淺淡上海市金山區吳家浜黑臭河道產生與治理

(上海汀瀅環保科技有限公司，上海 201707)

城市黑臭水體是民眾強烈反應的水環境問題，不僅影響城市居住環境的美感，也損害城市居民健康[1,2]。針對我國水環境的嚴峻形勢，2015年國務院發布的《水污染防治計劃》(簡稱“水十條”)，對城市黑臭河道的治理明確了任務及時間節點：“到2020年，地級及以上城市建成區黑臭水體均控制在10%以內，到2030年，城市建成區黑臭水體總體得到消除”。上海市政府積極響應國家對水環境的治理，同年發布《上海市水污染防治行動計劃實施方案》，其標準比國家“水十條”要求更高、更嚴格，提出“2017年底前基本消除黑臭水體，2020年前基本消除喪失功能水體”的總體目標[3]。而吳家浜作為亭林鎮河網水系的一部分，其水體黑臭嚴重影響整體流域水系的水質，黑臭河道的治理急不可待。

1 吳家浜黑臭河道治理項目概況

1.1 河道概況

金山區亭林鎮吳家浜河道整治工程位于金山區東北部，屬上海水利分片中的浦南東片內河道，河道長度約1000m。吳家浜河道范圍為西起牛橋港，東至亭塔路斷頭，河道大致呈東西走向，中間橫穿亭衛公路，向西連通外河牛橋港，吳家浜河道西端設一壩基，用來調控河道水量。由于污水排放、治理措施不當等多種原因，河道水體受到較為嚴重的污染，河道整體水域生態系統基本喪失，感官極差，不僅影響河道的整體景觀性，且對周圍居民的健康有一定影響。

1.2 水質情況

為充分了解吳家浜河道的水質情況，對河道進行分段取樣檢測，其取樣點位見圖1和表1。吳家浜各段水質差別較大，也表明吳家浜河道水動力差，水體連通不佳。其東段為工業區密集區，水域溶解氧和氧化還原電位都極低，透明度不足10cm，屬于重度黑臭河道范疇，但氨氮值不高，其COD及總磷嚴重超標，疑似化工廢水排入。中段為居民住宅密集區，其水域溶解氧及氧化還原電位相對較高，但氨氮值過高，透明度也只有15cm，屬于輕度黑臭河道，且COD和總磷值過高，疑似東段化工廢水擴散侵入污染。西段為生態區，其溶解氧及氧化還原點位都達標，僅氨氮濃度略超標，表明外河(牛橋港)對西段水域水質影響較大。

圖1 取樣點位平面

1.3 存在問題

a.污染負荷重。經過現狀調查和水質情況分析，有污染源不斷向河道內排入，特別是東段工業污廢水的直排，另外吳家浜岸坡基本都為自然護岸，但護岸上綠化較差，且兩岸存在眾多建筑垃圾及生活垃圾，面源污染嚴重，導致水質惡化，污染負荷升級。

b.水流不暢。吳家浜為斷頭河，基本屬于半封閉水體，水流不暢，水動力條件差，導致河道內溶解氧不足。

c.水體自凈能力弱。吳家浜水生態系統結構單一，河道內基本無水生植物生長，生態系統嚴重損失，基本喪失自凈能力。

d.底泥污染嚴重。河道河床長期沉積了大量的落葉和有機物，且在外源污染不斷匯入后，經過長期積累腐化形成黑色淤泥，淤泥中腐殖質在一定條件下上浮溶入河道水體中，因河道基本無自凈功能，只能使水體水質情況惡化。

2 吳家浜河道水體治理

2.1 治理措施

通過河道現狀、河道水文水質情況和現有河道污染原因分析，確定以“先截污、再治理”“管理手段和技術措施”并重的治理思路。針對吳家浜水系特點，結合周邊綠地的地形和土地條件，擬先對河道進行全方位的截污清淤，再根據河道現狀，遵照“因地制宜，一河一策”的原則，將吳家浜河道進行目標化、分段化治理。

目標化：根據設計目標，本工程設計分為兩大部分：?應急治理——消除黑臭狀態；?長效凈化——達到地表水Ⅴ類水體標準。

分段化：針對東段重污染且易污染區設一溢流壩，同時通過曝氣充氧、水下生物基布設及微生物菌劑的投放等生態措施逐步改善東段水質，且利用溢流壩消除潛在的工業污廢水再灌現象引發的整條河道水質及生態崩潰現象；針對中段易感染區河道，利用微孔曝氣設備、噴泉曝氣設備、微生物菌劑、復合生態浮床、挺水植物等組合工藝，實現河道生態系統重建、自凈能力恢復、河道水體改善的目的；針對西段輕污染且近外河水域區，利用挺水植物、沉水植物、太陽能生態浮島等技術的組合工藝，完善河道生態系統，逐步實現河道自清自凈的能力。

