疊窖涌污染治理技術的研究

林汝漢（廣東工業大學 佛山市南海區環境保護監測站桂城分站，廣東 佛山 528200）

珠三角地區水網密布，河涌眾多，隨著沿岸生產、生活污水的大量排入，超過了水體的容量，水質迅速劣化，并出現黑臭現象，嚴重影響當地居民的生活質量，日益成為城市社會經濟可持續發展的障礙。河涌污染的實質是城市建設與城市發展的失衡，經濟快速發展產生的廢水污染物劇增，加之污染處理能力的不足和監管的不到位，致使大量污染物直接排入水體，河涌溶解氧下降，出現富營養化特征，水生生物減少甚至絕跡，水體生態進入惡性循環，水體功能退化以致人水失諧。因此，必須整治污染的河涌，改善水質，消除黑臭，恢復水體原有功能，維持水生態平衡，促進城市可持續發展。

1 疊窖涌污染治理背景

1.1 河涌水質污染現狀

桂城位于佛山市南海區東部，是南海區的政治、經濟、文化中心。疊窖片區位于桂城西北角，連通廣佛跨界水體。區內分布著多條河涌，水質較差。據相關檢測報告，鯉魚涌、圣堂涌和陳豐村涌的5個采樣點水質均為劣Ⅴ類，主要問題是溶解氧低，氨氮、總磷超標，底泥有機質含量高，涌水呈墨綠色或灰色，底泥黑臭，已屬黑臭河道。

1.2 河涌水質污染原因

水質污染包括河道底質有機污染長期沉積、護岸為直立硬質護岸、河道內無水生植物等。河道底質沉積大量有機污染物，通過與上覆水體的反復交換，不斷釋放有機污染物，成為河道內源性污染源。直立硬質護岸在我國城市河道中極為常見，由于認識的偏差，人們曾一度認為直立護岸可提高防洪能力，殊不知卻截斷了水生生態體系與陸生生態體系的聯系，不僅失去了生物多樣性和濕地系統特征，也使水體自凈能力下降。而河道內沒有水生植物，便無法將營養鹽帶出水體。

2 疊窖涌污染治理思路與技術方案

2.1 河涌水質污染治理思路

鑒于河涌污染現狀，政府高度重視河涌水環境的整治，按照省市環境管理文件《關于印發南粵水更清行動計劃（2013-2020年）的通知》（粵環[2013]13號）、《關于印發佛山市實施＜南粵水更清行動計劃＞工作方案（2013-2020年）的通知》（佛府辦函[2013]264號）要求，制定了超標河涌綜合整治的“一河一策”方案，措施包括：產業結構調整與“三舊”改造；工業廢水污染防治；農村面源污染防治；加大污水處理設施建設；改善水利工程等。河涌綜合整治遵循“治水為本、全面規劃、遠近結合、重點突出、分步實施”的原則，并圍繞“截、治、疏、引、管”五字方針加以落實。為了學習借鑒先進的治水經驗，政府決定在疊河涌（試驗段）開展河涌生態治理試驗項目，采用生物修復技術為主的綜合治理方法，分階段逐步改善水質，最終恢復和維持河涌生態系統。

2.2 河涌水質污染治理技術選擇

目前，河道綜合治理技術包括物理法、化學法和生物修復法三種方法[1]。

物理法是指截污、清淤、調水和曝氣充氧等方法。截污的目的是控制外源染源進入，一般做法是完善污水收集，或將污水抽出處理。清淤是通過底泥疏浚治理河道，通過疏浚底泥可以達到立竿見影的效果，但是工程費用較高。調水是利用大量清潔河水稀釋、置換河涌中的污水，這種方法雖然也能在短時間內改善水質，但實施有一定困難，而且它只是轉移了污染，并沒有真正治理污染。向河水中曝氣充氧，可提高水體溶解氧水平，利于恢復好氧微生物的活力，促進微生物自凈能力發揮。

化學法是通過加入化學藥劑控制或去除污染，如化學絮凝法是加入混凝劑強化化學一級處理，對于處理特定污染物效果較好，但難以全面推廣，而且運用不當還會加重污染；通過控制pH值可以有效固定底泥中的重金屬，加入堿性物質使pH值在7以上，可以使底泥中的重金屬形成碳酸鹽、硅酸鹽、氫氧化物等沉淀。

