宣城市道叉河黑臭水體污染調查與關鍵污染因子的確定

陶喆 周賀洋 姚明奇 陳菡雯 侯少林 崔康平

（合肥工業大學，安徽合肥 232009）

1 引言

隨著城市建設發展的逐步推進，黑臭水體的整治工作得到了較為廣泛的關注。常規的黑臭水體處理技術有物理法、化學法、生物法等［1］。本文主要介紹宣城市道叉河黑臭水體整治工作的基本情況，并通過對道叉河水體的水質分析，對如何進一步提升道叉河水質提出建議。

2 道叉河污染簡介

2.1 基本信息

道叉河位于安徽省宣城市宣州區，全長約2 km。近年來隨著污染物的不斷積累，道叉河河水水質變差，有輕微異味。為了進一步提升水質，改善城市生活環境，2015 年宣城市成立了黑臭水體整治領導小組，針對道叉河水體的污染狀況，逐步開展整治工程與水質提升項目。

2.2 主要污染源

道叉河大部分河段位于老城區中，排水管網的建設并不健全，主要污染源為雨污合流造成的沖刷污染。大量降雨時，道路路面上的污染物會隨雨水沖刷進入河道內，并沉淀下來形成污染源。

3 水體整治

項目組走訪了宣城市住建局，詳細了解了道叉河的污染現狀、水質控制指標、整治工程措施等。

3.1 整治工程概況

道叉河水體整治工程分為控源截污、底泥污染的清淤、水層的修復、養護等階段。修復工程主體2015 年已基本完成，最近幾年主要是對管網等設備進行養護。市住建局采取招標方式選擇設施養護企業，承擔截污管道檢修任務。在2018 年還招標一家水質監測單位，不定期對水質進行檢測，為黑臭水體治理提供水質動態變化信息。

由于河道內的污泥隨降雨量變化，故河道底層污泥量每年會增加很多，目前仍需要對道叉河進行一年一次的清淤工作。另外，河道中還布設了許多曝氣充氧裝置，提升水體的溶解氧含量。采樣采取定時開關的方式，每開2 h 再關閉1 h，夜晚為避免曝氣裝置的噪聲對周邊居民產生影響，便全部關閉。

3.2 水質提升項目

道叉河水質提升項目采用“EHBR 膜技術+生物功能菌+持續維護”的綜合治理思路，恢復水體自凈能力，提升目標水質。由于道叉河人民醫院上游位置水量較小且水位較淺，不滿足布膜要求，所以選擇下游水位較深段集中布膜治理。

3.2.1 EHBR 膜技術

EHBR 即強化耦合生物膜系統，EHBR 裝置主要由曝氣膜組件和微生物膜兩部分組成。EHBR 工藝利用中空纖維曝氣膜作為微生物膜附著載體，并為生物膜曝氣。污水在附著生物膜的曝氣膜周圍流動時，水體中的污染物在濃度差驅動和微生物吸附的共同作用下進入生物膜內。并經過生物代謝和增殖被微生物利用，使水體中的污染物同化為微生物菌體固定在生物膜上或分解成無機代謝產物，從而達到對水體的凈化［2］。EHBR工藝原理見圖1。

圖1 EHBR 工藝原理

3.2.2 生物功能菌

生物功能菌的投放屬于一種底泥生物修復技術。生物功能菌顆粒受重力作用沉降到河道底泥表面，然后慢慢釋放出工程菌。膨脹分散后，一方面減少底泥對水體的污染物的釋放，另一方面降解底泥污染，達到減量化的目的。膨脹體積為自身體積3～5倍，可有效消除底泥污染、抑制溶解性污染物向水體中釋放、阻斷藍藻等藻類對底部營養物的依賴，從而達到修復河道底部生態的目的。

4 水質分析

4.1 采樣點設置

項目組設置了道叉河的富春公寓河段、人民醫院河段、人民醫院下游河段、澄江社區河段4 處采樣點，并于2020 年1 月6 日至12 日期間，每2 天采樣1 次，共進行了4 次采樣測試。

圖2 道叉河位置及采樣點示意

采樣點1 為富春公寓河段，位于道叉河上游。河段較為曲折，穿梭在小巷之中，人流量小，無肉眼可見的整治工程設施；采樣點2 為人民醫院河段，位于道叉河中上游，此河段正對宣城市人民醫院門診大樓，人流量大，河段設有肉眼可見的曝氣充氧機和人工浮島等水質優化設施；采樣點3 為人民醫院下游河段，位于道叉河中下游，此河段地處馬路交匯之處，交通較為便利，車流量大，河段也設有肉眼可見的曝氣充氧機和人工浮島等水質優化設施，且設有幾處小的跌水坡用來進一步充氧；采樣點4 為澄江社區河段，位于道叉河下游，此河段寬且深，兩岸皆為綠蔭人行道，常有居民在此處休閑漫步，有肉眼可見的曝氣充氧機和一些加藥管道。

4.2 測試指標

項目組參照《城市黑臭水體整治工作指南》［3］，并參考了江蘇省城市河流黑臭相關評價標準［4］，對道叉河水質的透明度、DO、ORP（氧化還原電位）、NH3-N、CODMn、TP 共6 項指標進行測試與分析。道叉河水質測試指標見表1。

表1 道叉河水質測試指標

4.3 道叉河水質評價

根據項目組對道叉河水體的水質測試結果，僅在采樣點1 處出現ORP 超標現象，符合輕度黑臭的條件，其他指標均未超標，可判定道叉河水體的黑臭級別為輕度黑臭。具體4 次測試結果的平均值見表2。

表2 道叉河水質測試結果匯總

關鍵污染因子的確定，采用計算各指標超標倍數的方式。其中，采樣點1、采樣3 的水深分別為31，39 cm，故在此不計算超標倍數。根據計算結果，道叉河的關鍵污染因子有3 處采樣點均為TP，但并未超標，而采樣點1 處的ORP 值已達輕度黑臭標準，故可認為道叉河的關鍵污染因子為ORP 和TP。

5 結論與討論

雖然道叉河黑臭水體整治工程主體項目完成已有幾年，整體水質無論從感官上還是指標測試上都有明顯提升，但項目組在研究中發現，整治工程依然有做得不到位的地方，水質測試結果也表明道叉河水體并未脫離輕度黑臭級別。

分析原因可能有以下2 點：

（1）整治工程的主體設施均布設于河流中游和下游人流量較大之處，而忽視了對上游河段人流量較少之處，以及流經城市建設道路地面之下河段水質的控制。

（2）項目組在實地考察過程中也發現，道叉河黑臭水體整治工程缺乏后期較好的運行與維護，尤其是布設的人工浮島，部分植株已有枯死現象。

道叉河水質若想更進一步的提升，政府相關部門應該充分重視，把握好上游河段水質的控制。同時，針對富春公寓河段ORP 超標的問題應采取一定的措施，另外，建議將TP 也納入道叉河水質監測與評價指標中持續控制。