江陰城區(qū)黑臭水體成因分析及治理建議

劉飛 何濤

摘要：為了更好實(shí)施城市水體環(huán)境治理工程，按照江陰市水環(huán)境治理工程設(shè)計(jì)的要求，對(duì)江陰城區(qū)62條（個(gè)）河流（湖泊）開展了水質(zhì)現(xiàn)狀調(diào)查，并對(duì)其中6條河道開展沉積物現(xiàn)狀調(diào)查，完成了現(xiàn)狀資料收集及水環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)工作。以《城市黑臭水體整治工作指南》為依據(jù)，調(diào)查發(fā)現(xiàn)約22.6%的監(jiān)測(cè)斷面為“黑臭”。造成江陰城區(qū)部分水體黑臭的原因包括：水體周圍生活、生產(chǎn)污水直接入河;底泥沉積物持續(xù)釋放污染物;水體流動(dòng)緩慢，自凈能力嚴(yán)重下降。針對(duì)黑臭水體產(chǎn)生原因提出了改進(jìn)建議措施，以改善水體質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：黑臭水體;成因分析;水體治理;水環(huán)境質(zhì)量;江陰市

中圖法分類號(hào)：X52文獻(xiàn)標(biāo)志碼：ADOI：10.15974/j.cnki.slsdkb.2021.04.011

文章編號(hào)：1006 - 0081（2021）04 - 0063 - 05

1 研究背景

隨著我國(guó)工業(yè)化進(jìn)程的加快和人民生活水平的提高，城市河道的水環(huán)境問題日益突出，黑臭水體的治理面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。工業(yè)廢水、生活污水的加劇排放和城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的相對(duì)滯后，導(dǎo)致城市水體中有機(jī)、無機(jī)污染物嚴(yán)重超標(biāo)，早已超過水體的環(huán)境容量和自凈能力，出現(xiàn)季節(jié)性或終年黑臭水體現(xiàn)象[1]，不僅破壞了河流生態(tài)系統(tǒng)，影響城市發(fā)展，還對(duì)居民生活造成了困擾。截至2017年10月，全國(guó)地級(jí)及以上城市中的黑臭水體約為2 100個(gè)，其中，水體為“河”的占85.2%，水體為“塘”的占9.7%，水體為“湖”的占5.1%[2]。國(guó)務(wù)院印發(fā)的《水污染防治行動(dòng)計(jì)劃》明確將城市黑臭水體納入國(guó)家水治理體系范疇，提出了分期整治目標(biāo)，即“到2020年，地級(jí)及以上城市建成區(qū)黑臭水體均控制在10%以內(nèi);到2030年，城市建成區(qū)黑臭水體總體得到消除”[3]。近年來，城市黑臭水體的治理已成為各級(jí)政府部門改善人居環(huán)境工作的重要課題。

江陰市地處江蘇南部，水系發(fā)達(dá)，是一座“市縣同權(quán)”縣級(jí)集成改革試點(diǎn)城市。近年來，隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展，城區(qū)內(nèi)部分水體出現(xiàn)了黑臭現(xiàn)象，給人民群眾的生產(chǎn)生活帶來了較大影響。黑臭水體綜合整治已被列為江陰市的一項(xiàng)重點(diǎn)民生工程。本研究主要針對(duì)江陰城區(qū)62條（個(gè)）河流（湖泊）開展城市黑臭水體水質(zhì)現(xiàn)狀調(diào)查，完成現(xiàn)狀資料收集及水環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)工作。通過分析江陰城區(qū)黑臭水體成因，為黑臭水體治理提供科學(xué)依據(jù)。

2 調(diào)查方法

2.1 調(diào)查方案

按照江陰市水環(huán)境治理工程設(shè)計(jì)的要求，為了更好地實(shí)施城市水體環(huán)境治理工程，對(duì)江陰城區(qū)62條（個(gè)）河流（湖泊）開展水質(zhì)現(xiàn)狀調(diào)查，并對(duì)其中6條河道開展沉積物現(xiàn)狀調(diào)查，完成現(xiàn)狀資料收集及水環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)工作。江陰城區(qū)水系見圖1。

