简述河道黑臭水体污染治理技术

刘 鹏

（北京市房山区水务局，北京 102401）

引 言

我国各个地区城市河道黑臭水体污染问题愈演愈烈，已经对我国生态文明建设与环保事业发展形成严重制约和影响，因此加强城市河道黑臭水体治理与改善势在必行。在国家科技发展引领下，我国水环境污染治理技术有了显著发展和进步，但是单纯应用水环境污染治理技术，无法从根本上解决河道黑臭水体污染问题，所以有必要在明确黑臭水体形成原因的基础上，集成控源截污、内源治理、水质提升、生态补水与生态治理等有效举措，切实优化黑臭水体治理效果。

1 河道黑臭水体污染治理的必要性

1.1 实现可持续发展

随着全球环境污染和气候变化等问题的日益突出，各国政府都非常重视环境治理和可持续发展，致力于实现经济、社会和环境的协调发展。城市黑臭水体污染严重阻碍了可持续发展理念的落实，对环境、社会和经济等产生了负面影响，限制了城市可持续发展的空间，所以黑臭水体治理是环境治理和可持续发展的重要组成部分。

1.2 保护生态环境与人体健康

城市黑臭水体污染严重，会破坏水生态系统，威胁生物多样性，对环境造成严重影响。治理黑臭水体可以有效减少水体污染和生态破坏，保护环境和人类健康。治理黑臭水体可以通过净化或转移污水等方式，避免对生态环境造成破坏，保护水资源和生物多样性。长期不治理黑臭水体，污水可能会渗入地下，污染地下水，对人类健康造成威胁[1]，所以治理黑臭水体可以提高饮用水的质量和水环境的健康水平。

2 黑臭水体的形成原因

2.1 黑臭水体的内外源污染

2.1.1 外源污染

外源污染是指来自周围环境的污染物，如生活垃圾、污水、工业废水等，是导致水体黑臭的重要原因。一些城市的雨污管网不完善，使雨水和污水混合排入河道，增加了河道污染程度和治理难度。水体污染因子增多，超过了水体自净能力，会导致水体出现黑臭现象。河道两边堆放的垃圾经雨水冲刷入河，会使河道中的污染物大量增加，加剧了河道黑臭程度。

2.1.2 内源污染

河道生物死亡后，它们的遗体和排泄物会沉积在底部形成底泥，长期累积形成内源污染。河道底泥中含有大量的营养物质和有机物，这些物质能够提供微生物生长必需的营养物质，促进微生物的繁殖。微生物在底泥中进行代谢，引发底泥中一系列的化学反应，使得底泥中的有害物质逐渐被释放[2]。

2.2 城市快速发展破坏河道生态

城市快速发展导致土地利用的变化，河道空间被侵占，使得河道的自然状态被破坏，河岸坍塌、水流速度变慢等问题加剧。周边建筑和道路建设围堵了河道，使得河道受到压迫，水体不能有效流动，加剧了河道污染问题。生活垃圾、污水、工业废水等大量排放入河道，严重影响了河道水质，加大了河道污染的程度和治理成本。一些河道干涸断流，水源水量减少。

2.3 运营管理机制不完善

我们需要强化环保意识，才能有效治理黑臭水体。如果河道管理机制不完善，管理落实不力，就会导致黑臭水体难以得到有效治理。除此之外，河道缺乏有效监控以致没有及时发现和处理河道污染，以及市民环保意识薄弱，对治理认识不足，随意排放污水和堆放垃圾等，都加剧了河道黑臭问题。

3 城市黑臭水体治理技术集成

治理黑臭水体首先要控制污染源输入和截留污染，这是治理黑臭水体的基础。内源污染是黑臭水体的主要污染来源，清淤治理是治理黑臭水体的重要手段之一。改善水质和进行清水补给是治理黑臭水体的关键，这需要采取适当的技术手段，如增氧、曝气等。水体生态系统的恢复是治理黑臭水体的重要手段之一，可通过增加植被、建立湿地系统等方式实现[3]。

