簡述河道黑臭水體污染治理技術

劉 鵬

（北京市房山區水務局，北京 102401）

引 言

我國各個地區城市河道黑臭水體污染問題愈演愈烈，已經對我國生態文明建設與環保事業發展形成嚴重制約和影響，因此加強城市河道黑臭水體治理與改善勢在必行。在國家科技發展引領下，我國水環境污染治理技術有了顯著發展和進步，但是單純應用水環境污染治理技術，無法從根本上解決河道黑臭水體污染問題，所以有必要在明確黑臭水體形成原因的基礎上，集成控源截污、內源治理、水質提升、生態補水與生態治理等有效舉措，切實優化黑臭水體治理效果。

1 河道黑臭水體污染治理的必要性

1.1 實現可持續發展

隨著全球環境污染和氣候變化等問題的日益突出，各國政府都非常重視環境治理和可持續發展，致力于實現經濟、社會和環境的協調發展。城市黑臭水體污染嚴重阻礙了可持續發展理念的落實，對環境、社會和經濟等產生了負面影響，限制了城市可持續發展的空間，所以黑臭水體治理是環境治理和可持續發展的重要組成部分。

1.2 保護生態環境與人體健康

城市黑臭水體污染嚴重，會破壞水生態系統，威脅生物多樣性，對環境造成嚴重影響。治理黑臭水體可以有效減少水體污染和生態破壞，保護環境和人類健康。治理黑臭水體可以通過凈化或轉移污水等方式，避免對生態環境造成破壞，保護水資源和生物多樣性。長期不治理黑臭水體，污水可能會滲入地下，污染地下水，對人類健康造成威脅[1]，所以治理黑臭水體可以提高飲用水的質量和水環境的健康水平。

2 黑臭水體的形成原因

2.1 黑臭水體的內外源污染

2.1.1 外源污染

外源污染是指來自周圍環境的污染物，如生活垃圾、污水、工業廢水等，是導致水體黑臭的重要原因。一些城市的雨污管網不完善，使雨水和污水混合排入河道，增加了河道污染程度和治理難度。水體污染因子增多，超過了水體自凈能力，會導致水體出現黑臭現象。河道兩邊堆放的垃圾經雨水沖刷入河，會使河道中的污染物大量增加，加劇了河道黑臭程度。

2.1.2 內源污染

河道生物死亡后，它們的遺體和排泄物會沉積在底部形成底泥，長期累積形成內源污染。河道底泥中含有大量的營養物質和有機物，這些物質能夠提供微生物生長必需的營養物質，促進微生物的繁殖。微生物在底泥中進行代謝，引發底泥中一系列的化學反應，使得底泥中的有害物質逐漸被釋放[2]。

2.2 城市快速發展破壞河道生態

城市快速發展導致土地利用的變化，河道空間被侵占，使得河道的自然狀態被破壞，河岸坍塌、水流速度變慢等問題加劇。周邊建筑和道路建設圍堵了河道，使得河道受到壓迫，水體不能有效流動，加劇了河道污染問題。生活垃圾、污水、工業廢水等大量排放入河道，嚴重影響了河道水質，加大了河道污染的程度和治理成本。一些河道干涸斷流，水源水量減少。

2.3 運營管理機制不完善

我們需要強化環保意識，才能有效治理黑臭水體。如果河道管理機制不完善，管理落實不力，就會導致黑臭水體難以得到有效治理。除此之外，河道缺乏有效監控以致沒有及時發現和處理河道污染，以及市民環保意識薄弱，對治理認識不足，隨意排放污水和堆放垃圾等，都加劇了河道黑臭問題。

3 城市黑臭水體治理技術集成

治理黑臭水體首先要控制污染源輸入和截留污染，這是治理黑臭水體的基礎。內源污染是黑臭水體的主要污染來源，清淤治理是治理黑臭水體的重要手段之一。改善水質和進行清水補給是治理黑臭水體的關鍵，這需要采取適當的技術手段，如增氧、曝氣等。水體生態系統的恢復是治理黑臭水體的重要手段之一，可通過增加植被、建立濕地系統等方式實現[3]。

