城鎮黑臭水體現狀分析及治理建議

張澤旭，陳 竹，林舒康

(中國建筑第八工程局有限公司華南分公司，廣東 廣州 510665)

0 引言

十四村河涌隸屬于前山河流域，地處珠海與中山交界，隨著珠海和中山2市人口和企業的不斷增多，加之管網多年欠缺，雨污分流不佳，前山河流域遭受到不同程度的污染。前山河流域十四村河涌由于人口尤其密集，其水環境和水生態狀況已受到嚴重的破壞，成為劣Ⅴ類黑臭水體，因此水環境保護與治理壓力與日俱增，水體修復治理工作亟待落實。本文以前山河流域十四村河涌具體水質指標的在線監測與實驗室研究為基礎，以及對當地現場情況的調研，對該河涌的水質現狀展開分析，并剖析污染原因，提出污染治理建議。

1 研究區概況

前山河又稱前山水道，主河渠道長達8km，下游集水區為328km2。所選研究河段位于新開河涌與十四村涌的交匯處附近。十四村河涌附近居民密集，水質惡臭，選取該河段作為研究對象以探討污染現狀及對策。

2 研究方法與材料

根據內河涌的自然狀況，水質項目按GB 3838—2002中Ⅴ類標準進行評價，其中COD≤40mg/L、氨氮≤2.0mg/L、總磷≤0.4mg/L、溶解氧≥2.0mg/L、BOD5≤10mg/L。從內河涌水質監測結果可發現，內河涌受納污染物主要涉及了生活和工業廢水污染物，目前十四村河涌的水質已嚴重超標，成為劣五類水體，影響周圍居民的正常生活。具體水質參數見表1。

表1 水質參數表

3 污染現狀及原因分析

3.1 內源污染

自身環境污染也是造成水體黑臭的原因。在污水中，底泥是一種較為常見的內源污染物，其中的碳、氮、硫等元素會轉化成金屬硫化物如硫化鐵(FeS)和硫化錳(MnS)，導致水體變黑變臭[1]。底泥中的有機質在轉化時形成了大量的臭味物質，如NH3、H2S等。另外，由于污水底泥中具有大量細菌，而放線菌和藍藻水華代謝也非常活躍，造成了底泥的甲烷吸附化和反硝化，持續性的化學反應效果也增加了環境和水體中的黑臭化水平。

除此之外，中山和珠海等地區存在交叉污染問題，這使得該典型的潮汐式黑臭水體治理的難度顯著加大。

3.2 外源污染持續輸入

居民生活污水的排放也是城市河道水體反復受到污染的原因之一。盡管目前我國大部分城市都建設有配套的居民污水排放系統，但這一系統在城鎮層面上并不完善，在十四村河涌附近的沿河兩岸的居民向河道中傾倒生活垃圾及直排生活廢水的現象依舊普遍存在，這意味著外源污染持續輸入，水質負擔持續增加。且很多河涌屬于斷頭涌，會持續進行污染物的倒灌和積累[2]。

隨著中國城市化的持續深化以及城市化規模的不斷擴大，城市范圍也逐步增加，而污水處理規模卻與此不匹配，城鎮缺乏配套的污水處理設施、污水集中管線及小型污水處理廠，生活污水就地排放排入附近的河道[3]從而導致該地區的污水排放呈現間歇性和分散性的特點。

除此之外，村鎮中傳統勞作模式造成的化肥農藥流失、養殖廢水排放共同組成了村鎮農業污水。這些農業廢水氮磷濃度高、攜帶細菌和病毒，并且生物可降解性差，因此非常容易造成河道水體的富營養化和黑臭現象。

3.3 雨污管道混接、錯接，雨污不分流，管網缺乏

由于當前排水沒有進行雨污分流，導致雨后污泥和雨水溢流并排入河水，嚴重影響了河流環境。另一方面則是由于管線的錯接、混接，系統排水不暢通，使得已建管網不能起到預想效果[4]。前山河流域污水治理在三鄉歷史上欠賬較多，特別是管網缺乏。該流域河溝內的排污口數量較多，很多城中村和老舊住宅的排放單位多不進行雨污分流整治，致使雨季污水溢流排入河道；部分偏遠郊區地區尚未進行有效的城市截污，且旱季時城市污水仍存在直接入河的過程，從而污染水質[5]。

3.4 污水處理廠的處理能力受限

城市污水處理廠現有裝備和技術的局限性，往往使得污水廠出水很難完全達標，污水處理廠的處理能力不足也會成為城市發展的瓶頸。污水收集率和處理率低，大量雨污水排入流域各支流、干流以及城市河湖、水庫，導致水質全面惡化，河道成為納污水溝。沿河兩岸的居民隨意傾倒生活垃圾入河以及直排生活廢水的現象非常廣泛，導致外源污染持續輸入，水質負擔持續增加。

4 污染治理措施及建議

前山河流域的主要污染源為城鎮生活污染、城市面源污染，農業污染占比相對較低，再加上多年污染的積累，因此綜合治理措施應分為以下幾個方面：源頭雨污的分流、城市面源污染治理、市政排水系統的完善、底泥疏浚、增強水動力以及生物可持續性修復等。

