黑臭水体产生原理及治理方法

黑臭水体产生原理及治理方法

作者：章晓梦

来源：《卷宗》2018年第24期

摘要：黑臭水体是水体有机污染的一种极端现象，是对水体极端污染的一种描述，发黑发臭是有机物在无氧或厌氧的状态下发生一系列反应产生发黑发臭物质造成。对河道生态系统中生物，周边居民有很大伤害。随着水污染处理技术的发展及国家对于水环境治理的重视，黑臭水体的生物治理技术在不断的发展完善，并逐渐发挥着重要的作用。从今年统计的黑臭水体上报表来看黑臭水体不十分集中地分布于长江流域，主讲流域，华东华南这些水系发达的地区，东北地区也有严重污染水体。

关键字：黑臭水体；原理；治理

1 黑臭产生主要原理

1.1 有机污染源

有机污染物入河、底质污染与底泥悬浮、水体热污染、水动力不足

1.2 致黑原理

一是以固态或吸附于悬浮颗粒上的形势存在于水体中的不溶性物，另一是溶于水的黛色的腐殖类有机化合。悬浮导致黑的主要物质为腐殖酸和富里酸。水体发黑主要吸附了FeS的带电胶体悬浮颗粒有关，含有有机硫化物比不含硫化物能够再更短的时间内发臭变黑。只黑物质从元素形态组成方面主要指Fe、S.以及化合物FeS。

1.3 发臭原理

有机物分解产生甲烷，硫化氢，氨气，致使水体发臭，研究发现水体发臭主要为含硫，氮有机物分解溢出的硫化氢氨气所致。

2 黑臭水体治理方法

河道治理必须遵守的规则：只有当污染物的纳入速率小于污染物的分解速率时，大水域的治理才有可能实现。1河道治理技术没有什么通用的技术，必须根据河道的具体问题分析，这是河道治理的关键性要点。项目的顺利完成需要工程措施和管理措施相结合，以达到环境综合治理的目标。微生物定向修复技术不是短期就可以得到效果，要长期的投入才能恢复水体的自净能力，是人们遵循生态系统的自身规律尝试的整理方法，不仅仅可以达到减小污染造成的伤害，更终极目的是河道恢复自净能力，是一种可持续的治理方法。

自然生态系统中的微生物并非全都有效或者没有以有效的浓度出现。生物强化技术可利用原有生态系统降解体系中的微生物经过训化，富集，筛选，培养得到。也可能是原有河道生态系统降解系统中不存在的微生物通过投放外源微生物对有机物进行分解。所以定向修复的原理就是通过投放有效生物菌剂保持并强化系统中存在的微生物的活性，从而提高生物降解效果，消除黑臭。

河道的整治具体内容和步骤中第一就是项目调研，没有调研就没有发言权，河道的整治项目开始前最重要的工作就是对需要治理的河道情况进行全面的资料收集和现场勘探分析。例如东北地区一年中平均温度较低，对生物活性在低温下就有一定的耐寒要求，再或者在城市内部的一些河道（例如河海大学南门河道）采用了石驳岸铺设，割断了河道与突然之间的生物交流等情况都需要因地适宜地治理方案。勘探的信息主要有：地理位置、人口数量、周边河涌、水文资料、水质情况、主要的污染因子（工业、农业、养殖、生活废水）、排污口数量及分布、河道的物理尺寸、总容积、河道水体主要功能、河道水生生物情况、底泥情况等。第二是方案的编制，方案的编制采取“一河一策”的方针，依据水体的实际情况制定出合乎当地风土人情、政府政策、经济合理、便于操作的可行性强的方针。

第三，实施方案。实施方案，一般治理将分为三阶段进行治理。三阶段按顺序依次为外源性污染控制、内源性污染去除、生物修复。

外源性污染控制中，根据排污口的不同会有不同的方法与其对应。在阴井和下水道中，会残留大量的有机污染，并且在厌氧的状态下形成硫化物，但遇到暴雨冲刷，这些高污染物质会因为大量的雨水冲刷二流入河道，对河道的生态系统造成巨大的伤害，不可回转。所以阴井与其他的排污口不同，需要单独对阴井下水道这些自身就缺氧会产生硫化物的排污单位采取投放有机菌剂的措施，避免方案的失败。对于小型的排污口，一般会采取生物缓释袋的方法，通过缓释袋内的有效微生物的逐渐释放加速污染物的分解。除了生物缓释袋以外，小型排污口对于排污口相对集中且污染不严重的区域，也可以采取生物滤床的方式补充微生物（生物滤床采用一层有益复合菌铺设，同时对滤床曝气保持松弛，利于河水通过。对于大型排污口的处理：分散性大排污口的治理，可以建设生物坝，主要用于水质中度污染，污染源水量不大，排污口零星的情况缺点为易饱和，处理量有极限。人工湿地对于有大量外源性污染物污染水体但污染程度较轻的排污口，但是建立人工湿地对污染水质有一定的要求，并不是所有大型排污口都可以使用。水量大，污染严重的大型排污口集中的情况可以采取电化学高级氧化+水体推流，该设施相当于小型污水处理站。

除了外源污染处理，对河道内部的内源性污染处理也是很重要的，河道内垃圾堆积，会严重影响水体的流动和交换，不仅可以改善外观上河湖的景观，也可以加快水体的治理。垃圾清理是内源性污染处理的重要部分。据介绍，河底淤泥是污染物的聚集地占河道污染的60%，处理河底淤泥。但具体的处理方法没有详细的了解。不难理解水体缺水会造成厌氧菌大量的繁殖，也会加速致黑致臭物质产生，加速黑臭。所以净化水体需要通过机械增加水体内的溶解

氧，常见的人工增氧设施有微孔曝气机，但是如果污染河道距离居民区较近也要考虑噪声问题，最好采取噪声小的曝气机进行人工增氧。曝气可以让水与底泥之间不出现厌氧泥，保持有氧状态，从而抑制底泥磷的释放。除此之外还有喷泉式曝气机，潜水式推流曝气机。前者在让微生物的好氧生化效果发挥到最好又可以加强水景观。河道中的重金属治理是内源性污染处理的重要一部分。公司向我们介绍生物蚯蚓中的活化沸石可以吸附河道中的重金属，吸附饱和后，可以将生物蚯蚓取出，将活化沸石放入激活液，经过置换后可以重复使用。除以上方法，还有建立生态反应池使土著微生物有选择性原位激活，增强水体的自净能力；建立水生生物阵，生态基等内源性处理方法。治理后达到的最佳效果是生态修复的成功，生态修复分为水生植物修复和动物修复两部分。水生植物的人工重建，小组成员了解到主要有建立人工生物浮岛、人工湿地两种手段，前者大多建于有石驳岸的河道中，相对来讲人工湿地较为复杂。水生动物的恢复，是对浮游动物，鱼类还有底栖动物的恢复。一般都采用人工引种的方法。

在水体全面的生态系统修复后需要建立后续管理与经济资源管理合理化利用的重要队伍，做到“三分治理，七分管理”才能让生态更好的维持。

参考文献

[1]专业技术-华科生物研究所[EB＼OL].