城镇黑臭水体现状分析及治理建议

张泽旭，陈 竹，林舒康

(中国建筑第八工程局有限公司华南分公司，广东 广州 510665)

0 引言

十四村河涌隶属于前山河流域，地处珠海与中山交界，随着珠海和中山2市人口和企业的不断增多，加之管网多年欠缺，雨污分流不佳，前山河流域遭受到不同程度的污染。前山河流域十四村河涌由于人口尤其密集，其水环境和水生态状况已受到严重的破坏，成为劣Ⅴ类黑臭水体，因此水环境保护与治理压力与日俱增，水体修复治理工作亟待落实。本文以前山河流域十四村河涌具体水质指标的在线监测与实验室研究为基础，以及对当地现场情况的调研，对该河涌的水质现状展开分析，并剖析污染原因，提出污染治理建议。

1 研究区概况

前山河又称前山水道，主河渠道长达8km，下游集水区为328km2。所选研究河段位于新开河涌与十四村涌的交汇处附近。十四村河涌附近居民密集，水质恶臭，选取该河段作为研究对象以探讨污染现状及对策。

2 研究方法与材料

根据内河涌的自然状况，水质项目按GB 3838—2002中Ⅴ类标准进行评价，其中COD≤40mg/L、氨氮≤2.0mg/L、总磷≤0.4mg/L、溶解氧≥2.0mg/L、BOD5≤10mg/L。从内河涌水质监测结果可发现，内河涌受纳污染物主要涉及了生活和工业废水污染物，目前十四村河涌的水质已严重超标，成为劣五类水体，影响周围居民的正常生活。具体水质参数见表1。

表1 水质参数表

3 污染现状及原因分析

3.1 内源污染

自身环境污染也是造成水体黑臭的原因。在污水中，底泥是一种较为常见的内源污染物，其中的碳、氮、硫等元素会转化成金属硫化物如硫化铁(FeS)和硫化锰(MnS)，导致水体变黑变臭[1]。底泥中的有机质在转化时形成了大量的臭味物质，如NH3、H2S等。另外，由于污水底泥中具有大量细菌，而放线菌和蓝藻水华代谢也非常活跃，造成了底泥的甲烷吸附化和反硝化，持续性的化学反应效果也增加了环境和水体中的黑臭化水平。

除此之外，中山和珠海等地区存在交叉污染问题，这使得该典型的潮汐式黑臭水体治理的难度显著加大。

3.2 外源污染持续输入

居民生活污水的排放也是城市河道水体反复受到污染的原因之一。尽管目前我国大部分城市都建设有配套的居民污水排放系统，但这一系统在城镇层面上并不完善，在十四村河涌附近的沿河两岸的居民向河道中倾倒生活垃圾及直排生活废水的现象依旧普遍存在，这意味着外源污染持续输入，水质负担持续增加。且很多河涌属于断头涌，会持续进行污染物的倒灌和积累[2]。

随着中国城市化的持续深化以及城市化规模的不断扩大，城市范围也逐步增加，而污水处理规模却与此不匹配，城镇缺乏配套的污水处理设施、污水集中管线及小型污水处理厂，生活污水就地排放排入附近的河道[3]从而导致该地区的污水排放呈现间歇性和分散性的特点。

除此之外，村镇中传统劳作模式造成的化肥农药流失、养殖废水排放共同组成了村镇农业污水。这些农业废水氮磷浓度高、携带细菌和病毒，并且生物可降解性差，因此非常容易造成河道水体的富营养化和黑臭现象。

3.3 雨污管道混接、错接，雨污不分流，管网缺乏

由于当前排水没有进行雨污分流，导致雨后污泥和雨水溢流并排入河水，严重影响了河流环境。另一方面则是由于管线的错接、混接，系统排水不畅通，使得已建管网不能起到预想效果[4]。前山河流域污水治理在三乡历史上欠账较多，特别是管网缺乏。该流域河沟内的排污口数量较多，很多城中村和老旧住宅的排放单位多不进行雨污分流整治，致使雨季污水溢流排入河道；部分偏远郊区地区尚未进行有效的城市截污，且旱季时城市污水仍存在直接入河的过程，从而污染水质[5]。

3.4 污水处理厂的处理能力受限

城市污水处理厂现有装备和技术的局限性，往往使得污水厂出水很难完全达标，污水处理厂的处理能力不足也会成为城市发展的瓶颈。污水收集率和处理率低，大量雨污水排入流域各支流、干流以及城市河湖、水库，导致水质全面恶化，河道成为纳污水沟。沿河两岸的居民随意倾倒生活垃圾入河以及直排生活废水的现象非常广泛，导致外源污染持续输入，水质负担持续增加。

4 污染治理措施及建议

前山河流域的主要污染源为城镇生活污染、城市面源污染，农业污染占比相对较低，再加上多年污染的积累，因此综合治理措施应分为以下几个方面：源头雨污的分流、城市面源污染治理、市政排水系统的完善、底泥疏浚、增强水动力以及生物可持续性修复等。

