一定的成效，并且建立了相關的水質指數(shù)關系式以及預測模型。今后，黑臭河流的治理以及組合技術的推廣將擁有更加廣闊的前景。
