張珊

（上?？睖y設計研究院有限公司，上海200335）

隨著經(jīng)濟及人口的持續(xù)增長，環(huán)境負荷日益增大，黑臭水體成為困擾居民生活的主要水環(huán)境問題之一。據(jù)生態(tài)環(huán)境部統(tǒng)計，自2015年以來，列入全國城市黑臭水體名單的有2100 條，分布范圍遍及全國。為此，國家陸續(xù)推出了“水十條”、城市黑臭河道治理指南等政策，并在全國范圍內(nèi)掀起了黑臭水體治理熱潮。然而黑臭河道治理道路并不平坦，河道治理狀況反復，“返黑”情況嚴重，基于此，本文對現(xiàn)狀治理技術進行分析，并探討可能的改進方式，以期為后續(xù)黑臭水體治理提供參考。

1 黑臭水體形成過程及原因

“黑臭水體”通常指散發(fā)出刺鼻、惡心氣味，呈現(xiàn)黑色或泛黑色，生態(tài)功能喪失的水體。國內(nèi)外研究表明，水體產(chǎn)生黑臭是一個非常復雜的生化反應，其主要影響因素有污染排放、水動力、水溫等。

縱觀黑臭水體形成歷程，黑臭水體的形成一般分為3個基本歷程。首先河流承納周邊地塊的大量排污，在水動力不足的情況下有機污染物質(zhì)在水體中大量囤積；囤積的大量有機物在分解過程中消耗過量氧氣，使得水體好氧速率遠遠大于復氧速率，水體逐漸呈現(xiàn)厭氧狀態(tài)，水體原生態(tài)系統(tǒng)遭到破壞；在水體厭氧環(huán)境下，厭氧微生物大量滋生，并發(fā)生厭氧消化生成甲烷、氨氣、土嗅素、“致臭”物質(zhì)及FeS、MnS等“致黑”物質(zhì)，導致水體發(fā)黑發(fā)臭。

通過黑臭水體的形成歷程不難發(fā)現(xiàn)，水體缺氧是河流發(fā)黑發(fā)臭的直接原因，水動力不足是外部因素，污染負荷過重則是水體發(fā)黑發(fā)臭的根本原因。

2 目前黑臭水體治理方法分析

自從“水十條”提出2020年地級及以上城市建成區(qū)黑臭水體均控制在10%以內(nèi)的治理目標，全國范圍的黑臭水體治理之戰(zhàn)正式打響。隨著河長制等政府管理制度的逐漸實施，各地政府的治理壓力也空前巨大，“2017 消除黑臭，消滅劣V 類”等目標也在蘇浙各地出現(xiàn)，因此，黑臭水體治理公司也在全國范圍內(nèi)遍地開花，各種治理技術層出不窮。然而，黑臭水體的治理并不是一項成熟的工藝，對國內(nèi)大多數(shù)環(huán)保企業(yè)來講，它都是種新技術，在缺少實踐及理論研究的情況下采用某種治理技術，必將存在一定的局限性。本文研究并整理了目前的幾種常用技術，分析其特點及存在的弊端，以期提出優(yōu)化意見。

2.1 截污控源

黑臭在水里，根源在岸上，截污控源是黑臭水體治理的根本性措施。為了做好截污納管工作，住建部推出《城市黑臭水體整治指南》和《城市黑臭水體整治——排水口、管道及檢查井治理技術指南（試行）》，明確了截污納管的重要性及整治思路。截至2016年年末，全國城市污水處理率平均為93.44%，但截至2017-05，城市黑臭河道仍有2100 條。大部分區(qū)域污水處理率的提升并沒有顯著改善黑臭水體水質(zhì)，這一現(xiàn)象說明黑臭河道治理在截污方面仍舊存在不容忽視的短板。

2.1.1 歷史欠賬太多，老城區(qū)改造困難

中國老城區(qū)的排水管網(wǎng)多建在20 世紀八九十年代，管網(wǎng)建設標準低，排水能力不足，存在管網(wǎng)破裂、淤積、地下水下滲、河水倒灌等多種問題。加之老城區(qū)建筑密集，施工改造困難，現(xiàn)在的截污納管多以改造為主，難以全面、根本逆轉(zhuǎn)老城區(qū)排水問題，使得年年截污、年年污染的事件屢見不鮮。

2.1.2 缺少統(tǒng)籌，管網(wǎng)銜接不當，配套設施不足

對城區(qū)集中排水體制而言，截污納管是個區(qū)域性、系統(tǒng)性的工程，一個管道不通可能導致整個管網(wǎng)癱瘓，因此必須做好統(tǒng)籌?，F(xiàn)實中因城市建設時序、資金和管理認識的不足，往往出現(xiàn)建好的管道無處排水、新老管道鏈接不當、污水廠能力不足等現(xiàn)象，使得整個排水系統(tǒng)難以發(fā)揮預估效應。

