水生态修复技术在黑臭河道治理中应用

王思远

北京市凉水河管理处 北京 100069

1 简述黑臭水体

黑臭水体形成的根本原因是有机物的腐败，其详细形成机理为：大量有机污染物逐步渗透至水体中，使水体结构发生变化，有机污染物在好氧微生物的影响下消耗水体本身的氧气量，使水体处在一种缺氧环境下，此时厌氧菌会大面积繁殖，最终促使有机物腐坏、分解、发酵，形成甲烷（CH4）、硫醇以及氨氮化物等发臭物质。以《城市黑臭水体整治工作指南》为标准，将河道黑臭水体分为轻度黑臭和重度黑臭两个等级，分别依据透明度、溶解氧（DO）、氧化还原电位（ORP）以及氨氮（NH3-N）含量确定。相关管理部门对河道水质进行全面分析，通过数据检测能得到，目前河道污染中氮元素、氨元素是重要污染元素，磷元素危害偏小。其中河内以及河道两边污染作用偏低，上下游区域水质相对良好，在下游区域生物污水支流相接处地域，水内污染物整体含量偏高。其中河道基础生态环境良好，在河水底部以及两岸存有相应的非硬质特性，能适应较多水生动物有效生长。其中河道内源、外源整体污染较为严重，对原有生态环境会产生不同程度破坏性，要注重集中选取针对性优化控制措施，能全面提升生态环境质量[1]。

2 治理方法

2.1 控制污染源

膜生物反应器（MBR）技术指的是充分结合膜分离技术以及生物处理技术，不仅可以将以往使用的二沉池的功能代替，将固体和液体分开，同时还可以将中水保持比较稳定的状态，可以有效去除氨氮，降低水的浑浊度，大大减少水中的悬浮物和细菌，大幅度提高水环境质量。为了在源头上减少污染，在河道上游水源汇入处，采用MBR（膜生物处理器）一体化设备，设计处理量为600t/d，设计运行时间为21h/天，该废水经过处理后出水水质能够达到一级A排放标准。通过MBR技术，能够大大拦截上游居民的生活污水排入，能够削少排入的污染物，极大地提高排入河道的水环境质量，从源头上来控制污染物，这是非常关键的一步，在源头上控制能够事半功倍。

2.2 水生植物修复应用

常见的水生植物修复水体生态的技术是生态浮岛与人工湿地。生态浮岛是一种构建在河道中流速不大的漂浮体，这种漂浮体使用无土载体种植植物。生态浮岛还具有美化城市，丰富生物栖息地的作用。人工湿地利用土壤介质的截留吸附过滤作用、各种生物的吸收和降解作用实现对黑臭水体的净化。通过大量的实践研究发现，水体中的氮磷、铁锰等元素可以直接被植物吸收富集，极大地降低了水中污染物质的含量，并且水生植物的根部可以向水中输送大量氧气，增加溶解氧的含量，逐渐美化水体环境。并且种植水生植物可以固定底泥，吸附悬浮物质，极大地降低了水中悬浮物质的含量，防止底泥的二次污染。虽然水生植物修复水体优点众多，但也有一定的局限性，如应注意植物因季节变化产生的净化效果的差异，不同种类的植物处理不同水质的差异，以及植物枯萎后若未及时处理极易造成水体的二次污染等情况。所以应因地制宜，一河一策，及时收割调节植物，防止二次污染。此外应注意与其他方法的结合，面对河流水质特别差时，可以结合曝气、微生物的协同作用、生物膜、生态浮床、空气过滤器等方法，实践证明是切实可行的[2]。

2.3 建立完善的水生植物群

由于河道中污染较重，水体质量较差，要承担较大污染负荷。所以当前要注重在河道中适量种植相应的水生植物，这样能对各项问题集中控制。在水生种植植物选取中，要集中选取耐污染作用较强的作物。例如芦苇、苦草、香蒲等，技术人员还要合理选取适量浮游植物进行种植，比如各类菱状植物，此类植物生长中产生的代谢产物较少。还要对河流各类植物实际覆盖要求合理分析，水生植物基本覆盖范围不能超过70%。沉水植物覆盖面积要超出50%左右。

2.4 化学方法

治理黑臭水体的化学方法主要是向黑臭水体中投放大量的化学药剂，利用化学药剂与水中污染物发生的聚合作用，形成的聚合物在重力作用下自然沉淀，从而使得溶解性污染物从水中分离，最终形成无毒无味的物质或沉积在水体底部。石灰，Ca(OH)2，CaO2，铁盐，铝盐等化学药剂，可以有效地去除水中悬浮物质，改善水质。虽然化学法可以有效地去除水中的有机物、铁锰等重金属离子，能够在短期内快速实现水体的净化，但不能保存城市水体的长期活性，投入成本太大，黑臭水体容易反弹，并且化学药剂容易对生态系统造成二次破坏，治标不治本。

3 结语

在城市飞速发展的如今，黑臭水体治理工程任重而道远。在整治黑臭水体过程中，首先我们必须实事求是，积极调研，与时俱进，因地制宜，根据河流的实际水质情况，对症下药，标本兼治，一河一策，多技术多工艺结合，切忌以偏概全。基于挺水浮水等水生植物以及微生物来治理城市黑臭水体，经济环保，迅速恢复黑臭水体河道的生态系统，建成生态宜居，幸福美丽的城市[3]。