城市黑臭水体成因及治理策略探析

摘要：黑臭水体不仅严重污染了城市的水环境系统，而且影响城市美观以及人民生活质量。本文对城市黑臭水体形成因素进行了系统分析，并提出相应的治理修复措施，为未来城市黑臭水体的治理提供了思路。

关键词：黑臭水体，有机污染物，底泥，治理措施

1.引言

城市黑臭水体作为城市水污染之一，不仅破坏了原有河流水体的水质，影响了城市居民的生活环境，而且影响了城市的美观。2015年，国务院已明确指出要系统治理黑臭水体，并将黑臭水体的治理纳入国家治理水污染体系范围[1]。因此，如何从根源上治理城市的黑臭水体是解决问题的关键。而黑臭水体由于其污染成分复杂，需要根据其水质甚至地域特性，制定相关的治理措施。

2.黑臭水体形成的主要因素

2.1 外源有机污染物的影响

水体中有机污染物的含量能够直接影响黑臭水体的形成。随着城市的不断发展，人民的生活水平不断提高。大量的生活污水被排入水体，导致外源有机物不断进入水体，进而污染水体。此外，由于部分城市的污水治理能力较低，处理设施较差，进一步加剧了有机污染物对都水体的“侵蚀”。而这些有机污染物（如：糖类、油脂、蛋白质等）在被微生物降解的过程中，将会消耗大量的溶解氧，造成水体处于缺氧状态[2]。而当水体中的溶解氧浓度下降到一定程度时，水体中的厌氧微生物细菌便迅速增殖，并在厌氧条件下将水体中的有机污染物分解成硫化氢、氨气等臭味气体，造成水体恶化和黑臭。

2.2 底泥的影响

河流水体的底部纯在大量的污泥，这些底泥中含有相当数量级的微生物细菌。在正常水体环境中，这些底泥中的微生物细菌能够有效去除污染物质，净化水体;但随着水体污染加剧，大量污染物侵入水体并随着沉降或吸附的方式在底泥中不断富集累积，破坏底泥的微生物群落结构，进而“杀死”有益的微生物细菌，随着微生物细菌的不断死亡并累积于底泥。随着底泥中的微生物不断死亡、分解成有害的物质和气体，不仅进一步加剧了底泥以及水体的污染，而且产生的气体会扰动水体的底泥，在气体的作用下，水体的底泥以推移和悬浮形式与水体不断接触，并与水体产生相应的物理、化学、生物交换作用，同时释放所产生的有机污染物和无机盐，进一步污染水体[3]。

2.3 水体流动的影响

流动性较差的水体以及已经被污染、其生态功能开始衰退的水体均极易引发或加速水体生态系统的崩溃，进而形成黑臭水体。这是因为水体流动性与水体的复氧能力相关，正常流动或生态功能较好的水体具有较高的复氧能力，能够通过水体一定流动“带入”氧气，恢复水中溶解氧的含量;而当水体流动性降低甚至完全崩溃时，将直接削弱水体的复氧能力，使得水体无法及时补充溶解氧，造成水体的生态系统逐渐崩溃;而且水体复氧能力的削弱甚至能够造成局部水域严重缺少溶解氧，在这种缺氧或厌氧的条件下，藻类植物不断生长繁殖，不仅能够形成水华现象，并且会干扰甚至抑制其它微生物细菌的生长繁殖，从而恶化水体水质。

