我國黑臭水體治理進展及思路

鄭州大學護理與健康學院 侯秉含

隨著“水十條”即《水污染防治行動計劃》的發布，黑臭水體問題已逐漸成為環境整治中的關鍵所在。由生態環境部與住建部發布的信息全國已治理黑臭水體數量占總認定數量的98.2%，部分城市治理工作已經完成，滿足了各地級市及以上城市在2020年將黑臭水體控制在10%以內的要求[1]。與此同時，伴隨著《關于推進農村黑臭水體治理工作的指導意見》的發布，我國各省份逐步開始了農村區域內的黑臭水體治理工作。現有城市黑臭水體整治措施與經驗會對農村黑臭水體的治理有著巨大幫助，故通過城市及農村黑臭水體整體治理進行總結研究來對下一步農村黑臭水體的總體規劃提供相應思路與治理依據，推動農村人居環境的進一步改善。

一、黑臭水體基本情況

（一）黑臭水體的概念

黑臭水體出現的主要原因是進入水體的污染物超出了水體可承受的極限。從形成機理分析，水體發出現黑臭現象主要是水體中大量污染物進入使水體種溶解氧的消耗速率遠大于水體復氧效率，從而使水體處于缺氧或厭氧條件下，原本穩定的循環機制被打破，鐵、硫等元素在該條件下發生反應生成FeS、H2S物質，使水體出現黑臭現象。黑臭水體根據城市和農村的定義可總結概括為顏色與氣味存在異常且令人難以忍受的水體；城市與農村黑臭水體的污染程度劃分均由透明度、氨氮及氧化還原電位這些指標所決定，而所屬類型的劃分則由區域所決定。黑臭水體其特征主要在于污染種類多、污染物負荷高、水力條件差等方面。在農村黑臭水體中，其污染物類型主要包括了有機物、氮、磷、重金屬、表面活性劑、農藥等污染物，水體中COD、氨氮（NH3-N）、TN、TP等大多高于地表V類水的標 準（GB 3838-2002）[3-4]。 此外，農村地區水體多為處于靜止或環流狀態的坑塘、溝渠、小型河流，由于其面積小且水動力條件較差、水循環動力不足，導致其物理性污染明顯，透明度與DO值均處于較低水平且伴隨刺鼻性氣味。

（二）城市黑臭水體情況

從生態環境部數據可知，在2019年底以前全國范圍內已被確認的黑臭水體總數達2899個，其中在36個重點城市中共有1063個水體被認定為黑臭水日，其余城市黑臭水體數量為1836個；從流域的角度看，110個位于長江經濟帶周圍的城市的黑臭水體總數為1372個，49個位于黃河流域的地級市內共有253個黑臭水體。根據生態環境部發布信息，截至2020年底全國已認定黑臭水體總數較2019年增加了15個，共2914個。根據資料顯示，在已認定黑臭水體中河流的總長達到了5596Km，占總量的85.7%左右；其余黑臭水體多為湖泊與池塘，占比分別為4.5%與9.8%。從水體黑臭程度來看，已排查認定水體中33.5%屬于重度黑臭級別，66.5%屬于輕度黑臭級別。

（三）城市黑臭水體治理進展

根據住房和城鄉建設部發布信息顯示，2018年全國已認定的黑臭水體中整治工作完成率為66%；生態環境部水生態環境司發布信息2019年全國295個城市中黑臭水體數量為2899個，其中86.7%的水體均已得到妥善治理。36個重點城市的黑臭水體治理工作已經完成了96.2%，且剩余的40個左右黑臭水體均已開展治理；除重點城市外的其他地級市共有1836個，其中1491個水體已完成治理約占總數的81.2%。其中位于長江經濟帶及黃河流域的地級市的黑臭水體治理工作完成率分別為87%與85%，其中位于長江經濟帶附近的重點城市黑臭水體治理完成率達到了95.6%。根據上述信息結合生態環境部在2021年發布的公告，即全國黑臭水體治理完成率以達到98.2%，可以發現我國城市黑臭水體治理工作滿足了“水十條”所提出的治理要求，且已接近完成。