4.1 控源減排，截污處理

加強面源污染治理，設置生態緩沖、建立自然濕地等，借助生物土壤修復技術充分利用土地和植被的凈化能力，截留氮磷污染物及有機物。有效收集和處置城鄉廢棄物，降低城鄉污染物總量[6]，清理河面垃圾使水體溶氧提高，促進水體的良性演變。

根據城區污染現狀進行污水管網、市政交通道路的改進規劃，加大管網覆蓋范圍。完善現行的城市污水回收網絡系統，繼續加強都市污水處理廠建設和城市污水回收網絡工程建設[6]，同時擴大或增建污水處理廠，努力提高污水處理能力。因此在水質治理工程中，要利用雨污分流、截污減排、提高水運能力和集聚管理構筑治污系統[12]。

4.2 清淤疏浚，控制內源

當前水質已受到嚴重污染，如果忽視底泥疏浚工作，河涌底泥會將其中的重金屬、有機物等污染物質上返釋放到水體中持續性惡化水質污染狀況，導致其他水體處理手段只能達到事倍功半的效果。因此對受污染的河道底泥進行疏浚是必要的，從而達到控制清除水體內源污染，增強水體承受能力的目的。

底泥恢復是整治黑臭水體的重要途徑，處理污染底泥的方法分為原位處理和異位恢復，因為異位恢復的方法疏浚底泥工作量大、花費較高且容易對周圍環境和水體生態系統管理造成損害，因此目前底泥問題大多通過原位方法加以解決，分為物理性質恢復、物理化學修復、植被恢復、微生物學修復等。物理性質恢復一般采取原位覆蓋的方法，主要利用植物在底泥中投加覆蓋層，以限制底泥的再懸浮和污染物的蔓延；物理化學修復主要在底泥中投加定量的物理化學制劑，通過氧化、還原、沉降的過程將目標物質穩定化；植被恢復主要是通過植物植株根部對底泥物質的富集吸收，利用植物根部伸長的新陳代謝過程實現對目標物質的分解利用；微生物修復則是利用細菌新陳代謝過程將廢物分解。

對于潮汐式黑臭水體，物理和植物修復技術很難達到理想效果，因為潮汐式水體受水流沖擊干擾作用強，表層底泥在水流沖刷下不斷揚起，采用物理修復易使覆蓋材料隨水流遷移，導致覆蓋效果不佳。同樣，潮汐變化帶來的水流沖擊也對植物修復中植物抗倒伏能力要求較高。化學和微生物修復在潮汐式黑臭水體治理上具有一定可行性，但采用單一手段對底泥修復效果有限，應根據水體實際情況開發多種修復技術聯用的綜合技術。

4.3 水體增氧，活水補水

“問渠那得清如許，為有源頭活水來”。只有保證水體足夠的流動性，才能爭取水面與空氣更多的接觸面積，使其與氧氣充分接觸，保證水體中溶解氧的充足。引入活水補充水量，不僅對原水進行稀釋，使得原始河涌中的污染物濃度降低，還能活化河涌水質，提升水體自凈能力[7]。

4.4 生態修復，長治久凈

通過生態恢復技術改變城市河水污染現狀是一個必不可少并能可持續發展的技術手段，促進城市河水的良性生態平衡，也是城市河道管理的最終目標[7]。生態修復要綜合考慮河岸和河道內2個部分[8]，美化河岸景觀，向河內投加特定功能的生物菌劑或富集利用自身水體中的功能菌群。另外，基于物質循環的角度，水中污染物轉化為固體廢物資源再利用也是一種標本兼治的思路[9]。

4.5 兼顧內澇，黑點整治

針對研究流域現狀排澇格局所面臨的問題，從“蓄、擋、滯、導、排”角度，對重點瓶頸的河道實施拓寬疏導工程，對上游地區建設人工調蓄湖、滯洪湖，并打通就近下排水渠道，為洪澇問題尋找出路[10]。針對前山河流域內澇黑點，梳理周邊雨水管網，新建補充雨水管網、調蓄池等基礎設施[11]，加強雨水輸送能力，解決當地內澇問題。

5 結語

針對研究區域的污染現狀的剖析表明，該水體由內外污染源同時污染：受污染底泥對水體持續性影響，雨污管道混接、錯接，雨污不分流，管網和污水處理廠處理能力欠缺，生產生活大量排放的氮磷營養鹽以及人為景觀增多加劇的面源污染等都造成了水體的黑臭污染。因此，要改善水環境，首先要控源減排并截污處理，加強面源污染治理；利用河道補水、底泥清淤及水岸生態的同時建設來構筑生態景觀系統，從全方位增強全流域的環境耐受能力。本文分析了城鎮黑臭水體現狀和污染原因，提出了改善黑臭水體環境的建議和措施，有望為城鎮污水治理提供思路和經驗。因缺乏面源污染的具體積累數據，尚未對面源污染影響程度做出具體分析。