3.1 內源治理技術

底泥是黑臭水體治理中需要疏浚修復的重要對象。原位處理是指直接對底泥采取物理、化學、生物等修復技術，以有效降低底泥中的污染物含量。異位處理是指將底泥從水體中移出后，在外部進行處理，如熱解、厭氧消化等，并可進一步進行資源化利用。原位處理的風險是可能會二次污染水體，需要采取適當措施加以控制。異位處理的工程量大、耗資多，同時也存在二次污染的風險，需要進行全面評估。疏浚修復工程可能會對河道生態系統造成一定破壞，需要采取措施進行保護和修復。在進行疏浚修復時，相關人員應根據具體情況選擇適宜的原位或異位修復方法，并充分評估風險；在疏浚修復過程中，需要綜合考慮治理效果、生態影響、資金等因素，做出科學合理的決策。

3.2 水質提升技術

3.2.1 曝氣技術

曝氣技術是將空氣注入水體，提高水體中的溶解氧含量，改善水體環境。曝氣技術可以抑制厭氧生物和藻類的生長，減少水體的富營養化。曝氣技術可以改善水體的氧化還原環境，促進沉淀作用，提高水體的澄清度。該技術可以增加水體的擾動，促進氮的擴散，減少水體中的氮含量。曝氣技術單獨使用時，無法去除水體中的氮、磷等營養物，需要與其他技術結合使用。在應用曝氣技術時可能會擾動底泥，導致二次污染，相關人員需要進行合理的操作和管理。與此同時，該技術可能會影響景觀，同時也可能加劇水體的惡臭問題，需要進行合理規劃和設計。在選擇曝氣技術時，相關人員應綜合考慮各方面的影響因素，如水質、底泥、環境等，選擇適宜的曝氣方案。曝氣技術可以與其他技術結合使用，如生物濾池、人工濕地等，以實現綜合治理效果。

3.2.2 投加化學藥劑

化學藥劑可以通過沉淀、聚合或氧化還原等方式，有效處理底泥污染物，常用的化學藥劑包括絮凝劑、殺藻劑、除磷劑等，不同的藥劑具有不同的處理效果。化學藥劑的投加方式會對底泥中營養鹽的釋放產生影響，相關人員需要進行合理的操作和管理。化學修復是一種快速有效的原位修復方式，可以在較短時間內去除底泥中的污染物，但該方法成本較高，效果不持久，易造成二次污染。

3.2.3 集成治理技術

集成治理技術是將多種治理技術結合使用，以達到更好的治理效果，常用的技術包括土地處理、生物處理和物理化學處理等。土地處理是通過植物、土壤等自然因素，對污染物進行吸附、降解和轉化，其中人工濕地系統是一種常用的土地處理技術。生物處理是利用微生物對污染物進行降解和轉化的技術，其中填料生物膜系統技術是一種常用的生物處理技術。物理化學處理是利用化學藥劑或物理手段去除和轉化污染物的技術，其中超磁分離和絮凝是常用的物理化學處理技術。

3.3 生態補水技術

生態補水可以增加水體流速和水動力，沖刷污染物，促進水體自凈能力的恢復。該技術可以使用清潔水替換富營養化的水體，有效降低水體中的營養鹽和有機質含量。生態補水可以快速稀釋和沖刷污染物，緩解水體污染。該技術還能增加水體中的溶解氧含量及水體中的生物量，促進生態系統的恢復和穩定。

3.4 生態治理技術

生態治理是一種以生態學原理為基礎的治理方法，通過恢復和重建水生態系統，實現水體自然凈化。該技術通過重建和恢復水生態系統，恢復水體的自然功能和生態平衡。

3.4.1 微生物修復法

微生物修復是一種基于生物技術的水體修復方法，利用微生物的代謝、吸附和轉化作用來調節水體生態。常用微生物包括厭氧菌、好氧菌、硝化菌、反硝化菌等多種優勢菌群，這些微生物菌群可以高效去除水體中的營養鹽、重金屬和難降解有機物，促進水體的自然凈化。微生物修復的原理是利用微生物細胞分泌的酶降解污染物，將其轉化為無毒或低毒物質，從而達到凈化水體的目的。當前微生物修復技術在應用中仍然存在應用范圍窄、治理效果難以保證等問題。微生物修復技術在水生動植物系統協調方面還存在一定困難，需要完善技術手段。

