黑臭水體的治理-武漢水博環?？萍加邢薰?/title> <meta name="keywords" content="一體化污水處理設備" /> <meta name="description" content="隨著我國城市經濟的快速發展，城市規模日益彭脹，城市環境基礎設施日漸不足，城市污水排放量不斷增加，大量污染物人河，水體中COD、氮、磷等污染物濃度超標，河流水體污染嚴重，水體出現季節性或終年黑臭。城市黑臭水體的生態系統結構嚴重失衡，影響景觀及..." /> <meta http-equiv="Cache-Control" content="no-transform" /> <meta http-equiv="Cache-Control" content="no-siteapp" /> <link rel="stylesheet" type="text/css" href="http://www.deals2spot.com/template/default/style/base.css?9.2" /> <link rel="stylesheet" type="text/css" href="http://www.deals2spot.com/template/default/style/model.css?9.2" /> <link rel="stylesheet" type="text/css" href="http://www.deals2spot.com/template/default/style/main.css?9.2" /> <link rel="stylesheet" type="text/css" href="http://www.deals2spot.com/template/default/style/lightbox.css?9.2" /> <link rel="stylesheet" type="text/css" href="http://www.deals2spot.com/data/user.css?9.2" /> <script src="http://www.deals2spot.com/template/default/js/jquery-1.8.3.min.js?9.2"></script> <script> var 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1.5em;">隨著我國城市經濟的快速發展，城市規模日益彭脹，城市環境基礎設施日漸不足，城市污水排放量不斷增加，大量污染物人河，水體中COD、氮、磷等污染物濃度超標，河流水體污染嚴重，水體出現季節性或終年黑臭。城市黑臭水體的生態系統結構嚴重失衡，影響景觀及人類生產和健康，成為目前極其突出的城市水環境問題。2015年國務院發布的《水污染防治行動計劃》對黑臭水體問題提出明確要求，到2020年，我國地級及以上城市建成區黑臭水體均控制在10％以內；到2030年，城城市建成區黑臭水體總體得到消除目前，國內外對城市黑臭水體產生的原因、機理已經開展研究，國內一些城市對黑臭水體的治理進行了有益的探索，但依然存在較多不足與瓶頸。<br/>黑臭水體形成原因及機理<br/>1.有機物、氮、磷等外源污染物的排放<br/>大量有機污染物、有機還原氮、磷等外源污染物進入水體后，在氧化分解過程中耗氧速率大于復氧速率，導致水體溶解氧濃度降低，水體轉化成缺氧或厭氧狀態。隨后，厭氧微生物大量繁殖，促進有機物分解、腐敗、發酵，同時產生甲烷、硫化氫發氣等惡臭氣體逸出水面進入大氣，造成水黑發臭。<br/>2.底泥等內源污染物的影響<br/>底泥是排入河流中各種污染的主要歸屬之是城市水體的主要內源污染物。沉積底泥在水體沖刷和人為影響下再懸浮，隨后，吸附在底泥顆粒上的污染物在一系列物理、化學、生物作用下釋放回水體，造成水體二次污染。同時，大量的底泥也是各種微生物繁殖的溫床，其中，放線菌和藍藻通過代謝作用使得底泥甲烷化、反硝化，導致底泥上浮及水體黑臭。<br/>研究表明，在致臭方面，底泥會促進臭物二甲基三硫醚（ DMTS）的形成及進一步轉化。在致黑方面，底泥促進了無機含硫化合物的形成，同時，底泥增加了水體表層的硫化物和Fe2的濃度，使得水體發黑。<br/>3.水動力學條件不足<br/>水動力學條件不足、水循環不暢也是引起水體黑臭的原因之一。河道水量不足、流速低緩導致污泥淤積，污水滯留，垃圾沉淀，水體復氧速率衰減河道的渠道化、硬質化，導致河道系統生態環境異質性降低，污染物積累，水體自浄能力減弱，生態系統退化，Z終形成黑臭水體。</p><div>黑臭水體形成機理<br/>1.