宣城市道叉河黑臭水体污染调查与关键污染因子的确定

陶喆 周贺洋 姚明奇 陈菡雯 侯少林 崔康平

（合肥工业大学，安徽合肥 232009）

1 引言

随着城市建设发展的逐步推进，黑臭水体的整治工作得到了较为广泛的关注。常规的黑臭水体处理技术有物理法、化学法、生物法等［1］。本文主要介绍宣城市道叉河黑臭水体整治工作的基本情况，并通过对道叉河水体的水质分析，对如何进一步提升道叉河水质提出建议。

2 道叉河污染简介

2.1 基本信息

道叉河位于安徽省宣城市宣州区，全长约2 km。近年来随着污染物的不断积累，道叉河河水水质变差，有轻微异味。为了进一步提升水质，改善城市生活环境，2015 年宣城市成立了黑臭水体整治领导小组，针对道叉河水体的污染状况，逐步开展整治工程与水质提升项目。

2.2 主要污染源

道叉河大部分河段位于老城区中，排水管网的建设并不健全，主要污染源为雨污合流造成的冲刷污染。大量降雨时，道路路面上的污染物会随雨水冲刷进入河道内，并沉淀下来形成污染源。

3 水体整治

项目组走访了宣城市住建局，详细了解了道叉河的污染现状、水质控制指标、整治工程措施等。

3.1 整治工程概况

道叉河水体整治工程分为控源截污、底泥污染的清淤、水层的修复、养护等阶段。修复工程主体2015 年已基本完成，最近几年主要是对管网等设备进行养护。市住建局采取招标方式选择设施养护企业，承担截污管道检修任务。在2018 年还招标一家水质监测单位，不定期对水质进行检测，为黑臭水体治理提供水质动态变化信息。

由于河道内的污泥随降雨量变化，故河道底层污泥量每年会增加很多，目前仍需要对道叉河进行一年一次的清淤工作。另外，河道中还布设了许多曝气充氧装置，提升水体的溶解氧含量。采样采取定时开关的方式，每开2 h 再关闭1 h，夜晚为避免曝气装置的噪声对周边居民产生影响，便全部关闭。

3.2 水质提升项目

道叉河水质提升项目采用“EHBR 膜技术+生物功能菌+持续维护”的综合治理思路，恢复水体自净能力，提升目标水质。由于道叉河人民医院上游位置水量较小且水位较浅，不满足布膜要求，所以选择下游水位较深段集中布膜治理。

3.2.1 EHBR 膜技术

EHBR 即强化耦合生物膜系统，EHBR 装置主要由曝气膜组件和微生物膜两部分组成。EHBR 工艺利用中空纤维曝气膜作为微生物膜附着载体，并为生物膜曝气。污水在附着生物膜的曝气膜周围流动时，水体中的污染物在浓度差驱动和微生物吸附的共同作用下进入生物膜内。并经过生物代谢和增殖被微生物利用，使水体中的污染物同化为微生物菌体固定在生物膜上或分解成无机代谢产物，从而达到对水体的净化［2］。EHBR工艺原理见图1。

图1 EHBR 工艺原理

3.2.2 生物功能菌

生物功能菌的投放属于一种底泥生物修复技术。生物功能菌颗粒受重力作用沉降到河道底泥表面，然后慢慢释放出工程菌。膨胀分散后，一方面减少底泥对水体的污染物的释放，另一方面降解底泥污染，达到减量化的目的。膨胀体积为自身体积3～5倍，可有效消除底泥污染、抑制溶解性污染物向水体中释放、阻断蓝藻等藻类对底部营养物的依赖，从而达到修复河道底部生态的目的。

4 水质分析

4.1 采样点设置

项目组设置了道叉河的富春公寓河段、人民医院河段、人民医院下游河段、澄江社区河段4 处采样点，并于2020 年1 月6 日至12 日期间，每2 天采样1 次，共进行了4 次采样测试。

图2 道叉河位置及采样点示意

采样点1 为富春公寓河段，位于道叉河上游。河段较为曲折，穿梭在小巷之中，人流量小，无肉眼可见的整治工程设施；采样点2 为人民医院河段，位于道叉河中上游，此河段正对宣城市人民医院门诊大楼，人流量大，河段设有肉眼可见的曝气充氧机和人工浮岛等水质优化设施；采样点3 为人民医院下游河段，位于道叉河中下游，此河段地处马路交汇之处，交通较为便利，车流量大，河段也设有肉眼可见的曝气充氧机和人工浮岛等水质优化设施，且设有几处小的跌水坡用来进一步充氧；采样点4 为澄江社区河段，位于道叉河下游，此河段宽且深，两岸皆为绿荫人行道，常有居民在此处休闲漫步，有肉眼可见的曝气充氧机和一些加药管道。

4.2 测试指标

项目组参照《城市黑臭水体整治工作指南》［3］，并参考了江苏省城市河流黑臭相关评价标准［4］，对道叉河水质的透明度、DO、ORP（氧化还原电位）、NH3-N、CODMn、TP 共6 项指标进行测试与分析。道叉河水质测试指标见表1。

表1 道叉河水质测试指标

4.3 道叉河水质评价

根据项目组对道叉河水体的水质测试结果，仅在采样点1 处出现ORP 超标现象，符合轻度黑臭的条件，其他指标均未超标，可判定道叉河水体的黑臭级别为轻度黑臭。具体4 次测试结果的平均值见表2。

表2 道叉河水质测试结果汇总

关键污染因子的确定，采用计算各指标超标倍数的方式。其中，采样点1、采样3 的水深分别为31，39 cm，故在此不计算超标倍数。根据计算结果，道叉河的关键污染因子有3 处采样点均为TP，但并未超标，而采样点1 处的ORP 值已达轻度黑臭标准，故可认为道叉河的关键污染因子为ORP 和TP。

5 结论与讨论

虽然道叉河黑臭水体整治工程主体项目完成已有几年，整体水质无论从感官上还是指标测试上都有明显提升，但项目组在研究中发现，整治工程依然有做得不到位的地方，水质测试结果也表明道叉河水体并未脱离轻度黑臭级别。

分析原因可能有以下2 点：

（1）整治工程的主体设施均布设于河流中游和下游人流量较大之处，而忽视了对上游河段人流量较少之处，以及流经城市建设道路地面之下河段水质的控制。

（2）项目组在实地考察过程中也发现，道叉河黑臭水体整治工程缺乏后期较好的运行与维护，尤其是布设的人工浮岛，部分植株已有枯死现象。

道叉河水质若想更进一步的提升，政府相关部门应该充分重视，把握好上游河段水质的控制。同时，针对富春公寓河段ORP 超标的问题应采取一定的措施，另外，建议将TP 也纳入道叉河水质监测与评价指标中持续控制。