3.4.2 水生植物修復法

水生植物可以通過根系吸收水體和底泥中的營養物質，包括氮、磷等營養物質，除此之外，水生植物還可以將吸收的氮、磷等營養物質同化為自身組織，實現水體的凈化作用。水生植物還可以吸收水體中的揮發性有機物，并通過蒸騰作用釋放到大氣中，起到凈化作用。水生植物可以通過光合作用釋放氧氣，改善水體的缺氧狀態，促進水體生態系統的恢復。水生植物還能緩解水體和底泥的黑臭問題，促進水體的自然凈化。水生植物修復技術應針對不同水體，確定限制植物生長的關鍵因素，如水溫、水深、光照等因素，以提升修復效果。

3.4.3 水生動物修復法

水生動物修復技術是一種基于生物技術的水體修復方法，利用浮游動物、游泳動物和底棲動物吸食水體中的污染物質，從而達到凈化水質的目的。該技術分為經典生物操縱法和非經典生物操縱法兩種。前者通過調控魚類群落比例實現修復；后者通過直接增加濾食性魚類數量實現修復。水生動物修復技術的修復效果受到環境條件和操作措施的影響，相關人員需要根據水體的不同情況，控制投放的動物量和投放密度，以確保修復效果的最大化。

4 河道黑臭水體污染治理技術應用策略

4.1 控源截污是治理黑臭水體的基礎和前提

控源截污是治理黑臭水體的基礎和前提，只有有效控制污染物的排放并截留污染物，才能從根本上解決黑臭水體的問題。控源截污主要通過截污納管和控制面源污染來實現，這需要采取適當的技術手段和管理措施。截污技術包括關閉排污口、分流處理初期雨水等，這些技術可以有效減少污染物的排放，提高水環境質量。除了截污技術，源頭減量、就地處理、收集調蓄等，也是控源截污的重要手段，可以有效減少污染物的排放和影響。（1）合流制是一種控源截污的技術手段，通過多階段控制溢流，減少污染物的排放，提高水環境質量。（2）智能管網集成技術是一種新興的控源截污技術，可以實現管網模型化、科學化管理，提高管網的運行效率和管理水平。控源截污在實施過程中，往往會受到城市管網本身存在問題的影響，如老化、漏損等，這會削弱控源截污的效果。為了克服城市管網本身存在的問題，我們必須完善管網基礎設施，發揮控源截污的作用，實現對黑臭水體的有效治理。

4.2 強化控源截污，構建長效治理機制

水環境治理的關鍵在于控制源頭，因此需要強化控源截污，建立長效治理機制，包括揪出隱藏的直排口、避免初期雨水直排等措施，以確保治理效果不會反彈。（1）水環境治理需要與“海綿城市”建設相結合，通過在源頭控制污染物排放總量來減輕城市水環境的壓力，發揮城市本身的綜合治理能力。（2）加強公眾參與和監督，發揮各方職能優勢，強化交流合作，從而形成合力，共同推進水環境治理工作。（3）建立多部門聯動的長效管理機制，實施精準監測，防止治理效果反彈，確保水環境保持良好狀態。（4）建立統一的治理管理平臺，運用遙感和在線監測等高科技手段，實現對水環境的全過程監控。（5）加強效果評估，不斷優化和完善治理策略，以提升治理效果和治理成本效益。

5 結語

綜上，隨著黑臭水體污染問題不斷加劇，再加上黑臭水體晝夜彌散不消的嗅覺刺激，使得黑臭水體污染成為社會各界深惡痛絕的環境問題。因此，不論是出于對生態環境，還是對城市形象以及民眾體質健康的考慮，我們都需要通過各種手段，將河道黑臭水體治理做到實處，所以筆者建議相關人員深入分析如何通過黑臭水體治理技術集成，促進河道黑臭水體污染治理的高效開展。