3.1 内源治理技术

底泥是黑臭水体治理中需要疏浚修复的重要对象。原位处理是指直接对底泥采取物理、化学、生物等修复技术，以有效降低底泥中的污染物含量。异位处理是指将底泥从水体中移出后，在外部进行处理，如热解、厌氧消化等，并可进一步进行资源化利用。原位处理的风险是可能会二次污染水体，需要采取适当措施加以控制。异位处理的工程量大、耗资多，同时也存在二次污染的风险，需要进行全面评估。疏浚修复工程可能会对河道生态系统造成一定破坏，需要采取措施进行保护和修复。在进行疏浚修复时，相关人员应根据具体情况选择适宜的原位或异位修复方法，并充分评估风险；在疏浚修复过程中，需要综合考虑治理效果、生态影响、资金等因素，做出科学合理的决策。

3.2 水质提升技术

3.2.1 曝气技术

曝气技术是将空气注入水体，提高水体中的溶解氧含量，改善水体环境。曝气技术可以抑制厌氧生物和藻类的生长，减少水体的富营养化。曝气技术可以改善水体的氧化还原环境，促进沉淀作用，提高水体的澄清度。该技术可以增加水体的扰动，促进氮的扩散，减少水体中的氮含量。曝气技术单独使用时，无法去除水体中的氮、磷等营养物，需要与其他技术结合使用。在应用曝气技术时可能会扰动底泥，导致二次污染，相关人员需要进行合理的操作和管理。与此同时，该技术可能会影响景观，同时也可能加剧水体的恶臭问题，需要进行合理规划和设计。在选择曝气技术时，相关人员应综合考虑各方面的影响因素，如水质、底泥、环境等，选择适宜的曝气方案。曝气技术可以与其他技术结合使用，如生物滤池、人工湿地等，以实现综合治理效果。

3.2.2 投加化学药剂

化学药剂可以通过沉淀、聚合或氧化还原等方式，有效处理底泥污染物，常用的化学药剂包括絮凝剂、杀藻剂、除磷剂等，不同的药剂具有不同的处理效果。化学药剂的投加方式会对底泥中营养盐的释放产生影响，相关人员需要进行合理的操作和管理。化学修复是一种快速有效的原位修复方式，可以在较短时间内去除底泥中的污染物，但该方法成本较高，效果不持久，易造成二次污染。

3.2.3 集成治理技术

集成治理技术是将多种治理技术结合使用，以达到更好的治理效果，常用的技术包括土地处理、生物处理和物理化学处理等。土地处理是通过植物、土壤等自然因素，对污染物进行吸附、降解和转化，其中人工湿地系统是一种常用的土地处理技术。生物处理是利用微生物对污染物进行降解和转化的技术，其中填料生物膜系统技术是一种常用的生物处理技术。物理化学处理是利用化学药剂或物理手段去除和转化污染物的技术，其中超磁分离和絮凝是常用的物理化学处理技术。

3.3 生态补水技术

生态补水可以增加水体流速和水动力，冲刷污染物，促进水体自净能力的恢复。该技术可以使用清洁水替换富营养化的水体，有效降低水体中的营养盐和有机质含量。生态补水可以快速稀释和冲刷污染物，缓解水体污染。该技术还能增加水体中的溶解氧含量及水体中的生物量，促进生态系统的恢复和稳定。

3.4 生态治理技术

生态治理是一种以生态学原理为基础的治理方法，通过恢复和重建水生态系统，实现水体自然净化。该技术通过重建和恢复水生态系统，恢复水体的自然功能和生态平衡。

3.4.1 微生物修复法

微生物修复是一种基于生物技术的水体修复方法，利用微生物的代谢、吸附和转化作用来调节水体生态。常用微生物包括厌氧菌、好氧菌、硝化菌、反硝化菌等多种优势菌群，这些微生物菌群可以高效去除水体中的营养盐、重金属和难降解有机物，促进水体的自然净化。微生物修复的原理是利用微生物细胞分泌的酶降解污染物，将其转化为无毒或低毒物质，从而达到净化水体的目的。当前微生物修复技术在应用中仍然存在应用范围窄、治理效果难以保证等问题。微生物修复技术在水生动植物系统协调方面还存在一定困难，需要完善技术手段。