2.1.3 面源控制不足

根據(jù)文獻可知, 城市降雨徑流中含有懸浮物、耗氧物質(zhì)、營養(yǎng)物質(zhì)、有毒物質(zhì)、油脂類物質(zhì)等多種污染物。這些污染物隨徑流進入江河湖泊，造成了水污染。隨著點源污染控制的不斷完善, 城市降雨徑流所造成的面源污染所占比例正在日益提高，關于面源污染的控制也逐漸得到大家關注。然而，目前中國對城市面源污染缺乏系統(tǒng)深入的研究，控制手段單一，且缺乏相應的管理監(jiān)督，使得目前絕大多數(shù)城市的初期雨水仍舊直排入河，造成目前城市河道治理效果“遇雨則毀”的尷尬局面。

2.2 底泥清淤

除外源污染外，長期累積在底泥中的污染物質(zhì)是水體的另外一個重要污染源。有關研究表明，底泥中積蓄的污染物質(zhì)在風浪、湖流、溫度、人為活動攪動等外部因子作用下，會向上覆水體釋放，對湖泊水質(zhì)和富營養(yǎng)化過程產(chǎn)生影響。為控制和削減內(nèi)源污染，促進水生態(tài)環(huán)境恢復和改善，各類工程均把底泥清淤作為水環(huán)境綜合治理的重要措施之一。

去除底泥污染物的清淤一般被稱為環(huán)保/生態(tài)清淤，它較之水利上的清淤疏浚具有規(guī)模小、精度要求高等工程特點。環(huán)保清淤近幾年逐漸興起，因技術及認識的不足存在以下弊端：①環(huán)保清淤需根據(jù)底泥現(xiàn)狀、污染物釋放模型、水生動植物影響評估等精準確定清淤深度，以保證在不影響生態(tài)基底的情況下去除污染物，然因工程時間倉促，一般的清淤工程前期調(diào)查不足仍舊沿用傳統(tǒng)清淤的清淤深度，使得環(huán)保清淤名存實亡；②為減少對水體的擾動，環(huán)保清淤對設備的清淤深度及擾動控制精度要求高，當前國內(nèi)技術只能將其控制在20 cm 以內(nèi)，設備精度達不到環(huán)保需求；③國內(nèi)淤泥處置技術發(fā)展較晚，目前處置成本較高且資源利用率低，此外，脫水填埋處置方式及淤泥滲漏水、余水排放前達標檢測不足等問題，均存在二次污染隱患。

2.3 引水沖污

引水沖污，顧名思義即引潔凈的水源稀釋或置換湖泊、河流的污染水體，利用污染物的擴散及水體的天然降解能力進行污染治理。中國河網(wǎng)地區(qū)水網(wǎng)密集、水量充沛，因此引水沖污是當前河網(wǎng)地區(qū)治理水體污染效率較高的方法之一。

以福州內(nèi)河水環(huán)境治理為例，2002年福州市建立了兩條引水路線，利用新西河引水工程及大腹山引水隧洞對白馬河水系、晉安河水系進行引水沖污。項目實施后，福州內(nèi)河水質(zhì)及水動力條件得到較好改善。然而隨著工程的運行，福州內(nèi)河引水工程的弊端逐漸凸顯：①日常運行維護費用大，有關報告顯示，每年泵站的運行費用數(shù)以千萬計，財政負擔較重；②盡管引入內(nèi)河巨大的水量稀釋了內(nèi)河水體污染物的濃度，提高了內(nèi)河水體的自凈能力，但其作用仍然還是以沖為主，并未從實質(zhì)上減少污染物總量，大量污水被排入與之相連的閩江下游北港河道，從而影響了閩江下游相應河段的水質(zhì)及部分地區(qū)的用水。

由此可見，引水沖污雖能快速改善水質(zhì)，但污染物總量削減能力弱，僅能實現(xiàn)污染的“轉(zhuǎn)移”而非降解，不能從根本上解決河道污染問題。同時大規(guī)模的引水工程，改變了作為引水、補水對象的河流或湖泊的水位、水量等水文情況，對當?shù)厮鷦又参锏纳嬗锌赡墚a(chǎn)生目前無法預計的生態(tài)影響，因此在河道治理過程中必須慎重選擇引水方案。

2.4 曝氣復氧

河道曝氣技術是采用人工曝氣彌補天然曝氣的不足，利用人工向水體中充入空氣或氧氣，加速水體復氧過程，以提高水體的溶解氧水平，從而改善河流的水質(zhì)。曝氣復氧技術以直接增加水體溶解氧的方式抑制厭氧反應，控制水體發(fā)黑發(fā)臭，是目前應用廣泛、見效頗快的黑臭治理措施之一。然而單純的曝氣手段對氮、磷的改善作用相對較弱，即使消除黑臭后水體中仍舊存在大量的污染物質(zhì)，而且曝氣效果對曝氣設備的啟閉及曝氣量依賴較大，一旦因故不能開啟設備，河道的治理效果極易出現(xiàn)反復，因此曝氣復氧技術一般只能用于應急或輔助設備，不能作為河道治理的主控措施。

