我国黑臭水体治理进展及思路

郑州大学护理与健康学院 侯秉含

随着“水十条”即《水污染防治行动计划》的发布，黑臭水体问题已逐渐成为环境整治中的关键所在。由生态环境部与住建部发布的信息全国已治理黑臭水体数量占总认定数量的98.2%，部分城市治理工作已经完成，满足了各地级市及以上城市在2020年将黑臭水体控制在10%以内的要求[1]。与此同时，伴随着《关于推进农村黑臭水体治理工作的指导意见》的发布，我国各省份逐步开始了农村区域内的黑臭水体治理工作。现有城市黑臭水体整治措施与经验会对农村黑臭水体的治理有着巨大帮助，故通过城市及农村黑臭水体整体治理进行总结研究来对下一步农村黑臭水体的总体规划提供相应思路与治理依据，推动农村人居环境的进一步改善。

一、黑臭水体基本情况

（一）黑臭水体的概念

黑臭水体出现的主要原因是进入水体的污染物超出了水体可承受的极限。从形成机理分析，水体发出现黑臭现象主要是水体中大量污染物进入使水体种溶解氧的消耗速率远大于水体复氧效率，从而使水体处于缺氧或厌氧条件下，原本稳定的循环机制被打破，铁、硫等元素在该条件下发生反应生成FeS、H2S物质，使水体出现黑臭现象。黑臭水体根据城市和农村的定义可总结概括为颜色与气味存在异常且令人难以忍受的水体；城市与农村黑臭水体的污染程度划分均由透明度、氨氮及氧化还原电位这些指标所决定，而所属类型的划分则由区域所决定。黑臭水体其特征主要在于污染种类多、污染物负荷高、水力条件差等方面。在农村黑臭水体中，其污染物类型主要包括了有机物、氮、磷、重金属、表面活性剂、农药等污染物，水体中COD、氨氮（NH3-N）、TN、TP等大多高于地表V类水的标 准（GB 3838-2002）[3-4]。 此外，农村地区水体多为处于静止或环流状态的坑塘、沟渠、小型河流，由于其面积小且水动力条件较差、水循环动力不足，导致其物理性污染明显，透明度与DO值均处于较低水平且伴随刺鼻性气味。

（二）城市黑臭水体情况

从生态环境部数据可知，在2019年底以前全国范围内已被确认的黑臭水体总数达2899个，其中在36个重点城市中共有1063个水体被认定为黑臭水日，其余城市黑臭水体数量为1836个；从流域的角度看，110个位于长江经济带周围的城市的黑臭水体总数为1372个，49个位于黄河流域的地级市内共有253个黑臭水体。根据生态环境部发布信息，截至2020年底全国已认定黑臭水体总数较2019年增加了15个，共2914个。根据资料显示，在已认定黑臭水体中河流的总长达到了5596Km，占总量的85.7%左右；其余黑臭水体多为湖泊与池塘，占比分别为4.5%与9.8%。从水体黑臭程度来看，已排查认定水体中33.5%属于重度黑臭级别，66.5%属于轻度黑臭级别。

（三）城市黑臭水体治理进展

根据住房和城乡建设部发布信息显示，2018年全国已认定的黑臭水体中整治工作完成率为66%；生态环境部水生态环境司发布信息2019年全国295个城市中黑臭水体数量为2899个，其中86.7%的水体均已得到妥善治理。36个重点城市的黑臭水体治理工作已经完成了96.2%，且剩余的40个左右黑臭水体均已开展治理；除重点城市外的其他地级市共有1836个，其中1491个水体已完成治理约占总数的81.2%。其中位于长江经济带及黄河流域的地级市的黑臭水体治理工作完成率分别为87%与85%，其中位于长江经济带附近的重点城市黑臭水体治理完成率达到了95.6%。根据上述信息结合生态环境部在2021年发布的公告，即全国黑臭水体治理完成率以达到98.2%，可以发现我国城市黑臭水体治理工作满足了“水十条”所提出的治理要求，且已接近完成。