3.4.2 水生植物修复法

水生植物可以通过根系吸收水体和底泥中的营养物质，包括氮、磷等营养物质，除此之外，水生植物还可以将吸收的氮、磷等营养物质同化为自身组织，实现水体的净化作用。水生植物还可以吸收水体中的挥发性有机物，并通过蒸腾作用释放到大气中，起到净化作用。水生植物可以通过光合作用释放氧气，改善水体的缺氧状态，促进水体生态系统的恢复。水生植物还能缓解水体和底泥的黑臭问题，促进水体的自然净化。水生植物修复技术应针对不同水体，确定限制植物生长的关键因素，如水温、水深、光照等因素，以提升修复效果。

3.4.3 水生动物修复法

水生动物修复技术是一种基于生物技术的水体修复方法，利用浮游动物、游泳动物和底栖动物吸食水体中的污染物质，从而达到净化水质的目的。该技术分为经典生物操纵法和非经典生物操纵法两种。前者通过调控鱼类群落比例实现修复；后者通过直接增加滤食性鱼类数量实现修复。水生动物修复技术的修复效果受到环境条件和操作措施的影响，相关人员需要根据水体的不同情况，控制投放的动物量和投放密度，以确保修复效果的最大化。

4 河道黑臭水体污染治理技术应用策略

4.1 控源截污是治理黑臭水体的基础和前提

控源截污是治理黑臭水体的基础和前提，只有有效控制污染物的排放并截留污染物，才能从根本上解决黑臭水体的问题。控源截污主要通过截污纳管和控制面源污染来实现，这需要采取适当的技术手段和管理措施。截污技术包括关闭排污口、分流处理初期雨水等，这些技术可以有效减少污染物的排放，提高水环境质量。除了截污技术，源头减量、就地处理、收集调蓄等，也是控源截污的重要手段，可以有效减少污染物的排放和影响。（1）合流制是一种控源截污的技术手段，通过多阶段控制溢流，减少污染物的排放，提高水环境质量。（2）智能管网集成技术是一种新兴的控源截污技术，可以实现管网模型化、科学化管理，提高管网的运行效率和管理水平。控源截污在实施过程中，往往会受到城市管网本身存在问题的影响，如老化、漏损等，这会削弱控源截污的效果。为了克服城市管网本身存在的问题，我们必须完善管网基础设施，发挥控源截污的作用，实现对黑臭水体的有效治理。

4.2 强化控源截污，构建长效治理机制

水环境治理的关键在于控制源头，因此需要强化控源截污，建立长效治理机制，包括揪出隐藏的直排口、避免初期雨水直排等措施，以确保治理效果不会反弹。（1）水环境治理需要与“海绵城市”建设相结合，通过在源头控制污染物排放总量来减轻城市水环境的压力，发挥城市本身的综合治理能力。（2）加强公众参与和监督，发挥各方职能优势，强化交流合作，从而形成合力，共同推进水环境治理工作。（3）建立多部门联动的长效管理机制，实施精准监测，防止治理效果反弹，确保水环境保持良好状态。（4）建立统一的治理管理平台，运用遥感和在线监测等高科技手段，实现对水环境的全过程监控。（5）加强效果评估，不断优化和完善治理策略，以提升治理效果和治理成本效益。

5 结语

综上，随着黑臭水体污染问题不断加剧，再加上黑臭水体昼夜弥散不消的嗅觉刺激，使得黑臭水体污染成为社会各界深恶痛绝的环境问题。因此，不论是出于对生态环境，还是对城市形象以及民众体质健康的考虑，我们都需要通过各种手段，将河道黑臭水体治理做到实处，所以笔者建议相关人员深入分析如何通过黑臭水体治理技术集成，促进河道黑臭水体污染治理的高效开展。