根據(jù)調(diào)查方案以及SL219-2013《水環(huán)境監(jiān)測(cè)規(guī)范》要求，本次研究布設(shè)水質(zhì)監(jiān)測(cè)斷面84個(gè)，其中河流斷面75個(gè)，湖泊斷面9個(gè);布設(shè)沉積物監(jiān)測(cè)點(diǎn)6個(gè)。水質(zhì)監(jiān)測(cè)參數(shù)包括GB3838-2002《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定的常規(guī)24項(xiàng)，再加上氧化還原電位、透明度、葉綠素a等共計(jì)27項(xiàng)。沉積物調(diào)查主要分析沉積物中氨氮和易解吸無機(jī)磷含量，并通過吸附解吸實(shí)驗(yàn)計(jì)算出底泥的吸附-解吸平衡點(diǎn)，調(diào)查時(shí)間為2019年8月。

2.2 技術(shù)依據(jù)

2.2.1 黑臭水體定義、分級(jí)與判定

水體黑臭是一種極端的水體污染現(xiàn)象，主要是在缺氧或厭氧的狀態(tài)下，水體內(nèi)有機(jī)物發(fā)生物理、化學(xué)、生物作用的結(jié)果[4]。城市黑臭水體是指城市建成區(qū)內(nèi)，呈現(xiàn)令人不悅的顏色和（或）散發(fā)令人不適氣味的水體的統(tǒng)稱。依據(jù)《城市黑臭水體整治工作指南》，按照程度不同，黑臭水體可細(xì)分為“輕度黑臭”和“重度黑臭”兩級(jí)，城市黑臭水體分級(jí)的評(píng)價(jià)指標(biāo)包括透明度（SD）、溶解氧（DO）、氧化還原電位（ORP）和氨氮（NH3-N），分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)見表1。

在上述4 項(xiàng)理化指標(biāo)中，1 項(xiàng)指標(biāo)60%以上數(shù)據(jù)或不少于2 項(xiàng)指標(biāo)30%以上數(shù)據(jù)達(dá)到“重度黑臭”級(jí)別的，該檢測(cè)點(diǎn)應(yīng)認(rèn)定為“重度黑臭”，否則可認(rèn)定為“輕度黑臭”[5]。

2.2.2 斷面水質(zhì)狀況評(píng)價(jià)

依據(jù)《地表水環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)辦法（試行）》，斷面水質(zhì)狀況評(píng)價(jià)一般采用單因子評(píng)價(jià)法。斷面水質(zhì)類別與水質(zhì)定性評(píng)價(jià)分級(jí)關(guān)系見表2。

3 結(jié)果與分析

3.1 河流監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)結(jié)果

本次研究共針對(duì)54條河流布設(shè)河流監(jiān)測(cè)斷面75個(gè)。調(diào)查結(jié)果表明：33個(gè)斷面水質(zhì)達(dá)標(biāo)，約占44.0%;42個(gè)斷面水質(zhì)超標(biāo)，約占56.0%;17個(gè)斷面達(dá)到“黑臭”級(jí)別，約占22.7%，其中，3個(gè)斷面達(dá)到“重度黑臭”級(jí)別。75個(gè)河流監(jiān)測(cè)斷面中的4個(gè)斷面水質(zhì)狀況為“優(yōu)”，約占5.3%;13個(gè)斷面水質(zhì)狀況為“良好”，約占17.3%;18個(gè)斷面水質(zhì)狀況為“輕度污染”，約占24.0%;10個(gè)斷面水質(zhì)狀況為“中度污染”，約占13.3%;30個(gè)斷面水質(zhì)狀況為“重度污染”，約占40.0%。河流監(jiān)測(cè)斷面水體黑臭分類統(tǒng)計(jì)見圖2，河流監(jiān)測(cè)斷面水質(zhì)狀況統(tǒng)計(jì)見圖3。