圖2 吳家浜河道治理路線

2.2 技術亮點

a.突出重點治理區域，實施分段化治理；集中強化處理與常規治理相結合，根據實際情況和水動力條件劃分出重點治理區域，有的放矢，治理措施更具針對性。

b.主要利用生態治理技術來構建長期穩定的生態系統，同時運用強大的人工干預力量，在短時間內提高水體自凈能力，并將外部干擾降低到最低限度，從而在最短時間內體現治理效果。

c.工程利用的微生物菌劑是引用于自然界廣泛存在的芽孢桿菌中優選出來的變異優勢菌群，生命力和繁殖力超強，同時具有好氧及厭氧兩種特性的兼性厭氧微生物，能夠以水中有機污染物為營養源，利于前期水質及底泥的改善。

d.沉水植物的種植中利用新型人工沉床技術，利用鋼管樁、種植毯及限位器等可調節沉水植物種植深度，用以解決前期水中透明度不足、河道中央水深滿足不了沉水植物種植的問題。

2.3 治理成效

2.3.1 景觀分析

吳家浜黑臭河道的工程施工開始于2017年8月17日，9月23號正式完工，經過約4個月河道水體的生態修復，并對河道水質的進行監測，其河道治理前后對比見圖3，由圖中可以看出透明度明顯提高，水體清澈，河面綠化景觀良好。

圖3 河道治理前后對比

2.3.2 水質分析

由圖4—圖6及表2中可以看出，治理5d后水質大為改善，其水中氨氮、DO及ORP指標全部達標，內源清淤、外源截污及外河通水等物理措施能夠消除河道內大部分的污染物，對于消除黑臭河道見效快。

治理45d時，東段河道出現企業排污現象，其東段河道氨氮值猛增至9mg/L以上，但溶氧和ORP變化不大，代表微孔曝氣增氧系統對溶氧及ORP的指標基本能保持相對穩定狀態。中東段間由于土壩的設置，杜絕了污染物的直接侵入，但由于未考慮雨季東段排水問題(后續已設置外排水泵)，導致東段滿溢至中段，導致中段河道的氨氮有所升高。

治理60d后，已對周邊全部截污納管，各河段的水質都穩步改善，經過約4個月的生態修復治理，其整體河道都已穩定消除黑臭狀態，溶氧基本在6mg/L左右，ORP維持在150mv左右，氨氮降至2.3mg/L左右。

表2 河道治理進度

圖4 氨氮的變化情況

圖5 ORP的變化情況

圖6 DO的變化情況

3 結論及建議

通過吳家浜黑臭河道整治項目，根據治理措施、時間進度、水質情況變化及實際的治理效果，可得出以下結論：

a.外源截污、內源清淤及外河通水等物理措施能夠削減掉河道中大部分的污染物，對于黑臭河道治理能夠見效速度快，適合一些應急河道項目治理。

b.外源污染的截除極其重要，反之會影響河道的生態修復，嚴重會使河道污染重新惡化，返黑返臭。

c.外來污染源的侵入對水中氨氮指標升高明顯，但外加微孔曝氣系統能夠維持河道中溶氧及ORP含量穩定達標。

d.曝氣系統、微生物反應系統、水生植物系統、復合浮床系統的組合構建能夠完善河道內生態系統，在外源截污徹底情況下能夠穩定改善河道水質，消除河道黑臭。但氨氮值雖有大幅度降低，仍處于劣Ⅴ類狀態，水質的提升強度還需要后續的水質監測及工程研究，以期為后續消除劣Ⅴ類河道的全面治理提供參考。fffff8

[1] 曹祎程,易境.淺談長沙市南托港河道黑臭水體治理[J].低碳世界,2017(34):15-16.

[2] 趙穎,陳珂,張蘭真,等.我國黑臭水體治理技術的研究進展[J].資源節約與環保,2017(3):25.

[3] 蒲琴,李林駿,魏玉君,等.黑臭水體污染現狀及治理的方法[C].2016全國水環境污染控制與生態修復技術高級研討會論文集.2016.