浅淡上海市金山区吴家浜黑臭河道产生与治理

(上海汀滢环保科技有限公司，上海 201707)

城市黑臭水体是民众强烈反应的水环境问题，不仅影响城市居住环境的美感，也损害城市居民健康[1,2]。针对我国水环境的严峻形势，2015年国务院发布的《水污染防治计划》(简称“水十条”)，对城市黑臭河道的治理明确了任务及时间节点：“到2020年，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”。上海市政府积极响应国家对水环境的治理，同年发布《上海市水污染防治行动计划实施方案》，其标准比国家“水十条”要求更高、更严格，提出“2017年底前基本消除黑臭水体，2020年前基本消除丧失功能水体”的总体目标[3]。而吴家浜作为亭林镇河网水系的一部分，其水体黑臭严重影响整体流域水系的水质，黑臭河道的治理急不可待。

1 吴家浜黑臭河道治理项目概况

1.1 河道概况

金山区亭林镇吴家浜河道整治工程位于金山区东北部，属上海水利分片中的浦南东片内河道，河道长度约1000m。吴家浜河道范围为西起牛桥港，东至亭塔路断头，河道大致呈东西走向，中间横穿亭卫公路，向西连通外河牛桥港，吴家浜河道西端设一坝基，用来调控河道水量。由于污水排放、治理措施不当等多种原因，河道水体受到较为严重的污染，河道整体水域生态系统基本丧失，感官极差，不仅影响河道的整体景观性，且对周围居民的健康有一定影响。

1.2 水质情况

为充分了解吴家浜河道的水质情况，对河道进行分段取样检测，其取样点位见图1和表1。吴家浜各段水质差别较大，也表明吴家浜河道水动力差，水体连通不佳。其东段为工业区密集区，水域溶解氧和氧化还原电位都极低，透明度不足10cm，属于重度黑臭河道范畴，但氨氮值不高，其COD及总磷严重超标，疑似化工废水排入。中段为居民住宅密集区，其水域溶解氧及氧化还原电位相对较高，但氨氮值过高，透明度也只有15cm，属于轻度黑臭河道，且COD和总磷值过高，疑似东段化工废水扩散侵入污染。西段为生态区，其溶解氧及氧化还原点位都达标，仅氨氮浓度略超标，表明外河(牛桥港)对西段水域水质影响较大。

图1 取样点位平面

1.3 存在问题

a.污染负荷重。经过现状调查和水质情况分析，有污染源不断向河道内排入，特别是东段工业污废水的直排，另外吴家浜岸坡基本都为自然护岸，但护岸上绿化较差，且两岸存在众多建筑垃圾及生活垃圾，面源污染严重，导致水质恶化，污染负荷升级。

b.水流不畅。吴家浜为断头河，基本属于半封闭水体，水流不畅，水动力条件差，导致河道内溶解氧不足。

c.水体自净能力弱。吴家浜水生态系统结构单一，河道内基本无水生植物生长，生态系统严重损失，基本丧失自净能力。

d.底泥污染严重。河道河床长期沉积了大量的落叶和有机物，且在外源污染不断汇入后，经过长期积累腐化形成黑色淤泥，淤泥中腐殖质在一定条件下上浮溶入河道水体中，因河道基本无自净功能，只能使水体水质情况恶化。

2 吴家浜河道水体治理

2.1 治理措施

通过河道现状、河道水文水质情况和现有河道污染原因分析，确定以“先截污、再治理”“管理手段和技术措施”并重的治理思路。针对吴家浜水系特点，结合周边绿地的地形和土地条件，拟先对河道进行全方位的截污清淤，再根据河道现状，遵照“因地制宜，一河一策”的原则，将吴家浜河道进行目标化、分段化治理。

目标化：根据设计目标，本工程设计分为两大部分：ⓐ应急治理——消除黑臭状态；ⓑ长效净化——达到地表水Ⅴ类水体标准。

分段化：针对东段重污染且易污染区设一溢流坝，同时通过曝气充氧、水下生物基布设及微生物菌剂的投放等生态措施逐步改善东段水质，且利用溢流坝消除潜在的工业污废水再灌现象引发的整条河道水质及生态崩溃现象；针对中段易感染区河道，利用微孔曝气设备、喷泉曝气设备、微生物菌剂、复合生态浮床、挺水植物等组合工艺，实现河道生态系统重建、自净能力恢复、河道水体改善的目的；针对西段轻污染且近外河水域区，利用挺水植物、沉水植物、太阳能生态浮岛等技术的组合工艺，完善河道生态系统，逐步实现河道自清自净的能力。

