黑臭水体的产生原因及综合治理研究

O李学萌（河北省高碑店市环境保护局 河北 074000）

黑臭水体的产生原因及综合治理研究

O李学萌
（河北省高碑店市环境保护局 河北 074000）

水是生命之源，对于人类有着至关重要的作用。随着水质的恶化，黑臭水体现象屡见不鲜，水环境的治理也越来越受到人们的关注，如何在水治理的同时不破坏原有的生态环境，构建一个人与自然和谐相处的环境是人们不断追求的目标与方向。研究以我国黑臭水体现状及发生机理为基础，具体分析了我国黑臭水体发生的原因，并针对原因，概述了黑臭水体的治理方法，提出了综合性工艺治理黑臭水体的改进方法，以期为水治理相关工作与研究人员提供参考。

黑臭水体；发生机理；产生原因；治理方法

水是人类赖以生存和发展的基础，随着社会经济的发展和人民生活水平的提高，水环境保护的重要性日益突显。我国自“九五”期间开始启动重点流域水污染防治规划，经过近20年的治理，在大江大河水质改善的同时，城市中自然或人工形成的河流、河道和小型湖泊等水体水质尚未好转，部分城市出现多条黑臭水体，甚至城市区域内的主干线河流也出现黑臭现象。因此，恢复城市河道、湖泊应有的景观水体功能是城市居民的一个迫切要求。

1.我国城市黑臭水体现状

水体黑臭是大部分国家工业化发展阶段产生的环境产物。国外发达国家在工业化、城市化发展进程中，也出现过城市水体污染及黑臭的现象。随着我国近几十年来城镇化和工业化进程的加快，城市水体大面积污染严重，黑臭水体逐渐形成，且屡见不鲜。截至2016年2月，我国已排查出黑臭水体1861个，河流占85．7%，湖、塘占14．3%。从地域分布来看，南、北方地区分别占64．3%和35．7%，总体呈南多北少的趋势；从省份来看，60%的黑臭水体分布在广东、山东等东南沿海、经济相对发达地区。

“十二五”以来，我国对解决和治理城市黑臭水体十分重视。2015年4月，国务院发布的《水污染防治行动计划》对黑臭水体治理和水体水质提出了明确要求，到2020年，我国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。2015年8月，住建部、环保部发布《城市黑臭水体整治工作指南》，对城市黑臭水体整治工作的目标、原则、工作流程等均作出了明确规定，并对城市黑臭水体的识别、分级、整治方案编制方法以及整治技术的选择和效果评估、政策机制保障提出了明确的要求。根据《指南》，到2015年年底前，地级及以上城市建成区应完成水体排查，公布黑臭水体名称、责任人及达标期限(已基本完成)；2017年年底前，地级及以上城市建成区应实现河面无大面积漂浮物，河岸无垃圾，无违法排污口；直辖市、省会城市、计划单列市建成区基本消除黑臭水体。

2.水体黑臭的特点、发生机理及主要原因

(1)黑臭水体特点

城市黑臭水体是呈现令人不悦的颜色和(或)散发令人不适气味的水体的统称。一般黑臭水体具有以下四个特点：①水体有机污染较严重，富营养化较为明显；②颜色呈黑色或泛黑色，具有极差的感官体验；③散发刺激的气味，引起人们的不愉快或厌恶；④水体中DO较低，透明度较差，氨氮较高。

《城市黑臭水体整治工作指南》中根据黑臭程度的不同，将黑臭水体细分为“轻度”和“重度”两级，分级的评价指标有四个，分级标准详见表1。

表1 城市黑臭水体污染程度分级标准

(2)水体黑臭的发生机理

水中的溶氧是黑臭水体的一个重要衡量指标。水体黑臭主要是水体缺氧造成的，同时也与水体富营养化和底泥沉积有关，是有机污染的一种极端现象。大量有机污染物进入水体，在好氧微生物的生化作用下，消耗了水体中大量的氧气，使水体转化成缺氧状态，致使厌氧细菌大量繁殖，导致有机物腐败、分解、发酵，转化为氨氮、腐殖质、硫化氢、甲烷和硫醇等发臭物质。此过程引起水体中耗氧速率大于复氧速率，造成缺氧环境，产生的有臭气体逸出水面进入大气，水中铁、锰等重金属被还原，与水中的硫形成硫化亚铁等化合物，形成大量吸附了FeS、MnS的带负电胶体的悬浮颗粒，使水体变黑、变臭，详见图1。

图1 水体黑臭发生机理

(3)水体黑臭的主要原因

①外源污染

外源污染是水体黑臭的重要原因之一，外源污染一般包括：A．雨水地表径流所带来的地表和土壤中的有机物和氮磷元素；B．大气降尘所带来的外来有机物和氮磷元素；C．外部工业、生活污水的排入；D．补水的水源带来大量污染物。这些有机物大量消耗水中氧气，当溶解氧下降到一个过低的水平时，厌氧菌分解有机物挥发性的小分子化合物，从而散发臭味，气体在上升过程中携带污泥，使水体发黑。