3.2 湖泊監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)結(jié)果

本次研究共針對(duì)8個(gè)湖泊布設(shè)湖泊監(jiān)測(cè)斷面9個(gè)。調(diào)查結(jié)果表明： 5個(gè)斷面水質(zhì)超標(biāo)，約占55.6%;2個(gè)斷面達(dá)到“黑臭”級(jí)別，約占22.2%，均為“輕度黑臭”級(jí)別。9個(gè)湖泊監(jiān)測(cè)斷面中的4個(gè)斷面水質(zhì)狀況為“輕度污染”，約占44.4%;2個(gè)斷面水質(zhì)狀況為“中度污染”，約占22.2%;3個(gè)斷面水質(zhì)狀況為“重度污染”，約占33.3%。湖泊監(jiān)測(cè)斷面水體黑臭分類統(tǒng)計(jì)見圖4，湖泊監(jiān)測(cè)斷面水質(zhì)狀況統(tǒng)計(jì)見圖5。

3.3 沉積物調(diào)查結(jié)果

沉積物調(diào)查主要通過對(duì)氮、磷的吸附量（Q）與初始溶液濃度進(jìn)行線性擬合，得到吸附等溫線方程，求出吸附（解吸）平衡點(diǎn)濃度。結(jié)果表明：東橫河過渡層、東橫河表層、葫橋中心河過渡層、葫橋中心河表層、北潮河表層存在氮釋放風(fēng)險(xiǎn);南新河表層、東橫河過渡層、東橫河表層、澄塞河過渡層、澄塞河表層、葫橋中心河表層、北潮河過渡層、北潮河表層存在磷釋放風(fēng)險(xiǎn)。沉積物吸附氮磷等溫方程見圖6～17。

4 結(jié)論與建議

4.1結(jié) 論

本次調(diào)查的江陰城區(qū)河流湖泊84個(gè)斷面中，19個(gè)斷面達(dá)到“黑臭”級(jí)別，其中3個(gè)斷面為“重度黑臭”，水體總體質(zhì)量較好。

城市黑臭水體成因主要為外來污染和內(nèi)源污染。外來污染源主要是水體周邊的居民生活污水、企業(yè)生產(chǎn)廢水以及農(nóng)業(yè)和畜牧業(yè)污水直排。內(nèi)源污染源主要是污染水體富集大量污染物質(zhì)的底泥。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查和分析結(jié)果，造成江陰城區(qū)部分水體黑臭的原因主要包括3個(gè)方面。

（1）生活、生產(chǎn)污水直排。由于周邊居民生活污水、農(nóng)業(yè)和畜牧養(yǎng)殖污水直排，部分水體富營(yíng)養(yǎng)化程度嚴(yán)重，水中藻類瘋長(zhǎng)，致使水體呈黃綠色。同時(shí)，死去的藻類在水中的氧化作用，致使水體發(fā)臭。由于水體富營(yíng)養(yǎng)化，有機(jī)物大量分解，消耗溶解氧，造成水體缺氧，此時(shí)厭氧生物大量繁殖，加速了有機(jī)污染物的分解和發(fā)酵，產(chǎn)生氨氮、硫化氫等致臭物質(zhì)，形成黑臭水體。

工業(yè)廢水中含有大量的鐵、錳等重金屬，這些重金屬離子與水體中的甲烷、硫化氫等氣體發(fā)生反應(yīng)，生成硫化鐵、硫化錳等懸浮物質(zhì)，降低水體透明度，導(dǎo)致水體發(fā)黑。

（2）水體流動(dòng)性差，水循環(huán)不暢。水循環(huán)與水污染過程緊密相連，城市水循環(huán)是水污染形成、遷移、轉(zhuǎn)化等一系列過程的載體。本次現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，污染情況較為嚴(yán)重的水體基本處于停滯狀態(tài)，多為封閉水體或斷頭浜。水體流動(dòng)性差，導(dǎo)致水生植物加速生長(zhǎng)。在適宜的溫度下，水體中的微生物活動(dòng)劇烈，有機(jī)物進(jìn)行大量的分解，導(dǎo)致水中溶解氧含量降低，從而形成了水體發(fā)黑發(fā)臭的現(xiàn)象。

