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黑臭水体治理思路及技术措施研究

发布时间:2019-05-07阅读次数:
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                                      作者:何泽飞 

        黑臭水体是指视觉上呈黑或泛黑色,嗅觉上散发令人不愉快、恶心气味的水体。2015年4月2日国务院印发《水污染防治行动计划》(国发〔2015〕17号,简称“水十条”),要求到2020年“地级及以上城市建成区黑臭水体均控制在10%以内”,到2030年“城市建成区黑臭水体总体得到消除”。根据“全国城市黑臭水体整治监管平台”公布,截至2018年,全国认定黑臭水体2100个,已完成治理1745个,治理中264个,制定方案91个;其中广东省认定黑臭水体243个,已完成治理202个,治理中38个,制定方案3个。可见,全国黑臭水体治理工作已取得巨大成效。然而,黑臭水体治理是一个复杂漫长工程,在投入大量资源治理之下,短期内收获显效并不稀奇,但要水体长期维持良好并非一件轻而易举之事,因此本文对黑臭水体治理思路及技术措施进行了研究。

        1 黑臭水体成因与治理思路

        1.1 黑臭水体成因与机理

        根据研究[1],水体致黑是由于水体中富含腐殖酸、富里酸的悬浮颗粒吸附络合了FeS等黑色物质形成的,而水体发臭是因为水体含有硫化氢、氨、挥发性有机硫化物、乔司脒、2-二甲基异莰醇等物质产生的。而水体中形成致黑、发臭物质的原因是水体受到了严重污染和水体水动力条件不足所致。水体污染分为外源污染和内源污染,外源污染是由于外部污染物进入水体造成,内源污染是因为底泥中污染物的释放[2]。根据污染源类型,外源污染又分为点源污染和面源污染,点源污染一般是由工业废水、城市生活污水经污废口排入水体造成的,面源污染主要是因农业污染、降水径流污染引起的。水体水动力条件不足是因为河道水量不足、淤积、断流等导致水体循环不足,正如成语“流水不腐,户枢不蠹”所说的那样,水体无法自然循环就会削弱水体自净能力。另外,还有一个原因会加重水体污染,那就是热的作用,引起热污染的原因可能是温度较高的工业冷却水、生活污水排入,更重要的原因是夏季高温造成的,因为高温会提高微生物的活性,进而消耗更多的溶解氧,使水体黑臭。

        1.2 黑臭水体治理思路与路线

        根据“水十条”,黑臭水体治理应采取综合治理措施,大方向包括全面控制污染物排放、经济结构转型升级、节约保护水资源、强化科技支撑、发挥市场机制作用、严格环境执法监管、加强水环境管理、保障水生态环境安全、明确和落实各方责任、强化公众参与和社会监督。但我国地域辽阔,气候、水文特征千差万别,故应针对各地区水体情况分区、分类治理,坚持“一河一策”原则[3]。根据2015年8月28日住建部、环保部印发的《城市黑臭水体整治工作指南》(建城[2015]130号)确定的治理路线为:污染源调查→环境条件调查→治理技术选择→确定治理工程量和预测治理效果→编制黑臭水体治理方案→开展黑臭水体工程治理→评估治理效果。污染源调查内容包括点源调查、面源调查、内源调查和其他污染源调查(例如污水厂尾水是否超标、工矿企业事故排放等)。环境条件调查内容包括周边环境特征、水文条件、水体岸线硬化状况、其他(例如黑臭发生时段、持续时间、投诉情况、影响人数等)。治理技术可概括为控源截污、内源治理、活水循环、清水补给、水质净化、生态修复等技术类型。治理效果评估应由第三方机构或组织行业专家评议,评估依据包括公众调查材料、专业机构监测报告、工程实施记录、长效机制建设情况等。

        2 黑臭水体治理技术措施

        2.1 黑臭水体治理技术类型

        根据技术特点和原理,黑臭水体治理技术分为物理治理技术、化学治理技术、生物生态治理技术三大种类。物理治理技术是基于物理学原理进行治理,又可细分为调水冲污、人工曝气、控源截污和清淤疏浚等技术。调水冲污即用相对清洁的水置换黑臭水;人工曝气是向水体中鼓入空气,增加水体溶解氧含量,加快有机污染物分解;控源截污即通过关闭排污口截断污染源;清淤疏浚是挖除河道底泥及淤塞物,通过削减内源污染来净化水体。化学治理技术是基于化学原理治理水体污染,根据所采用的化学原理又分为氧化法、沉淀法、强化絮凝法等,特点是见效快,但治标不治本。生物生态治理技术是利用能处理污染物的微生物、植物、动物等治理水体污染,根据所采用的技术又分为原位微生物制剂修复技术、异位微生物制剂修复技术、微生物激活法、生物膜法、生态浮岛植物净化技术、人工湿地植物净化技术等类型。相对于物理治理技术和化学治理技术,生物生态治理技术投资少、对环境影响小、安全方便、效果持久,但见效不如前两种快。需要指出的是,单一技术手段的运用很难达到既治标又治本、见效快又持久的目的,应按照系统性、综合性要求,合理选择多种技术组合,才能收获良好效果。

        2.2 黑臭水体治理技术措施应用

        现以珠三角地区一河涌治理为例,剖析黑臭水体治理技术的应用。该河涌全长2.3km,河面宽10~37m,水域面积3.84hm2,河水最终汇入珠江。经调查,沿岸排污口多达137个,每天进入河涌的污水达1万m3,雨天排入雨污水高达10万m3,故而河涌水体灰黑、恶臭,水面漂浮悬浮物,水质为劣Ⅴ类。该河涌污染的主要原因有:外源污染,生活、餐饮、洗车、医院、动物养殖、工业废水等多种污废水汇入导致水体严重污染;内源污染,河水富营养化,底泥污染严重;河道护岸为直立硬质护岸,隔断水陆生态联系,生物多样性丧失。根据河涌污染状况决定采取分阶段治理措施,确定近期治理目标为:水体不黑不臭,水质恢复到Ⅴ类。由于该河涌的功能定位在防洪排涝,为了不影响防洪排涝能力,暂不对原有硬质护岸做处理,近期治理措施包括:上游支涌局部清淤;河涌两岸排污口截污纳管、格栅隔渣;河面垃圾清理;曝气增氧;投放复合微生物制剂;放养水生动植物。通过对上游支涌局部清淤,减轻支涌河床污染物对主涌污染的影响。截污纳管即将排放量大、污染程度高的排污管引至污水处理厂,确保不外排。格栅隔渣是对排放量小、分散、数量多的排污口采用格栅预处理。安排专人长期不间断打捞河面垃圾。沿涌长方向50m设置一组增氧曝气机。复合微生物制剂投放分底泥投放和水面投放,并分阶段投放,第一阶段2d投放1次,第二阶段4d投放1次,雨天补投1次。经前期治理后,沿河涌两侧种植水生植物,夏天种紫根小叶葫芦,冬天种水生狐尾藻,同时放养鲢鱼、田螺等。经过治理,初见成效,河涌水质变清,恶臭消除,水质多数时间达到Ⅴ类标准。

       3 结语

       黑臭水体是当前群众反映强烈的水环境问题,同灰霾是大气环境突出的问题一样,已受到国家的高度重视。但彻底治理黑臭水体是一个复杂漫长的过程,需要综合各种技术,并坚持因地制宜、因时制宜、一河一策的思路,有计划分阶段逐步消除水体黑臭,终将长治久清。