城市大区域黑臭水体治理技术研究

2018-12-06罗晓卷李顺

海峡科技与产业 2018年8期

罗晓卷李顺

中交一公局桥隧工程有限公司，湖南长沙 410000

为了有效地解决城市黑臭水体污染问题，相应治理工程必须要结合实际城市规划建设和城市水体循环系统情况，综合考虑城市水体的净化功能、补给地下水、防洪排涝等重要作用，从而制定有效的城市黑臭水体防治措施，全面优化城市黑臭水体的治理方案，最终使黑臭水体治理达到预期的环境目标。

1 城市黑臭水体治理过程中存在的主要问题

1.1 生态系统结构受损、转化功能低微

通过对部分城市河道的现场调查，发现水生态系统严重失调，挺水植物、浮叶植物和沉水植物等踪迹难觅，湖泊生态脆弱，未形成完善、稳定的湖泊生态系统，较难发挥水体的自净能力。

1.2 周边养殖业、种植业、小型加工业形成外源污染

河道周边养殖业和小型加工厂污水直接入河，对水体水质形成直接的冲击；同时沿河湖滨带大量被开发成菜地，在种植过程中大量营养物质随地表径流进入河区。以上外源污染均严重影响了河泊水体水质的维持，使水体呈现富营养化、溶解氧偏低、水体黑臭的情形。

1.3 沿岸大量垃圾造成直接或间接污染，影响水面景观

河道沿岸垃圾入河，部分区域沿河道设有垃圾收集和堆放点。垃圾的乱扔乱排、垃圾收集和堆放点的维护与管理等问题造成了垃圾及渗出液进入水体，直接造成污染。

1.4 水体封闭，水体流动性差，水动力不足

河道为封闭性水体，而内部各区域水体也因为公路、堤埂的阻隔，没有实现有效交换，受污染的局部区域得不到及时稀释、扩散及降解，易引发局部区域水体水质恶化的情形。

2 黑臭水体治理指导思想与原则

2.1 指导思想

城市黑臭水体的治理应坚持“因地制宜、综合措施、技术集成、统筹管理、长效运行”的基本原则，根据水体污染程度、污染原因和污染阶段的不同，应有针对性地选择治理技术，制定治理措施。以“控源截污、内源清除、生态护岸、生态修复、引水补清”为主要措施对河道进行综合治理，各处理措施间相互作用，相互联系，在不同阶段有效改善城市水体环境。

2.2 治理原则

2.2.1 政府主导，社会参与

积极发挥政府引导作用，为城市黑臭水体治理工程建设提供政策环境和制度保障。鼓励全社会参与城市黑臭水体治理工程建设，加强环境信息公开和舆论监督，保护和调动社会公众参与生态修复工作的主动性和积极性，形成政府、社会、公众共同行动的水生态系统保护格局。

2.2.2 突出重点，有序推进

区分轻重缓急，把河道面源污染严重区作为主要污染控制区，有针对性地开展工作。

2.2.3 滨水先行，确保实效

根据城市河道部分区域人为活动较为密集的特点，实行滨水先行，开展局部河区的水生态修复与湖滨带生态湿地构建，搭建生态防护体系，阻断非点源污染物的输入，降低面源污染严重湖区的污染贡献，以保证修复效果。

2.2.4 抓点促面，逐步扩展

在水生态修复、先期示范、总结经验的基础上，按照污染严重区优先实施的原则，逐步扩大修复范围，片片相连，全面推进，推动水生态系统健康恢复。

3 黑臭水体治理技术路线

为实现“水环境质量提升、水资源优化配置、水生态文明构建”总目标，城市黑臭水体治理通过水体生态净化、构建功能型水生植被等手段提高河道局部区域的生态功能。根据水体环境、水质、底泥等现状以及工程目标的相关要求，拟分四个阶段实现对河道水生态环境的改善。

第一阶段对目前普遍存在的外源污染（生活污水、工厂的点源污染以及农田）开展源头控制以及多年沉积淤泥的内源污染进行截除或削减，从而减少水体的污染负荷，为从根本上有效保障第二三阶段措施实施提供基础前提条件，为城市河道水体水质的恢复与维持打下坚实的基础[1]。

第二阶段以调水补水为主旨，确保城市河道有充足的生态基流汇入，打通水系内部隔断，实现水体内部循环，同时利用生态修复，恢复河道生态结构，提升河道自净能力，通过人为辅助重建水生态系统结构，修复之前受到人为活动过度侵扰而退化的河道生态体系，实现河道水生态系统功能的恢复，提高河道水体维持健康状态的稳定性以及一定的抵抗污染冲击的能力。水生态系统的不断完善和优化将使河道自净能力不断提高，逐渐使河道生态系统迈向自主的自然良性循环状态。

第三阶段是在第二阶段工作的基础上，对于水生态功能的延展及提升，通过对生态修复中生态景观功能的发掘，进一步挖掘河道为城市生态节点的生态功能，进而提升河道在市容市貌、人民生活环境方面的贡献。

第四阶段以发挥服务功能及其维护管理为主，辅助以紧急情况的应对手段，使工程进入长效生态保养期。通过建立完善的城市湖泊群管理体系，避免周围人群的扰动对已构建的湖泊群水生态系统的破坏，维持水体生物多样性，保持水体的景观效果与价值，保证水体长期维持健康的状态。

4 黑臭水体污染治理技术

4.1 污染控制和治理技术

城市河道由于多年来的长期污染，河床底部沉积了大量垃圾、淤泥等污染物，这些污染物将长期影响湖泊水质，所以进行彻底清淤是后期水体修复能否达到预期目标的关键。采取悬浮挖机、绞吸船、泥浆泵、劲马泵、气动泵等设备对河床底部污染指标不合格的底泥进行清淤，然后在指定的堆积塘采取自然干化、真空脱水、机械固化脱水、土工管袋脱水、电渗析法处理、投加固化剂法等工艺处理底泥，处理完的底泥根据其污染指标含量可资源化利用，用于公园的微地形构造或作为水泥厂原材料等。

4.2 水质净化和生态修复技术

漂浮湿地是一种以水生植物为主体，应用物种间共生关系和充分利用水体空间生态位和营养生态位的原则，促进形成以水质净化为主要作用，并具有生态与景观功能的生态浮动平台，实现植物、载体填料、微生物、大气、生态系统的各环节与水交互作用。

湖滨湿地是由人工建造和控制运行的与沼泽地类似的地面，主要利用土壤、人工介质、植物、微生物的物理、化学、生物三重协同作用，对湖水进行处理。其作用机理包括吸附、滞留、过滤、氧化还原、沉淀、微生物分解、转化、植物遮蔽、残留物积累、蒸腾水分和养分吸收及各类动物的作用。

微生物强化修复技术是一种适宜于城市污染水体原位修复的治理措施，其主要是通过微生物菌剂的投放，快速分解、消化、吸收水体中有机物，调节水质、提高透明度，有效促进并完善水中有机物和营养盐的迁移、转化、输出的过程，同时能有效地促进、激活、修复河道底泥，加速底泥中污染物的摄放速率，分解底泥黑化状，迅速大幅度降解成分复杂、污染物浓度高的难降解物质，控制并最终消除河道底泥对河道的内源污染，达到标本兼治的目的[2]。