4.1 控源减排，截污处理

加强面源污染治理，设置生态缓冲、建立自然湿地等，借助生物土壤修复技术充分利用土地和植被的净化能力，截留氮磷污染物及有机物。有效收集和处置城乡废弃物，降低城乡污染物总量[6]，清理河面垃圾使水体溶氧提高，促进水体的良性演变。

根据城区污染现状进行污水管网、市政交通道路的改进规划，加大管网覆盖范围。完善现行的城市污水回收网络系统，继续加强都市污水处理厂建设和城市污水回收网络工程建设[6]，同时扩大或增建污水处理厂，努力提高污水处理能力。因此在水质治理工程中，要利用雨污分流、截污减排、提高水运能力和集聚管理构筑治污系统[12]。

4.2 清淤疏浚，控制内源

当前水质已受到严重污染，如果忽视底泥疏浚工作，河涌底泥会将其中的重金属、有机物等污染物质上返释放到水体中持续性恶化水质污染状况，导致其他水体处理手段只能达到事倍功半的效果。因此对受污染的河道底泥进行疏浚是必要的，从而达到控制清除水体内源污染，增强水体承受能力的目的。

底泥恢复是整治黑臭水体的重要途径，处理污染底泥的方法分为原位处理和异位恢复，因为异位恢复的方法疏浚底泥工作量大、花费较高且容易对周围环境和水体生态系统管理造成损害，因此目前底泥问题大多通过原位方法加以解决，分为物理性质恢复、物理化学修复、植被恢复、微生物学修复等。物理性质恢复一般采取原位覆盖的方法，主要利用植物在底泥中投加覆盖层，以限制底泥的再悬浮和污染物的蔓延；物理化学修复主要在底泥中投加定量的物理化学制剂，通过氧化、还原、沉降的过程将目标物质稳定化；植被恢复主要是通过植物植株根部对底泥物质的富集吸收，利用植物根部伸长的新陈代谢过程实现对目标物质的分解利用；微生物修复则是利用细菌新陈代谢过程将废物分解。

对于潮汐式黑臭水体，物理和植物修复技术很难达到理想效果，因为潮汐式水体受水流冲击干扰作用强，表层底泥在水流冲刷下不断扬起，采用物理修复易使覆盖材料随水流迁移，导致覆盖效果不佳。同样，潮汐变化带来的水流冲击也对植物修复中植物抗倒伏能力要求较高。化学和微生物修复在潮汐式黑臭水体治理上具有一定可行性，但采用单一手段对底泥修复效果有限，应根据水体实际情况开发多种修复技术联用的综合技术。

4.3 水体增氧，活水补水

“问渠那得清如许，为有源头活水来”。只有保证水体足够的流动性，才能争取水面与空气更多的接触面积，使其与氧气充分接触，保证水体中溶解氧的充足。引入活水补充水量，不仅对原水进行稀释，使得原始河涌中的污染物浓度降低，还能活化河涌水质，提升水体自净能力[7]。

4.4 生态修复，长治久净

通过生态恢复技术改变城市河水污染现状是一个必不可少并能可持续发展的技术手段，促进城市河水的良性生态平衡，也是城市河道管理的最终目标[7]。生态修复要综合考虑河岸和河道内2个部分[8]，美化河岸景观，向河内投加特定功能的生物菌剂或富集利用自身水体中的功能菌群。另外，基于物质循环的角度，水中污染物转化为固体废物资源再利用也是一种标本兼治的思路[9]。

4.5 兼顾内涝，黑点整治

针对研究流域现状排涝格局所面临的问题，从“蓄、挡、滞、导、排”角度，对重点瓶颈的河道实施拓宽疏导工程，对上游地区建设人工调蓄湖、滞洪湖，并打通就近下排水渠道，为洪涝问题寻找出路[10]。针对前山河流域内涝黑点，梳理周边雨水管网，新建补充雨水管网、调蓄池等基础设施[11]，加强雨水输送能力，解决当地内涝问题。

5 结语

针对研究区域的污染现状的剖析表明，该水体由内外污染源同时污染：受污染底泥对水体持续性影响，雨污管道混接、错接，雨污不分流，管网和污水处理厂处理能力欠缺，生产生活大量排放的氮磷营养盐以及人为景观增多加剧的面源污染等都造成了水体的黑臭污染。因此，要改善水环境，首先要控源减排并截污处理，加强面源污染治理；利用河道补水、底泥清淤及水岸生态的同时建设来构筑生态景观系统，从全方位增强全流域的环境耐受能力。本文分析了城镇黑臭水体现状和污染原因，提出了改善黑臭水体环境的建议和措施，有望为城镇污水治理提供思路和经验。因缺乏面源污染的具体积累数据，尚未对面源污染影响程度做出具体分析。