“十四五”规划与二十大报告中均提到要完全消除城市黑臭水体，结合我国各省市目前治理现状可以发现，城市黑臭水体治理的重点将逐步转移到县级城市。我国地区广阔，县域数量重点，经济基础与发展情况存在较大差异，这就需要相关本门通力合作共同制定科学的治理规划。在后续治理中需要继续利用多种措施方法相融合，通过物理、化学、生物相结合的方法，针对黑臭水体的特点进行来对其进行整体治理。在城市黑臭水体整体治理中，通过外源及内源污染治理技术、水体治理与生态修复技术、水系修复、生态护岸等技术措施相结合，通过物理、化学、生物相结合的方法，针对黑臭水体的特点进行来对其进行整体治理。

（四）农村黑臭水体治理进展

农业农村污染治理的总体要求、主要任务、行动目标以及保障措施，在2018年2月由中央办公厅、国务院办公厅印发《农业农村污染治理攻坚战行动计划》明确说明。其中主要提出，通过农村污染治理，助力乡村绿色发展，改善农村生态环境，形成科学的工作体制机制运用于农业农村污染的治理，加强乡村地区环境监督力度，调动农村居民自觉参加农业农村的环境保护工作。使农村饮用水水源的得到有效保护，保证农村地区饮水安全；改善农村人居环境，将生活垃圾与污水得到妥善处理；逐步尖山农药、化肥及农业用水的使用量；提高在农业面源污染污水及综合利用的治理效果，加强监督中的力度，鼓励农村居民参加乡村环境质量的主动性[5]。

在《关于推进农村黑臭水体治理工作的指导意见》中提出了“以房前屋后河塘沟渠为重点实施清淤疏浚，采取综合措施恢复水生态，逐步消除农村黑臭水体”的具体要求[6]。逐步解决农村黑臭水体问题，推动农村各类水污染的治理，使农村人居环境得到有效改善。其中提出了在，到2020年重点任务为后续农村黑臭水体治理打基础，完成黑臭水体数量的排查，形成一套切实可行的规章制度并开展部分试点示范工作。在2025年时形成一批科学、完善的治理模式且需兼具可复制、推广的特点。在2035年时基本完成农村黑臭水体的治理。

二、黑臭水体治理技术

黑臭水体的治理应遵循“控源截污、内源治理;活水循环、清水补给; 水质净化、生态修复”的基本技术路线具体实施。已认定的2869个黑臭水体分布于我国的不同位置，每个水体的水质、水利条件、污染物特征都不尽相同。根据这些相应因素的差异，在不同水体治理时应根据其实际条件选择合适修复技术。

（一）水体污染源控制及治理

水体的污染源分为“外源”与“内源”两类，污染源的治理是后续黑臭水体治理的基础。外源污染控制中截污纳管及面源污染的控制是其主要措施。在外源污染的控制中王浩等[7]以水环境迁移转化模拟目标倒逼核算与目标倒逼核算技术为基础来实现源头减排的目的，这是在治理工作中较为合理的一种方法。针对现阶段治理中以实际调查为依据，根据水体污染的不同情况选取合适的治理措施。

在水力条件差或封闭水体中，溶解氧不足是导致水体黑臭的一大原因。当水体复氧率低于耗氧量时，人工增氧就尤为重要了。在人工增氧时由于所处环境条件不同，所选择曝气方式也有差异。现阶段常见曝气形式主要有以下几种，鼓风、表面机械、潜水射流、跌水等曝气方式；在黑臭水体整治工作中依据水力条件、水质改善需求、污染源特征等因素选择合适曝气方式。当黑臭水体的水体深度较深、透明度低、水力条件较差的情况下可采用人工浮床技术。通过选用合适的材料充当载体为水生植物及微生物提供生长繁殖的空间，利用水生植物的生长代谢以及植物根系所附着的微生物来吸收水体中的污染物。当水体污染程度较轻且需长效保持时，人工湿地技术则极为合适。人工湿地在改善水体环境的同时也满足城市发展中绿色景观的需求。其在人工条件下通过相应的工艺组合来模拟自然生态环境，达到恢复水体自净能力的作用，以此来解决黑臭水体问题。微生物强化技术在水体流动性较差，水体需应急处理时会有较好的效果。微生物强化技术主要是利用微生物菌剂的繁殖代谢作用吸收水体中部分污染物，以降低水体污染程度。絮凝沉淀技术适用于腐殖质和悬浮污染物等引起的重度污染的预处理及应急处理。在该情况下，利用合适絮凝剂以及沉淀工艺以达到水体处理的效果，但是絮凝剂的使用会水体环境造成影响。