图2 吴家浜河道治理路线

2.2 技术亮点

a.突出重点治理区域，实施分段化治理；集中强化处理与常规治理相结合，根据实际情况和水动力条件划分出重点治理区域，有的放矢，治理措施更具针对性。

b.主要利用生态治理技术来构建长期稳定的生态系统，同时运用强大的人工干预力量，在短时间内提高水体自净能力，并将外部干扰降低到最低限度，从而在最短时间内体现治理效果。

c.工程利用的微生物菌剂是引用于自然界广泛存在的芽孢杆菌中优选出来的变异优势菌群，生命力和繁殖力超强，同时具有好氧及厌氧两种特性的兼性厌氧微生物，能够以水中有机污染物为营养源，利于前期水质及底泥的改善。

d.沉水植物的种植中利用新型人工沉床技术，利用钢管桩、种植毯及限位器等可调节沉水植物种植深度，用以解决前期水中透明度不足、河道中央水深满足不了沉水植物种植的问题。

2.3 治理成效

2.3.1 景观分析

吴家浜黑臭河道的工程施工开始于2017年8月17日，9月23号正式完工，经过约4个月河道水体的生态修复，并对河道水质的进行监测，其河道治理前后对比见图3，由图中可以看出透明度明显提高，水体清澈，河面绿化景观良好。

图3 河道治理前后对比

2.3.2 水质分析

由图4—图6及表2中可以看出，治理5d后水质大为改善，其水中氨氮、DO及ORP指标全部达标，内源清淤、外源截污及外河通水等物理措施能够消除河道内大部分的污染物，对于消除黑臭河道见效快。

治理45d时，东段河道出现企业排污现象，其东段河道氨氮值猛增至9mg/L以上，但溶氧和ORP变化不大，代表微孔曝气增氧系统对溶氧及ORP的指标基本能保持相对稳定状态。中东段间由于土坝的设置，杜绝了污染物的直接侵入，但由于未考虑雨季东段排水问题(后续已设置外排水泵)，导致东段满溢至中段，导致中段河道的氨氮有所升高。

治理60d后，已对周边全部截污纳管，各河段的水质都稳步改善，经过约4个月的生态修复治理，其整体河道都已稳定消除黑臭状态，溶氧基本在6mg/L左右，ORP维持在150mv左右，氨氮降至2.3mg/L左右。

表2 河道治理进度

图4 氨氮的变化情况

图5 ORP的变化情况

图6 DO的变化情况

3 结论及建议

通过吴家浜黑臭河道整治项目，根据治理措施、时间进度、水质情况变化及实际的治理效果，可得出以下结论：

a.外源截污、内源清淤及外河通水等物理措施能够削减掉河道中大部分的污染物，对于黑臭河道治理能够见效速度快，适合一些应急河道项目治理。

b.外源污染的截除极其重要，反之会影响河道的生态修复，严重会使河道污染重新恶化，返黑返臭。

c.外来污染源的侵入对水中氨氮指标升高明显，但外加微孔曝气系统能够维持河道中溶氧及ORP含量稳定达标。

d.曝气系统、微生物反应系统、水生植物系统、复合浮床系统的组合构建能够完善河道内生态系统，在外源截污彻底情况下能够稳定改善河道水质，消除河道黑臭。但氨氮值虽有大幅度降低，仍处于劣Ⅴ类状态，水质的提升强度还需要后续的水质监测及工程研究，以期为后续消除劣Ⅴ类河道的全面治理提供参考。fffff8

[1] 曹祎程,易境.浅谈长沙市南托港河道黑臭水体治理[J].低碳世界,2017(34):15-16.

[2] 赵颖,陈珂,张兰真,等.我国黑臭水体治理技术的研究进展[J].资源节约与环保,2017(3):25.

[3] 蒲琴,李林骏,魏玉君,等.黑臭水体污染现状及治理的方法[C].2016全国水环境污染控制与生态修复技术高级研讨会论文集.2016.