生物修復技術是利用微生物、水生植物等所具有的吸附、吸收、降解水污染物的特性，達到凈化水質、改善水生態環境的目的[2]。微生物修復技術主要通過兩種方式，一是采用投加營養物質、曝氣增氧、設置生物膜等方法促進土著微生物生長；二是向河道中投加高效降解菌，由于河道土著菌群降解氮、磷、有機物效率較低，通過投加特殊菌種可以顯著改善這種狀況，如硝化菌、光合菌、有機污染物高效降解菌等。植物修復技術是利用水生植物所具有的植株吸收、根莖釋氧及根系微生物降解等作用去除水污染物，凈化水質。植物修復常采用人工浮島、人工濕地等方式凈化污水。

通過以上介紹不難看出，物理法和化學法雖然工期短、見效快，但卻治標不治本，容易落入污染、治理、再污染、再治理的怪圈，而生物修復法雖然見效慢，卻具有環境友好、能耗低且能較徹底地解決河道污染的優勢，是治理黑臭河涌的首選。當然生物修復技術在不同地區、不同污染程度河道中的凈化效率和影響因素仍需探索，這也是該河段開展河涌生態治理試驗項目的原因。

2.3 疊窖涌污染治理技術方案

2.3.1 治理目標

遠期目標是水質持續得到改善，水生生態基本得到恢復。近期目標是經過三個階段的治理消除劣Ⅴ類，水質穩定在Ⅴ類水平。第一階段是工程開始6個月，水質持續好轉，黑臭大幅降低；第二階段是工程開始1年后，水體感官改善，消除黑臭，并進入生態調控期，為實現生物多樣性奠定基礎；第三階段是工程開始2年左右，恢復水體自凈能力，水質穩定在Ⅴ類地表水水平。

2.3.2 工程設計

試驗段由鯉魚涌、圣堂涌和陳豐村涌三條河段組成近似X型的水域，全長約1660m，河道寬4-8m，水域面積約1.03萬m2，水體容量為1.14萬m3。根據河涌段水環境治理現狀和治理目標，試驗段采用以下生態綜合修復手段：

在河道中投放活性生物復合劑，以重建底質腐食生物鏈。復合劑也就是前述高效降解菌，它是以酵母菌的水相微生物馴化而成，適用于水體和底泥界面生長，可以快速降解有機污染物，并使底泥礦化。施工前收集河底棲生的土著微生物與標準復合劑進行復合配伍，以降低微生物種群之間的拮抗作用，并按10m2/kg的量投撒菌劑。為了提高治理效果，過渡段投撒高效有機物降解菌，投放量為20m2/kg。

在河底布置生物人工水草。它可以建立生物膜，加速上覆水體有機污染物的降解，同時可吸附水中懸浮物（SS），增加水體透明度，也為水生動植物介入創造條件。投放量按河面面積的10%計。

設置微孔曝氣設備，并與生態浮島結合。如前所述，曝氣可以增加水體溶解氧，提高好氧微生物的活性。在岸邊每隔200m布置1臺曝氣機，并在河道水面下30cm布置曝氣管。試驗段共布置8套曝氣設備。

種植水生植物。沉水植物選擇苦草、菹草、黑藻等品種，并通過扦插、沉栽、播種等方式種植，種植量約為水面面積的10%。挺水植物選擇蘆葦、水蔥、劍葉菖蒲、水生美人蕉、野生茭白等品種，面積覆蓋率約10%。

當水質好轉以后，在試驗河段內放養水生動物，進一步增加生物多樣性，延長食物鏈。水生動物包括底棲動物、魚類等。底棲動物選擇螺螄、泥鰍等，按50 m2/kg放養。魚類先期選擇鰱鳙、鯽魚，也按50 m2/kg放養。

工藝流程如圖1所示。

3 結語

水是生命之源，河涌是城市生態系統的重要組成部分。隨著“以人為本”和可持續發展理念不斷深入人心，探索“人水和諧”的污染治理技術更具現實意義。治水不僅要治標，更要治本，因此生態修復技術在河涌污染治理中得到越來越多的重視，只要堅持不懈，那么“水更青，岸更綠”就不會是很遙遠的事情了。

[1]徐位明.談中小河道綜合治理的技術方法的發展[J].浙江水利水電專科學校學報，2012,24(1)：74-76.

[2]許列峰，陳婕，邵之劍.城市河流生物修復技術的研究進展[J].安徽農業科學，2013,41(6)：2597-2600.