城市黑臭水体的原因分析及应对措施探讨

(整期优先)网络出版时间:2017-04-14
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城市黑臭水体的原因分析及应对措施探讨

李娜

临沂市市政工程建设处山东临沂276000

摘要:随着城市工业发展的加速,城市人口的快速增长,污水排放量急剧增加,城市河流黑臭问题已经成为我国许多大中城市共同面临的困境。本文在了解黑臭市直的基础上,分析了导致城市黑臭水体现状的成因,并从建立以溶解氧为核心指标的评价体系、先截污后修复、改善生态条件、构建岸边绿化带,底泥环保清淤等方面对治理城市黑臭水体的应对措施进行了探讨。

关键词:黑臭水体;成因;整治措施

随着城市化步伐的加快和工业化程度的提高,城市河流遭到日益严重的污染,水体出现季节性或终年黑臭,城市河流黑臭问题已经成为我国许多大中城市共同面临的困境。城市河流的黑臭严重威胁了城市居民的生活和健康,限制了城市自身的发展。破坏了城市的美好形象。因此,探索引起城市河流黑臭的原因,分析其造成的生态危害,并提出相应的对策和建议势在必行。

1关于黑臭水体的定义、分级

黑臭水体是指因过量纳污、超出其水环境容量而导致变黑、发臭的水体,通常低于地表水环境质量标准V类水质标准,溶解氧小于2.0mg/L。多位于人口密集、污染负荷强度大、基础设施不完善的区域,主要包括城市建成区、城乡结合部、县城及中心镇等区域内水体。根据黑臭程度的不同,可分为“轻度黑臭”和“重度黑臭”两级。

2城市黑臭水体现状的成因

2.1外源有机物和氨氮消耗水中氧气。城市水体一旦超量受纳外源性有机物以及一些动植物的腐殖质,如居民生活污水、畜禽粪便、农产品加工污染物等,水中的溶解氧就会被快速消耗。当溶解氧下降到一个过低水平时,大量有机物在厌氧菌的作用下进一步分解,产生硫化氢、胺、氨和其他带异味易挥发的小分子化合物,从而散发出臭味。同时,厌氧条件下,沉积物中产生的甲烷、氮气、硫化氢等难溶于水的气体,在上升过程中携带污泥进入水相,使水体发黑。

2.2内源底泥中释放污染。当水体被污染后,部分污染物日积月累,通过沉降作用或随颗粒物吸附作用进入到水体底泥中。在酸性、还原条件下,污染物和氨氮从底泥中释放,厌氧发酵产生的甲烷及氮气导致底泥上浮也是水体黑臭的重要原因之一。有研究指出,在一些污染水体中,底泥中污染物的释放量与外源污染的总量相当。此外,由于城市河道中有大量营养物质,导致河道中藻类过量繁殖。这些藻类在生长初期给水体补充氧气,在死亡后分解矿化形成耗氧有机物和氨氮,导致季节性水体黑臭现象并产生极其强烈的腥臭味道。

2.3不流动和水温升高的影响。丧失生态功能的水体,往往流动性降低或完全消失,直接导致水体复氧能力衰退,局部水域或水层亏氧问题严重,形成适宜蓝绿藻快速繁殖的水动力条件,增加水华暴发风险,引发水体水质恶化。此外,水温的升高将加快水体中的微生物和藻类残体分解有机物及氨氮速度,加速溶解氧消耗,加剧水体黑臭。

2.4老城区及城乡结合部周边脏乱差现象严重,城市滨水地带大量占用,尤其是老城区和城乡结合部的水体,违章建筑物多,小型服务业多而杂乱,大量棚户区和单位无序分割占用,污水和垃圾直排入河,垃圾堆积两岸造成水体污染。。

2.5污水管网设施不健全,生活污水肆意排放入河。有些城镇建成区尚存污水收集系统空白地区,尤其是一些城中村、农夹居地区;同时,管网质量不高,雨污不分流,错接、漏接、混接现象普遍,分流制地区雨污混接现象突出,生活污水混入雨水管网排入河道问题难以根治。

3治理城市黑臭水体的应对措施

3.1建立以溶解氧为核心指标的评价体系。黑臭水体治理的关键是改善水体的溶解氧状态,使水体由低氧/厌氧恢复到正常的好氧状态。国家重大水专项相关研究成果,建议以溶解氧为核心,建立包括臭阈值、透明度、色度等4项指标黑臭水体评价体系。其阈值为:溶解氧1mg/L、臭阈值100、透明度25cm、色度20,当其中任意一个指标值超过阈值时,则可判定其为黑臭水体。按照《水污染防治行动计划》任务分解,评价体系将由住房城乡建设部门负责编制。