致黑機理<br/>基于目前國內外研究結果，水體致黑機理大致分為：水俠中的Fe、Mn元素在缺氧條件下被還原，與水中的硫化物反應生成成的FeS、MnS等帶負電膠體、這些膠體演于池民或粒上浮于水體表面，使水體呈現黑色8；②有機物只要達到一定負荷水平就對水體有致黑作用，尤其是含硫有機物，能使水體在7～13d就變黑，且含硫有機物能使原本黑臭的水體顏色變得更深；③水體中的不溶性物質和溶于水的帶色有機化合物（主要是腐殖類物質）也是造成水體顏色加深的重要因素。<br/>2.致臭機理<br/>水體中的致臭物質主要有以下幾種：①硫硫化氫、氨：大量有機物在厭氧菌作用下會分解產生硫化氫、氨、硫醇等發臭物質2；（②硫瞇類物質：腐殖酸、富里酸的水解產物在水體中脫氨基、脫羧酸或在細菌分解作用下會產生游離氨臭氣和具有相當臭味的硫醚類物質；③土臭素和異茨醇：厭氧條件下，厭氧放線菌分泌產生土臭素和異茨醇；④喬司脒和2－二甲基異莰醇：藍藻、硅藻等產生的喬司脒和2－二甲基異莰醇在低濃度下就能導致水體發臭；⑤DMTS：底泥釋放的硫化氫與死亡藻類在缺氧腐敗過程中產生的DMTS具有臭味。目前對黑臭水體產生的原因及機理的研究已經有了一定的進展，但依然存在較多不足，形成機理還未全面明確。黑臭水體的形成是一個復雜的過程，對具體河道的黑臭原因，應結合具體情況和環境因素進行綜合分析。對不同地區、不同類型、不同污染源、不同水體功能類別進行區分，明確湖塘、江河以及城市溝渠等不同類型水體在黑臭形成中的差異，才能有針對性地確定治理對策。黑臭水體的形成是多因素共同作用的結果，各因素是如何作用以及影響的，都是下一步應該深入研究的問題。</div><div>黑臭水體治理技術<br/>根據《城市黑臭水體整治工作指南》，城市黑臭水體的治理應該按照“控源截污、內源治理；活水循環、清水補給；水質凈化、生態修復”的基本技術路線具體實施。<br/>1.控源截污<br/>控源截污是從源頭控制外源污染物進入水體，是黑臭水體整治的基礎和前提。該方法直接有效，但工程量大、投資大、工期長，需同時兼顧點源與面源的污染控制，并結合城市規劃建設統籌考慮。<br/>(1)點源控制<br/>點源控制的主要方式是截污納管，即通過沿河道敷設污水截流管線，將污水收集后排放至市政污水管道系統，從而減少直接入河的污水。在條件許可的情況下，城市河道主要采用沿河邊敷設截污管道的方式，施工方便，截污效果Z佳。如果遇到河道兩側建筑臨河而建，無空間敷設截污管道，可以考慮在河道內側敷設。上海市長寧區中小河道截污納管工程中，大范圍地采用河道內設置承托結構和樁架結構支撐的方式敷設截污管道，克服了河道兩側空間的限制。<br/>(2)面源控制<br/>通常所說的面源污染，是指污染物進入水體的方式是廣泛的、隨機的、偶然的，沒有固定的排放口。城市面源污染主要由初期雨水、禽畜廢水、固體廢棄物等組成。我國城市面源污染的特征是：污染嚴重，污染物以SS、COD和和營養物質為主，且污染呈現出一定的地域性和時間性面源污染控制主要從三方面入手：一是對源頭的控制，二是對污染物擴散途徑的控制，三是終端治理。目前在城市面源污染控制中應用較廣泛的工程措施有植被過濾帶、滯留／持留系統、雨雨水收集處理系統、人工濕地、滲透系統、過濾系統等。<br/>2.內源源治治理<br/>(1)清淤疏浚<br/>清淤疏浚是指對懸浮于淤泥表層的污染底泥進行清除，以利于水生生物種群的恢復。但是需注意控制清淤的深度，保護下層底泥不被破壞，避免破壞水體原有生態系統。此外，疏浚底泥的數量大、成分復雜，若處理不善，可能會對周圍的環境造成二次污染川。目前已成功開發高效脫水、制建材、制陶粒等底泥資源化利用技術，為實現疏浚底泥的妥善管理提供了新思路。<br/>(2)底泥原位修復<br/>污染底泥的原位修復技術，是指不通過疏浚，直接在原地進行底泥治理的技術。水體中溶解氧和營養鹽的缺乏導致許多土著微<br/>生物對水體的自然凈化過程緩慢。底泥原位修復即是通過向水體投加底質改良劑，在提高土著微生物活性和繁殖能力的同時，引人多種特效微生物及微生物生長所需的營養物質，加加速微生物對污染物的分解。達到于原地快速分解底泥中的污染物、凈化水質的目的。<br/>3.活水循環與清水補給<br/>活水循環與清水補給都是通過改善水體的水動力條件來縮短水體交換周期，修復受損生態系統。目前Z直接有效的方法是調水引流。太湖水環境治理實踐證明，科學合理的調水引流增強了太湖流域平原水網河湖水體的有序流動，顯著提高了水環境容量明。但是，此方法的投資較大，持續性不強，對引水水體和引入水水體還可能產生負面影響，引起兩水體的生態系統發生變化。實踐證明，想要有效治理水體黑臭，需要堅持長期的調水引流工作，同時結合污染源控制和徹底地清淤。