黑臭水体河底末端修复治理研究

高凡

（中建材资源环境有限公司，北京 100000）

1 黑臭水体形成原因

为采取科学措施治理黑臭水体，治理人员需明确黑臭水体的形成原因，分析不同类型黑臭水体的产生机理，以便正确选择修复治理技术。第一，水体含氧量下降，水体中有机物与腐殖质含量占比高会消耗水体中大量氧气，如氧气含量低于2 mg/L，会使水体处于却缺氧状态，不具有自净能力。第二，水体底部污泥释放污染物，甲烷等气体的释放也使得底泥上浮，部分河道中营养物质富集，藻类生长茂盛，此类植物死亡分解后，会产生氨氮化合物，引发水体黑臭现象。第三，水体流动性决定水体的自净能力，流动性差的河道极容易出现黑臭现象，此类水域污染物严重堆积，提升水华风险的爆发概率，致使水体含氧量急速下降，加快水体被污染的速度，增加治理难度。

2 黑臭水体河底末端修复治理技术

2.1 黑臭水体评价

在确定治理技术应用方式前，需依据实际情况对黑臭水体做出准确的评价，作为制订技术应用方案的数据依据，黑臭指数法是现下黑臭水体治理常用评价法，计算公式如下：

式中，Pj为编号j河道的指数，Pij为j河道i指标污染指数，Cij与Ci0分别为各项i指标的浓度与浓度标准值。

该评价法消除传统评价法的弊端，可得出较为准确的评价结果，在黑臭水体修复治理工作开展中具有较高的参考价值，有助于提升治理方案的实际可行性。考虑多种外界因素对评价结果的影响，更符合黑臭水体的治理需要，以便治理人员准确判断水体的污染情况，采取最科学的治理措施，解决水体污染问题，充分发挥黑臭水体河底末端修复治理技术的作用，维护地区生态环境[1]。

2.2 水生动物修复

生态链完整性即河道生态修复能力的体现，也可用于黑臭水体治理，增强河道的自我修复能力，减少污染治理对河床的不良影响，构建功能完整的河道生态系统，同时提升河道的观赏性。该修复技术通常与水生植物修复同时使用，深入分析黑臭水体的特点，明确黑臭水体的治理目标，针对水体的实际情况确定技术应用方案，增加水体中动物种类，完善河道水体环境，使水体具有较强的自我修复能力，打造美观性强的自然生态景观。运用该技术尤其需重视动物数量的确认，某黑臭水体覆盖面积为106.7 ha，据此治理人员设计水体动物投放数量，如表1 所述，保证投入水生动物的成活率，逐渐实现生态修复目标。

表1 水生动物投放数量

2.3 人工曝气

人工曝气修复技术的原理为增加水体的含氧量，使水体的含氧量达到环境标准，为水生生物生存创造基础条件，提升水体生态系统的稳定性，强化河道水体的净化能力，解决水体黑臭的问题。该修复技术应用方式如下：第一，曝气方式选择，全面掌握黑臭水体的情况，分析待治理黑臭水体的环境特征，科学选择技术设备，常见曝气形式有表面曝气、鼓风曝气、机械曝气等，某黑臭水体深度为4 m 左右，对美观性要求较高，因此，治理人员选择浮水喷泉曝气形式，治理效果明显。第二，考虑外界因素对黑臭水体治理的影响，确定曝气技术的应用方式，判断使用机械设备的数量方式，控制机械设备的运行参数。以浮水喷泉曝气为例，实际治理时喷水高度需低于1 m[2]。

2.4 微生物强化修复

微生物是水体的重要组成部分，其数量与种类直接对水体的自我修复能力起决定性作用，为此治理人员也可利用微生物实现水体修复目标，提升河道水体的水质。在黑臭水体治理中，微生物可分解水体中污染物，促使污染物存在形式转换，不会对河床造成破坏，更符合黑臭河道治理需要，可同时治理水体的内源污染与外源污染，PGPR 原位生态修复技术是常用微生物强化修复技术。在实际运用该技术治理黑臭水体时，需依据水体治理需要，设计修复系统的布设方案，包括设备的布设间距，同一河道中两套设备的间距应控制在500~700 m为最佳，具体数值结合实际情况确定。

3 黑臭水体河底末端修复治理策略

3.1 水体概况分析

为保证黑臭水体河底末端治理方案的合理性，治理人员应关注待治理水体的实际情况，采集河道水体环境信息，验证信息的真实性，确定黑臭水体河底末端治理需要。第一，调查治理水体的地理位置、河道宽度、需治理长度等，分析该水域的功能，按照标准判断黑臭水体的级别。当水体透明度高于25 cm、含氧量超过2 mg/L 时，水体未出现黑臭，否则需采取措施治理污染。第二，探析河道水体被污染的原因，查明造成水体黑臭的污染源，依据污染源的特点，确定河底末端修复治理方案，确保采用的治理方案符合河道治理需要，可解决河道污染问题，修复河道生态环境。第三，关注待治理河道的流动性。流动性差也是加剧水体污染的主要原因，治理中治理人员也需考虑水体流动性对水质的影响，以便优化河底末端治理方案，提高黑臭水体治理效果，保证黑臭水体治理工作的质量。