（二）黑臭水体生态修复相关研究

城市黑臭水体治理过程中会遇到各种不同现象，单靠某种单一技术很难达到消除黑臭水体的目标，这也就促进各项技术相互配合以达到更好的处理效果。随着城市黑臭水体治理工作的不断推进，相应生态修复的技术也在不断地进步。许多专家学者也对相应技术与措施进行了研究。

吴卿[8]等通过对太阳能曝气-生物强化浮床对景观水体中氮素的去除研究发现曝气的浮床较无曝气浮床的NH+4－N去除率提高了81.17% 。郑心愿[9]等通过对磁加载多效澄清技术的研究发现该技术对城市黑臭水体有较好地处理效果。陈月芳[10]等通过研究微生物、铁碳微电解及水生植物浮床共同作用对农村生活污水处理效果影响发现微生物与铁碳微电解强化浮床对污染物的降解效果以及降解速率均强于传统植物浮床和微生物填料强化浮床，且微生物耦合铁碳微电解强化浮床对浮床植物有明显的促生长作用。王硕[11]等发现微纳米气泡曝气使好氧微生物成为绝对优势菌种，显著提高了水体的可生化性，从而加速了水体内污染物的降解。Wu[12]等通过实验证实微纳米气泡技术 (MBT)可以通过提高溶解氧和激活好氧微生物来改善城市黑臭河流的水质。李阳阳[13]等发现不同DO条件下CFI的TN去除效果均明显高于普通生态浮岛( FI)，表明其具有强化脱氮作用。Lu[14]等选用香蒲、荸荠、香蒲以及灯芯草水生植物以及曝气装置构建人工浮岛，其可抑制藻类生长，提高DO浓度，且可有效去除NH+ 4-N等污染物。齐钰鹏[15]等通过微纳米曝气与微孔曝气对比的方式证明微纳米曝气对碳纤维人工浮床具有更好地强化去除效果且微纳米曝气条件下对各污染物的去除率始终优于传统曝气。

在黑臭水体的治理中物理、化学与生物修复措施都有着其独特的优点，但单独作用时也都存在着无法忽视的缺点；因此在现阶段黑臭水体的治理与研究中多是将这三种类型技术中的一种或多种进行组合运用，以此来实现黑臭水体的净化与其资源化再利用，达到“系统综合、标本兼治、经济适用、利用优先、绿色安全”的目标。

三、农村黑臭水体治理

从国家公布的数据来看，我国城市黑臭水体的治理已经完成，生态环境部与住建部表示在“十四五”内消除剩余的黑臭水体。随着治理工作的需要，我国农村地区的黑臭水体治理工作正在有序推进。现阶段城市黑臭水体消除的措施与经验将对后续我国农村黑臭水体治理工作的规划有着巨大的帮助。

治理思路及流程：基于前期城市黑臭水体治理工作经验以及研究成果总结对农村黑臭水体治理的思路以及相关流程规划有着巨大帮助。具体内容见表1。

表1 治理各阶段问题与作用

四、总结

城市黑臭水体治理工作在各方努力下已基本接近完成，在“十四五”期间在县城区域内着力完成完全清除黑臭水体的目标。这为农村黑臭水体的治理积累了一大批治理经验与措施。但由于农村黑臭水体相较于城市黑臭水体而言在许多方面都存在差异，故需要因地制宜结合水体实际情况确定合适黑臭水体治理措施。其中由于农村黑臭水体大多都属于是小微型黑臭水体且水动力条件较差，在这种情况下城市黑臭水体治理中的生态修复技术就尤为关键。通过生态修复技术使水体自然修复能力逐渐恢复，已到达黑臭水体净化和长效保持的目的。在农村黑臭水体后续治理中，对外源及内源污染的控制与水体的生态修复应是研究的重点方向。通过减少污染源输入与水体修复来达到2035年消除农村黑臭水体的目标。