3.治理措施

3.1物理法

物理法即通过物理治理措施控制恶化水体的因素，进而净化水体。清淤是针对底泥对黑臭水体的影响，通过清除污染的河流水体底部淤积的污泥，减少底泥对水体水质的影响;并通过清除淤泥，淘洗不必要的微生物细菌及死亡、腐烂藻类植物，减少底泥与水体之间的交换作用，从而净化水体[4]。但在实际工程中清淤仍存在许多问题，第一，清淤虽然能够将受污染的河流水体底部的淤泥清除，但无法彻底根除，只能清理部分淤泥，因此容易引发水体黑臭复发现象;第二，虽然清淤能够将不必要的微生物细菌及死亡、腐烂藻类植物进行清洗，但这种清洗不具有针对性，在清除这些杂菌和藻类植物的同时也将能够净化水体的微生物细菌进行淘洗，破坏了后续的生态系统;第三，河流水体清淤所需成本较高，需要耗费大量人力、物力和财力，而且清除后的淤泥需要进一步处理，也会产生相应的处理费用。曝气法即向受污染的水体中施加氧气或空气，通过提高水体中溶解氧的含量，从而改变水体微生物群落结果，改善水体水质，增强水体的自净能力。虽然曝气法能够对污染水体进行改善而且不会为水体带来二次污染，但目前曝气法对于污染较为严重或较长时间的黑臭水体的改善和修复效果较差，而且曝气设备的噪声较大、电能消耗较高。

3.2化学法

化学法即向污染的水体中投加化学试剂，通过与污染水体中的污染物质进行絮凝沉淀或氧化还原反应，使得水体中的污染物质被转化成相应的无毒物质，进而净化水体。目前常用的化学试剂分为三大类：絮凝剂（铁盐、铝盐等），氧化剂（双氧水等），沉淀剂（生石灰、氧化钙等）。陈静等[5]发现通过投加铝盐和铁盐絮凝剂能够在较短的时间内快速净化水体、改善水质;但这种絮凝剂的作用时间较短，仅为2天左右，投加费能够达到0.2元/m3;而且当絮凝剂无法有效对水体中的污染物质进行絮凝沉淀，极易产生二次污染。化学法虽然能够在短时间内快速对污染水体进行有效修复及改善，但化学法无法直接解决黑臭水体问题，不适宜长时间治理污染水体，甚至能够对微生物细菌产生负面作用。因此，通常将化学法作为辅助手段，通过与其它修复、治理技术结合用于黑臭水体的治理。

3.3 生物法

相比于物理法与化学法，生物法的来源更加广泛。尤其近年来，生物法作为环境友好的治理方法受到国内外学者的广泛研究，这是因为生物法不仅能够有效治理污染水体，而且不会对水体产生二次污染。植物首先通过根系的吸附作用将水体中的污染物质进行截留，随后植物与水体生态环境所形成的天然生态系统会利用微生物细菌将这些污染物质进行转化，从而实现水体净化。但种植植物技术仍存在缺点，植物与水体所形成的生态系统需要一定的时间。因此，如何进一步选取更为有效的植物以及如何克服温度对植物修复效果的影响是未来研究的重点之一。

4.结语

城市的黑臭水体不仅影响了整个水体的美观，而且影响了河流水体的水质。因此，如何有效治理城市黑臭水体是亟需解决的重要问题，由于治理黑臭水体较为复杂，在确定治理修复方案时，需要针对不同区域的不同水体，根据水质特性、水质成分，提出最为适宜的治理方案，才能更为有效的治理黑臭水体。

参考文献

[1]韩潇倩.城市黑臭水体综合整治案例分析[J].广东化工，2020，47（08）：108-109.

[2]胡智东. 探析城市黑臭水体治理技术及其发展趋势[J]. 农家参谋， 2019， 621（11）：188.

[3]原效凯，李巍，周文龙，黄裕锋.城市河道黑臭水体治理工作探讨[J].水利规划与设计，2019（09）：51-53.

[4]王蕾蕾.浅析城市黑臭水体治理技术及其发展趋势[J].石化技术，2019，26（05）：306-311.

[5]陳静，郭慧光，王鸿良，等.滇池草海蓝藻清除应急药剂筛选现场试验研究[J].云南环境科学，1999，18（ 2） ： 30-33.

作者简介

刘志彦（1985年11月）男，汉族，籍贯辽宁北票，硕士研究生学历，工程师，研究方向—— 黑臭水体治理。