某黑臭水体河底末端修复工作开始前，治理人员深入施工现场，了解待治理黑臭水体实际情况，测量待治理水体的长度、宽度、透明度等，发现该水域部分区域透明度低于15 m，已达到黑臭标准，急需治理，同时考虑河道分布特点，制订黑臭水体的治理方案，并在实际实施方案前，对方案作出优化调整。基于水体分析结果，治理人员决定河道沿线设置7 个检测点，用于采集河道各区域的水质信息，包括透明度、氧气含量等，发现河道各处透明度均低于25 m，仅有部分区域水体含氧量超过2 mg/L，按照检测结果设计的治理方案具有较高的应用价值，可解决河道存在的水体污染问题。其他黑臭水体河底末端治理工程中，治理人员也应分析治理河道的外部环境条件，借鉴其他黑臭水体的治理经验，调整治理方案，发挥治理技术的作用，逐步改善黑臭水体的环境，增强水体的自净能力[3]。

3.2 规范治理流程

现阶段黑臭水体治理难度较大，对治理人员的技术水平提出更高要求，为此治理人员需规范技术运用流程，确保技术运用方式符合黑臭水体治理需要。治理人员应按照规范运用修复工艺，达到预期修复效果。实际运用修复工艺时，需关注污染底泥的厚度，得出准确的测量结果，并根据测量结果选择治理方式，判断污染底泥高程与生态修复高程之间的关系，据此制订河道的修复方案，增强设计修复方案的实际可行性，在不影响河道周边生态环境的条件下，完成黑臭水体治理工作。通常情况下采用环保疏浚方式完成河道治理，如污染底泥高程低于生态修复高程，且二者差值超过0.5 m，或污染底泥高程高于生态修复高程，差值在0.5 m 以上，需采用组合式修复工艺，其中第一种情况修复工艺应用流程复杂，疏浚与处理后，还需开展生态砾石河床修复工作。

以某黑臭河道治理工程为例，治理人员在工作开始前，结合河底末端修复工艺的运用原理，明确规定工艺的运用流程，要求治理人员准确测量底泥高程，将其与生态修复高程做比较，正确选择修复黑臭水体的方法。测量中发现该河道各区域污染底泥高程差距较大，超过1 m，治理情况较为复杂，需按照污泥高程与设计高程的关系，将河道划分为多个区域，分别采取措施完成治理工作。为此治理人员科学划分治理区域，学习不同条件下运用修复工艺的流程，针对不同区域的治理需要，设计不同的修复治理方案，黑臭水体治理效果显著提升，水体污染得到控制。可见规范工艺流程的重要性，其他黑臭水体治理工作中，治理人员也要学习技术运用规范，分析水域环境信息，选择最科学的河底末端修复工艺运用方式，保证生态环境修复效果，为地区经济可持续发展奠定基础。

3.3 明确修复治理要点

治理人员要结合黑臭水体的实际情况，确定疏浚土的用量，细化设计方案，提升治理法方案与黑臭河道的匹配度，降低治理人员实施治理方案的难度，凸显环保疏浚工艺的运用价值。与此同时，治理人员还需检测河道污泥的种类，分析不同类别污泥对河道的危害程度，结合不同种类污泥的特性，分别确定污泥的处置方式，处置后按照治理需要修正河道底泥，进一步强化治理工作质量[4]。

污泥底泥高于生态修复高程，且二者高程差超过0.5 m时，可采用环保疏浚与原位处理相结合的生态修复方式，检验回填土的质量，确保回填土的土质达到标准不会对水体造成二次污染，顺利完成黑臭水体河底末端治理工作。治理中需注意以下问题：第一，控制河道中回填土的厚度，使用前再次检验土质，通常将回填厚度与生态修复方案保持一致，使回填土发挥应有作用，实现河道河床的修复；第二，结束回填工作后，需压实回填土，如使用的回填土为黏性土，需保证回填土的压实度达到91%，非黏性土的压实度也应超过60%，常用于回填的材料有优质土、块石与砂砾等。

污泥高程低于设计高程，且二者间差值高于0.5 m，该条件下治理人员治理黑臭水体难度较大，为此治理人员在工作中需遵循以下技术应用原则：第一，将回填土的厚度控制在20 cm左右，按照回填土的种类检验其压实度，压实度验收标准与污泥高于设计标准一致，起到隔离水体与下层污染物的作用，避免下层污染物扩散再次污染水体；第二，设置砾石床，增强治理后水体的自净能力，使用砾石的直径应控制在0.15 m 内，尽量缩短河床处理与回填之间的时间，铺设砾石床后采用分层回填法，回填部分压实度不应低于90%。

3.4 制订布置方案

第一，整合设置检测点的信息，了解河道各区域的污染情况，明确各水域的污染治理目标，以便工作人员选择最合适的治理策略。第二，结合各区域污泥的厚度，细化污染治理方案，规范治理工艺的技术应用方式，严格按照要求完成治理工作，确保技术参数科学，符合黑臭水体的治理需要。第三，河底坡度控制，根据修复后河道需具备的生态功能，确保回填土的坡度在合理范围内，提升自理后河道的稳定性。坚持分段治理原则，依据污染情况将水体划分为多个区域，有针对性地制订布置方案，高质量完成黑臭水体河底末端治理工作，优化河道的生态环境，使修复后河道的自净能力提升，实现生态环境与社会经济的协调发展。

4 结语

综上所述，黑臭水体河底末端修复治理技术具有较高的研究价值，有助于提升黑臭水体治理效率，消除黑臭水体治理产生的消极影响。相关人员需关注技术领域最新研究成果，学习先进的技术应用理念，不断创新河底末端修复治理技术的应用方式，实现黑臭水体治理目标，保护地区生态环境，推动地区可持续发展。