“十四五”規劃與二十大報告中均提到要完全消除城市黑臭水體，結合我國各省市目前治理現狀可以發現，城市黑臭水體治理的重點將逐步轉移到縣級城市。我國地區廣闊，縣域數量重點，經濟基礎與發展情況存在較大差異，這就需要相關本門通力合作共同制定科學的治理規劃。在后續治理中需要繼續利用多種措施方法相融合，通過物理、化學、生物相結合的方法，針對黑臭水體的特點進行來對其進行整體治理。在城市黑臭水體整體治理中，通過外源及內源污染治理技術、水體治理與生態修復技術、水系修復、生態護岸等技術措施相結合，通過物理、化學、生物相結合的方法，針對黑臭水體的特點進行來對其進行整體治理。

（四）農村黑臭水體治理進展

農業農村污染治理的總體要求、主要任務、行動目標以及保障措施，在2018年2月由中央辦公廳、國務院辦公廳印發《農業農村污染治理攻堅戰行動計劃》明確說明。其中主要提出，通過農村污染治理，助力鄉村綠色發展，改善農村生態環境，形成科學的工作體制機制運用于農業農村污染的治理，加強鄉村地區環境監督力度，調動農村居民自覺參加農業農村的環境保護工作。使農村飲用水水源的得到有效保護，保證農村地區飲水安全；改善農村人居環境，將生活垃圾與污水得到妥善處理；逐步尖山農藥、化肥及農業用水的使用量；提高在農業面源污染污水及綜合利用的治理效果，加強監督中的力度，鼓勵農村居民參加鄉村環境質量的主動性[5]。

在《關于推進農村黑臭水體治理工作的指導意見》中提出了“以房前屋后河塘溝渠為重點實施清淤疏浚，采取綜合措施恢復水生態，逐步消除農村黑臭水體”的具體要求[6]。逐步解決農村黑臭水體問題，推動農村各類水污染的治理，使農村人居環境得到有效改善。其中提出了在，到2020年重點任務為后續農村黑臭水體治理打基礎，完成黑臭水體數量的排查，形成一套切實可行的規章制度并開展部分試點示范工作。在2025年時形成一批科學、完善的治理模式且需兼具可復制、推廣的特點。在2035年時基本完成農村黑臭水體的治理。

二、黑臭水體治理技術

黑臭水體的治理應遵循“控源截污、內源治理;活水循環、清水補給; 水質凈化、生態修復”的基本技術路線具體實施。已認定的2869個黑臭水體分布于我國的不同位置，每個水體的水質、水利條件、污染物特征都不盡相同。根據這些相應因素的差異，在不同水體治理時應根據其實際條件選擇合適修復技術。

（一）水體污染源控制及治理

水體的污染源分為“外源”與“內源”兩類，污染源的治理是后續黑臭水體治理的基礎。外源污染控制中截污納管及面源污染的控制是其主要措施。在外源污染的控制中王浩等[7]以水環境遷移轉化模擬目標倒逼核算與目標倒逼核算技術為基礎來實現源頭減排的目的，這是在治理工作中較為合理的一種方法。針對現階段治理中以實際調查為依據，根據水體污染的不同情況選取合適的治理措施。

在水力條件差或封閉水體中，溶解氧不足是導致水體黑臭的一大原因。當水體復氧率低于耗氧量時，人工增氧就尤為重要了。在人工增氧時由于所處環境條件不同，所選擇曝氣方式也有差異?，F階段常見曝氣形式主要有以下幾種，鼓風、表面機械、潛水射流、跌水等曝氣方式；在黑臭水體整治工作中依據水力條件、水質改善需求、污染源特征等因素選擇合適曝氣方式。當黑臭水體的水體深度較深、透明度低、水力條件較差的情況下可采用人工浮床技術。通過選用合適的材料充當載體為水生植物及微生物提供生長繁殖的空間，利用水生植物的生長代謝以及植物根系所附著的微生物來吸收水體中的污染物。當水體污染程度較輕且需長效保持時，人工濕地技術則極為合適。人工濕地在改善水體環境的同時也滿足城市發展中綠色景觀的需求。其在人工條件下通過相應的工藝組合來模擬自然生態環境，達到恢復水體自凈能力的作用，以此來解決黑臭水體問題。微生物強化技術在水體流動性較差，水體需應急處理時會有較好的效果。微生物強化技術主要是利用微生物菌劑的繁殖代謝作用吸收水體中部分污染物，以降低水體污染程度。絮凝沉淀技術適用于腐殖質和懸浮污染物等引起的重度污染的預處理及應急處理。在該情況下，利用合適絮凝劑以及沉淀工藝以達到水體處理的效果，但是絮凝劑的使用會水體環境造成影響。