（3）底泥淤積，污染物存在釋放風(fēng)險(xiǎn)。水體受污染時(shí)，污染物不斷被吸附到底泥中。當(dāng)?shù)啄嘀形廴疚镞_(dá)到飽和后，亦會(huì)向水體中釋放，成為水體污染的“源”。本次調(diào)查發(fā)現(xiàn)，部分水體沉積物氮、磷等含量較高，吸附解析實(shí)驗(yàn)表明其釋放風(fēng)險(xiǎn)較大，底泥作為內(nèi)源不斷地向水體中釋放污染物，導(dǎo)致水體富營(yíng)養(yǎng)化。

4.2 建 議

為了更好地提高水體質(zhì)量，消除黑臭水體，改善城市居民生活環(huán)境，建議從以下4個(gè)方面著手。

（1）控制污染源，對(duì)沿河湖的企業(yè)進(jìn)行整治或者搬遷，加強(qiáng)對(duì)非法排污的打擊力度。通過科學(xué)規(guī)范使用農(nóng)藥化肥等措施，減少農(nóng)業(yè)面源污染。完善城市管網(wǎng)建設(shè)，進(jìn)行雨污分流全面改造，生活污水和工業(yè)廢水通過管網(wǎng)進(jìn)入污水處理廠處理達(dá)標(biāo)后排放，雨水可就近排入天然水體。

（2）通過河道疏浚、河岸整治和河道清障等措施，減少河流上的阻水障礙物，保持水體流動(dòng)暢通。必要時(shí)可引入清潔水源，改善水體黑臭現(xiàn)象。定期清除河底淤泥，降低底泥污染物釋放風(fēng)險(xiǎn)，淤泥需要安全處置，以防二次污染。利用人工曝氣等技術(shù)手段增加水體中溶解氧，增強(qiáng)水中好氧微生物活力，提高水體的自凈能力。

（3）通過化學(xué)和生物手段，改善水體質(zhì)量，常用的化學(xué)方法有絮凝沉淀等，通過減少水體中懸浮物等物質(zhì)來降低污染物濃度。生物方法包括投放微生物菌劑、浮島和生物柵等，通過提高水體自凈能力來改善水體質(zhì)量。

（4）加強(qiáng)監(jiān)管監(jiān)控。河道湖泊整治前、中、后均實(shí)施監(jiān)測(cè)，保障水體整治的有效性，完成后需要進(jìn)行長(zhǎng)期動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，并建立長(zhǎng)效保護(hù)機(jī)制，根據(jù)“河長(zhǎng)制”落實(shí)責(zé)任到部門和個(gè)人，加強(qiáng)宣傳，提高民眾環(huán)保意識(shí)，保證河湖的長(zhǎng)治久清。

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（編輯：李 慧）

Cause analysis of stinky black water body in Jiangyin City and

treatment suggestions

LIU Fei， HE Tao

（Hydrological and Water Resources Survey Bureau，Hydrology Bureau of Changjiang Water Resources Commission， Nanjing 210011，

China）

Abstract：In order to better implement the urban water environment treatment project ， 62 rivers （lakes） in Jiangyin City were investigated for water quality status， in which the current sediment situation of 6 rivers was investigated， and the data collection and water environment quality evaluation were completed. Based on the guideline of urban black odor water treatment， 22.6% of the monitoring sections reached the level of "stinky black". The main causes for some of stinky black body in Jiangyin City are as follows： the domestic sewage and garbage from the residents nearby enters into the river directly; the sediment continuously releases pollutants;the water body has poor fluidity and declines in self-purification ability. Based on the analysis of the cause of the stinky black water body， the treatment suggestions are put forward in order to improve the water quality.

Key words： stinky black water body; cause analysis; water treatment; Jiangyin City