<br/>4.水質凈化與生態修復<br/>(1)絮凝沉淀<br/>絮凝沉淀浄化水質的方法包括向水體投加絮凝劑促進懸浮物絮凝、投加鐵鹽促進磷沉淀、加人脫氨箋。這類方法一般不受氣候條件影響，短期內見效快。此方法實際上只實現了污染物的轉移，并沒有將污染物徹底去除?；瘜W藥劑成本較高對水體的生態環境和生物生長都有一定的影響、容易產生次污染，因此一般只作為應急或輔助措施。<br/>(2)岸帶修復<br/>傳統的三面光、不透水的硬質護岸割裂了土壤與水體的滲透關系，破壞了生物多樣性，影響了河流的自凈能力。岸帶修復是指為防止岸帶受沖刷，在坡面上所做的各種鋪砌和栽植，將硬質護岸改造成梯田式軟質生態護岸，從而在保持邊坡穩定的基礎上，提高邊坡的生物多樣性，增加岸帶與水文的溝通聯系，形成水-土-生物之間良性循環，構建一個平衡多樣的邊坡生態系統。<br/>具體修復措施包括：以石塊或植被代替傳統的漿砌石或鋼筋混凝土擋墻；改變河岸帶的曲度，以緩解河岸被過度沖刷的現象；豐富水生植物的種類和數量；減少硬化坡面和直立式護坡，減緩坡度大量種植喬木、草本和灌木植被等。采用生態護岸，能夠有效保持水土并對地面徑<br/>流截污，在保證河道行洪功功能的同時，打造秀美岸帶景觀。<br/>(3)生態凈化<br/>生態凈化即是利用微生物一植物生態系統有效去除水體中的有機物、氮、磷等污染物。主要凈化機理包括以下幾方面：①植物直接吸收水體中的氮、磷作為營養物質；②植物根系對氮、磷和有機物的截留吸附作用；③植物與藻類生長，部分植物還能分泌抑藻物質，在一定程度上抑制了藻類的快速繁殖；④植物根系表面形成的生物膜可以作為生物原生動物的良典、加大分子染物降；⑤植積分泌的生化酶有助于促進有機污染物的降解和轉化。<br/>常用的植物凈化技術有人工濕地、水生植物氧化塘、生態浮床、人工浮島等。水生植物的選擇應該從植物生長期、生存能力、當地環境、經經濟性和景觀性幾方面考慮。盡量選擇繁殖能力強、抗逆性強、根根系發達、易栽培管理和具有觀賞性的當地物種，避免外來物種入侵而導致的生態問題。對比了風車草和美人蕉對水體修復的效果發現，風車草根系分解有機物的能力和根系泌氧能力均優于美人蕉。研究了金魚藻、銅錢草、貴竹對COD、BODs、氨氮、總磷的凈化效果，發現水生植物對黑臭河水中的污染物均有較好的處理能力，但并非投加的植物種類越多去除效果越好，因不同污染物而異。而且，廢水中總磷的去除速度相比氨氮要慢得多，同時吸收氨氮和總磷時的除磷效率要高于單一總磷底物時的除磷效率。人工濕地、生態浮島和水生植物修復技術不僅能有效減輕水體黑臭，而且具有良好的景觀功能，有效增加城市的綠化面積，同時提高水體內部和周圍環境的生物多樣性。與調水引流、清淤疏浚等物理方法相比，成本低，易于管理和維護。此類技術對嚴重污染河道的改善效果不顯著，且易受水文和氣候等外部條件影響。<br/>(4)人工增氧<br/>人工增氧作為一種投資適中、見效快、無二次污染的生態修復技術對消除水體黑臭具有顯著的效果。英國的泰晤士河、德國的魯爾河和澳大利亞的天鵝河等在治理中都先后利用曝氣增氧作為快速改善河流水質、改善環境的手段。但是該方法耗能較大，有噪音，在低水位或者通航的航道不適用。研究表明，不同的曝氣方式對水體黑臭的治理效果有顯著影響。采用對底泥曝氣的方式對改善黑臭底泥的理化性質和黑臭現象的消除明顯優于上覆水曝氣方式。而相比于持續曝氣，間數氣更存利于促進底泥的分解，提高徴生物的降解速率且節約能耗。洪濤等對比分析了微米氣泡曝氣技術和普通曝氣技術對黑臭水體的處理效果，發現微米氣泡曝氣方式與普通曝氣方式相相比，對水樣中COD、氨氮和總磷的去除率分別高12％、10％和9％。張紹君等研究了氮曝氣對河流黑臭現象的治理效果，結果表明，河水的溶解氧質量濃度Z高可達到20mg／L，同時對色度和嗅閾值的去除效果顯著，對COD也有一定的去除效果，但對氨氮的去余效果不明顯。采用純氧曝氣工藝，氧利用效率可達到90％。<br/>5.組合工藝<br/>由于黑臭水體的形成是由多方面的原因共同造成的，同時各水體的外部環境、內部污染水平不相同，因此，單一技術措施往往無法滿足黑臭水體的治理。例如：多數情況下，黑臭水體本身有益微生物量太少，僅僅依靠人工曝氣，污染物降解速率有淺限，因此，投加外源微生物是提高曝氣處理效果的較為廉價、有效的方法；水生植物有著其自身的承受極限，若水質過度惡化超過極限，會威脅到水生植物的生存，因此，將生態浄化技術應用于治理嚴重污染的水體時，需要結合其他輔助工藝。</div><p><br/></p></div> 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