②内源污染

内源污染是黑臭水体的另一重要原因，内源污染一般包括：A．水体本身不断衍生死亡的生物群落积累而成的有机物污染，尤其夏季高温时藻类繁殖加速导致水体缺氧，冬季植物死亡腐烂形成内源污染；B．水中底泥释放的污染物也不断污染水体，使水体富营养化，并可能含有一些有毒害物质。污染物厌氧发酵产生的甲烷和氮气导致底泥上浮造成水体黑臭。

此外，水体的物理状态，比如流动性差，水温高，都会对水体的黑臭造成影响。

3.黑臭水体的治理方法

对于黑臭水体的治理，每家企业采用的工艺不同，但都是基于自身优势工艺基础上，对水体做的一些水质改善。

(1)一般方法及其优缺点

①投药——灭藻剂对生态系统有毒害作用，对原环境会有二次污染的情况，短时间有效，长时间投药难免会产生抗药性，不宜采用。

②曝气、推流——适合轻度污染水体，能提高水体的自我净化能力，对于严重污染的水体，需较大的曝气量，水面会出现持久不散的泡沫等，而且曝气不能解决水中有机物，尤其是氮磷的污染情况。

③生物接触氧化——利用微生物的新陈代谢作用降解水体内的有机物，将大分子物质分解成小分子的物质，但是微生物需要适宜的载体附着，适宜的生长环境，好氧微生物的新陈代谢需要氧气的供给，单纯依靠微生物解决水体污染是不可行的。

④生态系统——投放水生动、植物，适合轻度污染水体，经培养后可达到生态平衡，一个完整的生态系统必须要有稳定的生产者、消费者、分解者。用生态方法来处理景观水体，就是模拟自然界中生产者、消费者、分解者的比例。水生植物就是景观水体当中的生产者，水生动物就是景观水体当中的消费者，微生物就是分解者。在实际运用当中，会结合项目本身需求，辅助搭配一些物理技术，以求更好的进行景观水处理。

(2)综合性工艺治理黑臭水体

每一种处理方式都有其优劣势，有其适用范围，超出这个适用范围，即便是一个好的方法也达不到最基本的效果，基于生态方法处理的基础上，以流水不腐、生态自然为原理，根据原有水体的水质情况，主要针对原有的造成水体黑臭的原因，研究提出一种就地消除，原地净化的综合性工艺。

首先，截断外源污染，禁止生活污水以及工业污水等直接排入水体。可以封堵排污口，将其接至其他排放点或处理点，在岸边建设绿化带，并根据水底的淤泥情况进一步判断是否需要清淤还是部分清淤。

其次，增加循环系统。依据本研究所用的独特的专利技术产品——WQX系列，在水中建立循环系统，使其具有流动性，同时设备可以将水中的悬浮物过滤，提高水体的澄清度；在设备净化过程中，设备独特的曝气溶氧功能给水体不断提供充足的氧气；而且，集成设备占地面积小，功能全面，便于维修养护。

最后，水体经过循环过滤系统的预处理后，水质得到改善，可以建立生态系统，利用分解者、生产者、消费者的食物链关系，将水中的有机物分解净化。最终人工的生态系统演变成自然型生态系统，具有稳定、长效的功能，生态系统中各种要素的构成比例与发挥作用，均依托本研发与反复试验结果，形成的生态系统在一年内都能形成自然型的生态系统，各要素构成稳定，不会出现单一物种不受控的情形。

综合式黑臭水体治理方法具有效果好、能耗低，同时运行能耗可以在水生态平衡后进一步降低的优势。经过综合工艺治理后的水体，不会出现黑臭再发的现象，水体清澈度均在1米以上，水质长期稳定在四类地表水体指标范围内。总之，黑臭水体综合治理方法可以达到美化环境、水质净化于一体的效果，生态景观性良好，是未来水环境治理发展的趋势。

4.结论

城市水体具有调节当地环境气候，美化居住环境，维持当地水量平衡的功能，如何使得城市水体在低成本的水治理上发挥出巨大的优势，是我们每个水环境治理的研究及工作者应该思考的问题，综合式水体治理方式将有良好的发展前景，值得进一步推广与研究。

[1]郑毅.基于城市黑臭水体治理与水质长效改善的技术分析[J].资源节约与环保,2015(12).

[2]王旭,王永刚,孙长虹等.城市黑臭水体形成机理与评价方法研究进展[J].应用生态学报,2016(4).

[3]程庆霖,何岩,黄民生等.城市黑臭河道治理方法的研究进展[J].上海化工,2011(2).

Study on the cause of the black odor water body and its comprehensive treatment

Li Xuemeng

(Environmental Protection Bureau of Gaobeidian City Hebei Province, Hebei, 074000)

For the improvement of governance to governance, the deterioration of the water is the life source for human beings have a vital role. With the increase of water, black odor water the phenomenon to be common, water environment governance is also more and more by the people's attention, how in the water and does not destroy the original ecological environment, building a person and natural harmony of the environment is that people continue to pursue the target and direction of China's black smelly water status and mechanism as the basis, the specifi c analysis of the black odor water reason, and in view of the reason, an overview of the black odor water method, puts forward the comprehensive art treatment of black and odorous water method to water treatment work and research personnel for reference.

Black odor water body；mechanism；cause；treatment method

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李学萌（1987～），女，河北省高碑店市环境保护局，研究方向：地表水的污染处理控制技术。