（二）黑臭水體生態修復相關研究

城市黑臭水體治理過程中會遇到各種不同現象，單靠某種單一技術很難達到消除黑臭水體的目標，這也就促進各項技術相互配合以達到更好的處理效果。隨著城市黑臭水體治理工作的不斷推進，相應生態修復的技術也在不斷地進步。許多專家學者也對相應技術與措施進行了研究。

吳卿[8]等通過對太陽能曝氣-生物強化浮床對景觀水體中氮素的去除研究發現曝氣的浮床較無曝氣浮床的NH+4－N去除率提高了81.17% 。鄭心愿[9]等通過對磁加載多效澄清技術的研究發現該技術對城市黑臭水體有較好地處理效果。陳月芳[10]等通過研究微生物、鐵碳微電解及水生植物浮床共同作用對農村生活污水處理效果影響發現微生物與鐵碳微電解強化浮床對污染物的降解效果以及降解速率均強于傳統植物浮床和微生物填料強化浮床，且微生物耦合鐵碳微電解強化浮床對浮床植物有明顯的促生長作用。王碩[11]等發現微納米氣泡曝氣使好氧微生物成為絕對優勢菌種，顯著提高了水體的可生化性，從而加速了水體內污染物的降解。Wu[12]等通過實驗證實微納米氣泡技術 (MBT)可以通過提高溶解氧和激活好氧微生物來改善城市黑臭河流的水質。李陽陽[13]等發現不同DO條件下CFI的TN去除效果均明顯高于普通生態浮島( FI)，表明其具有強化脫氮作用。Lu[14]等選用香蒲、荸薺、香蒲以及燈芯草水生植物以及曝氣裝置構建人工浮島，其可抑制藻類生長，提高DO濃度，且可有效去除NH+ 4-N等污染物。齊鈺鵬[15]等通過微納米曝氣與微孔曝氣對比的方式證明微納米曝氣對碳纖維人工浮床具有更好地強化去除效果且微納米曝氣條件下對各污染物的去除率始終優于傳統曝氣。

在黑臭水體的治理中物理、化學與生物修復措施都有著其獨特的優點，但單獨作用時也都存在著無法忽視的缺點；因此在現階段黑臭水體的治理與研究中多是將這三種類型技術中的一種或多種進行組合運用，以此來實現黑臭水體的凈化與其資源化再利用，達到“系統綜合、標本兼治、經濟適用、利用優先、綠色安全”的目標。

三、農村黑臭水體治理

從國家公布的數據來看，我國城市黑臭水體的治理已經完成，生態環境部與住建部表示在“十四五”內消除剩余的黑臭水體。隨著治理工作的需要，我國農村地區的黑臭水體治理工作正在有序推進?，F階段城市黑臭水體消除的措施與經驗將對后續我國農村黑臭水體治理工作的規劃有著巨大的幫助。

治理思路及流程：基于前期城市黑臭水體治理工作經驗以及研究成果總結對農村黑臭水體治理的思路以及相關流程規劃有著巨大幫助。具體內容見表1。

表1 治理各階段問題與作用

四、總結

城市黑臭水體治理工作在各方努力下已基本接近完成，在“十四五”期間在縣城區域內著力完成完全清除黑臭水體的目標。這為農村黑臭水體的治理積累了一大批治理經驗與措施。但由于農村黑臭水體相較于城市黑臭水體而言在許多方面都存在差異，故需要因地制宜結合水體實際情況確定合適黑臭水體治理措施。其中由于農村黑臭水體大多都屬于是小微型黑臭水體且水動力條件較差，在這種情況下城市黑臭水體治理中的生態修復技術就尤為關鍵。通過生態修復技術使水體自然修復能力逐漸恢復，已到達黑臭水體凈化和長效保持的目的。在農村黑臭水體后續治理中，對外源及內源污染的控制與水體的生態修復應是研究的重點方向。通過減少污染源輸入與水體修復來達到2035年消除農村黑臭水體的目標。