3.2先截污后修复,综合手段治理黑臭水体。河流黑臭问题的本质是污染物输入超过河流水环境容量。在流域尺度上采取污染源工程治理等截污措施,能够大幅度削减入河污染负荷,是消除黑臭问题的首要举措。同时将河岸带修复、人工充氧等河道内工程措施作为污染负荷削减的重要补充手段,进一步降低污染水平。在河流水质得到有效改善的基础上,通过水生生物(如水生植物、鱼类、鸟类)等的恢复,逐步实现河流生态修复,达到消除黑臭的目的。

3.3改善生态条件,让水流动起来。我国大多数城镇河流水深为1m~3m,在一般条件下,大气氧可以穿透上覆水体到达河流沉积物表层。然而,由于排污加剧,大量COD和氨氮等耗氧污染物在水—沉积物界面累积,导致溶氧大量消耗而形成缺氧跃变层。增加河流水生态条件,可以改变城市水体水土界面亏氧状况。一般情况下,维持河流水体流速0.4m3/s~1.0m3/s,就可以打破溶氧跃变层形成的理化条件,使得水土界面层的溶氧维持在3mg/L以上,可以有效控制水体底质污染。流水不腐,是缓减甚至基本消除河流黑臭的关键因素。

3.4构建岸边绿化带,增强水体自净能力。治理黑臭水体的首要目的是为人民群众提供一个休闲娱乐的场所,因此必须彻底清除沿河垃圾,严格控制有色有味污染源直排,对岸边带进行绿化改造,恢复其自然状态,建立河道保洁的长效运行管理机制。同时,采用岸边植物、挺水植物和沉水植物搭配构筑的景观修复途径,有效改变水生态系统的能量和物质流动方式,形成具有自净功能的水体。

生态护岸是以治河工程学为基础,融生物学、生态学、环境学、园林学和景观学等学科为一体的新型河道护岸技术。生态护岸集防洪效应、生态效应、景观效应和自净效应于一体,是治河工程学科发展到相对高级阶段的产物,是现代人渴求与自然和谐相处的需要。近年,生态护岸发展很快,其主要分两大类。一类是柔性护坡,主要包括柔性生态土工袋护坡技术,环保椰纤维植生毯护坡技术,蜂巢格室护坡技术,联体植生袋护坡技术,机织有纺土工石笼袋技术等柔性生态土工袋护坡、植被型生态混凝土护坡、石笼网结构生态护岸。一类是自稳定结构挡墙,主要包括荣勋生态挡墙、自嵌式生态挡墙等。

3.5重污染底泥环保清淤技术

河道底泥中污染物长期大量累积,内源污染富集与释放(物理、化学、生物等过程),底泥有机污染物长期厌氧分解产生H2S等臭气,FeS等有色金属硫化物造成黑臭。由于河道淤积,降低了行洪能力,有毒的污染物致使水生动植物渐趋消亡,降低了水生生物的多样性,威胁水生生态环境的安全。清除河道重污染底泥,消除河道底泥重金属污染,并使污染底泥达到稳定化、资源化处置,促进河道水环境良性循环与水生态系统修复。重金属污染底泥清淤工程是一个环保、生态的系统工程,其本身需要结合淤泥环保开挖技术、淤泥环保输送技术、平面及深度控制技术、尾水环保处理技术等。本工程实施过程中还需要满足以下要求:注重清淤生态环保;全封闭的管道输泥;底泥稳定化处置,不产生二次污染。

综上所述,黑臭水体的治理工作是持续的,是需要人们长期关注与监督的一项工作。为保持一个完整的生态平衡环境,各职能部门应切实提高思想认识,加大整治资金投入,积极引导社会资金参与黑臭水体整治,引导百姓全过程参与监督城市黑臭水体的筛查、治理、整治成效评价,把百姓的“感觉”引入水污染治理体系,作为考核、验收治污成果的重要标准,加强督察考核,强化责任追究,严格落实各项整治任务,积极创造宜居宜业的良好环境。

参考文献

[1]郑毅.基于城市黑臭水体治理与水质长效改善的技术分析.2015,12.

[2]城市黑臭水体整治工作指南.2015.

[3]黑臭水体治理技术政策(征求意见稿).2016.

[4]王凤贺,王国祥.曝气增氧技术在城市黑臭河流水质改善中的应用和研究.2016,10.