2.5 生態(tài)修復技術

隨著水環(huán)境治理工作的推進以及政府、群眾對水質(zhì)環(huán)境的要求不斷提高，近年來以“穩(wěn)定水質(zhì)、修復生態(tài)”為主的生態(tài)修復技術在黑臭河道治理過程中運用逐漸增多。河道生態(tài)修復指在滿足防洪、排澇及引水等河道基本功能的基礎上，在河道陸域控制線內(nèi)，通過人工生態(tài)修復等綜合措施，構建健康、完整、穩(wěn)定的河道生態(tài)系統(tǒng)，開展河道生態(tài)恢復、水質(zhì)改善、景觀提升活動。目前在黑臭河道治理中運行較多的有生態(tài)浮床、清水型生態(tài)系統(tǒng)構建技術等。以清水型生態(tài)系統(tǒng)構建技術為例，它以沉水植物的重建為重點，利用植物、微生物的吸附、降解功能凈化水體，目前已廣泛應用于水體的富營養(yǎng)化治理，但存在如下局限性：①高濃度氮磷會對沉水植物的生長產(chǎn)生脅迫作用，影響沉水植物的生長，所以當水體的氮磷濃度超過2～4 mg/L 時，需采取曝氣、微生物等技術將水體營養(yǎng)鹽濃度降低后方可采用該技術；②清水型生態(tài)系統(tǒng)的關鍵工程是大型水生植物的恢復，而水生植物的生長需要流速較緩、水深較淺的外部環(huán)境，所以目前該技術一般只適用于緩流淺水湖泊或河道，對于行洪河道或者較深水體還存在諸多技術壁壘；③清水型生態(tài)系統(tǒng)涉及生態(tài)、植物、水文、水力、環(huán)境等諸多領域，凈化機理、影響因素等因素復雜，業(yè)內(nèi)對水下生態(tài)系統(tǒng)的認識較為不足，在實際運用中存在處理效果難以量化、系統(tǒng)不穩(wěn)定、長期維護等問題。

前文中對目前常用的幾種處理方式的原理、效果、適用范圍、主要問題等進行了簡要分析，不難發(fā)現(xiàn)目前的主流技術中都存在各自的局限及弊端，但在目前黑臭河道迫切治理的需求下，治理急于求成，為了斷面達標，盲目采用各項技術，使得河流治了又治，黑臭反復，大量的資金被投入但卻未產(chǎn)生應有效果。

3 治理建議

單體的技術往往都存在各自的局限性，河道的“黑臭”問題不可能通過某一項技術得到解決，河道的黑臭治理應該是一個系統(tǒng)性、整體性、區(qū)域性、長期性的治理過程。筆者結合自身實踐經(jīng)驗，對黑臭河道的治理提出以下建議。

3.1 “截污控源+內(nèi)源治理+生態(tài)修復”系統(tǒng)治理

必須認識到黑臭河道治理是一個系統(tǒng)并且長期的治理過程，不能為了某個時間點、某個斷面的達標，將有限的資金投入到“面子”工程。黑臭河道的治理需從根源入手，在充分認識河道癥結的基礎上，采用“截污控源+內(nèi)源治理+生態(tài)修復”的治理思路，多管齊下，改善河道水質(zhì)，恢復水體生態(tài)系統(tǒng)。

3.2 改變“分流制”一刀切的截污模式

截污控源繞不開排水體制的問題，從目前國內(nèi)的截污體制來看，新建地區(qū)采用分流制體系，舊城區(qū)的合流制改造也以“合改分”為主。但筆者認為，合流制與分流制之間并不存在分流制強于合流制這樣簡單的對比關系，合流制存在溢流污染，分流制存在初期雨水污染，具體采取何種排水體制應根據(jù)實際情況分析比較確定，不能片面采用分流制“一刀切”。對于舊城區(qū)、雨污混接情況嚴重的地區(qū)，改建分流制工程量大，且難以實施，應該從合流制溢流污染的控制入手，保留合流制系統(tǒng)，采用海綿城市、溢流污水儲存等措施控制溢流污染。

3.3 重視生態(tài)修復，推進生態(tài)修復規(guī)范化

只截留并不能改變在河道內(nèi)已經(jīng)形成的污染，所以河道內(nèi)部的生態(tài)修復也是黑臭河道治理的必然措施之一。目前可運用的生態(tài)修復技術有限，且均存在理論基礎薄弱且缺乏規(guī)范指引等問題，因此推進生態(tài)修復理論探索，制定切實可行的行業(yè)規(guī)范應是下一階段河道治理的主要任務之一。