黑臭水体成因及生态治理措施研究

黑臭水体成因及生态治理措施研究

发表时间：2019-02-20T16:51:33.497Z 来源：《防护工程》2018年第33期作者：王强1 邵宇平2 郭威3 [导读] 介绍了江河湖泊黑臭水体的等级划分和判定方法，以及河湖水体黑臭的主要原因，提出了黑臭水体治理的基本思路和治理过程中需重点关注的问题。

上海建科工程咨询有限公司上海 200030 摘要：介绍了江河湖泊黑臭水体的等级划分和判定方法，以及河湖水体黑臭的主要原因，提出了黑臭水体治理的基本思路和治理过程中需重点关注的问题。

关键词：黑臭水体；狐尾藻；溶解氧；透明度；氨氮；无节制排放 1.背景

生态河道是具有良好景观效果、合理生态组织结构、良好运转功能及一定修复能力的城市水体。河道生态主要由河流中的水生物系统组成，找出合理的生态治理措施，形成生态河道护岸，有利于水体净化，减轻黑臭水体对居民正常生活的影响。

城市水体是影响城市环境、景观效果与居民正常生活的重要因素。黑臭水体已成为制约城市水体保护措施制定的最主要问题之一。当水体受污染严重时，水体污染物浓度升高，使厌氧微生物大量繁殖并分解水中有机物，从而产生难溶于水的有臭味气体，使水体透明度降低，形成黑臭水体。黑臭水体已成为了城市水体污染最主要的因素之一，如何结合当地实际情况，分析产生城市黑臭水体形成的主要原因，制定合理的黑臭水体治理措施，是保护城市水体安全急需解决的突出问题。

2.研究区域概况与研究方法 2.1样品采集方法

对河段分别进行河流水质长时间监测，水体共布置15个采样点，分别于4—10月连续测定，水样采用有机玻璃采水器采集，每个点分别采集3组水样，测其平均值，水样分别进行氨氮（NH3-N）、溶解氧（DO）、透明度3项水质指标的测定。

2.2研究方法

试验选择在相对位置相同的区域，分别设置空白处理（CK处理）和3个试验处理，3个试验处理分别种植等密度的狐尾藻（处理Ⅰ）、芦苇（处理Ⅱ）和梭鱼草（处理Ⅲ）不同处理除种植藻类的种类不同，其余要素均一致。试验开始之前，测量一次水体中的水质指标，保证各项试验背景值一致。试验主要测定透明度、溶解氧和氨氮3个指标，通过验测定，选出生态治理的最优方案。

3.结果与分析

3.1生态治理措施效果分析 3.1.1不同治理措施下水体溶解氧变化情况

通过对不同措施下水体中溶解氧含量的长期观察，其结果如图1所示。图1显示，水体中溶解氧含量随时间变化呈先降低后增加的趋势，不同处理水体溶解氧含量均在7、8月份达到最低值，这可能是由于在夏季，水体中的动植物活性较高，各种生物的呼吸作用远高于植物白天的光合作用，致使水体中溶解氧含量较低。从图中可以看出，不同措施对水体溶解氧含量的影响不同，其中CK处理在各时段的溶解氧含量最低，表明不同生态治理措施均对水质有一定程度的改善。同时，处理Ⅰ的水体溶解氧含量在各时段均最高，最高较CK处理提高了68. 9%，其余处理分别提高了34.8% 和31.3%，因此，在水体中种植狐尾藻，对水体溶解氧含量的提高最明显【1】。

图1 不同处理溶解氧含量变化趋势图 3.1.2不同治理措施下水体透明度变化情况

通过对不同措施下水体透明度的长期观察，其结果如图2所示。图2显示，水体透明度随时间变化呈先降低后增加的趋势，不同处理水体透明度均在7、8月份达到最低值，这可能是由于在夏季，水体中的动植物活性较高，造成水体透明度较低。在图中可以看出，不同措施对水体透明度的影响不同，其中CK处理在各时段透明度最低，表明不同生态治理措施均对水质有一定程度的改善。同时，处理Ⅰ的水体透明度在各时段均最高，最高可达40cm，较CK 处理提高了81. 8%，其余处理分别提高了55. 0% 和50. 0%，因此，在水体中种植狐尾藻，对水体透明度的提高最明显。

图3 不同处理水体氨氮含量变化趋势图

3.2黑臭水体形成成因分析

根据现场排查情况，形成黑臭水体的原因主要有以下几方面：

3.2.1当地雨水较多，造成其余区域污染物质流入。年降雨量达到1000mm 以上，较大降雨造成土壤、公路等地表设施中的有机元素流入城市水体中，使城市水体富营养化加剧，形成了黑臭水体。

3.2.2工业废水、居民生活废水直排入河。许多城市中的老旧居民区，比如城中村、棚户区或者城市郊区等管网不完善的地区，以及生活废水污水未进行分流，使得生活废水污水与雨水等混合后直接排入江河或湖泊，以及合流致使溢流污染入河；由于企业管理规范化制度较薄弱，相关法律法规不完善，居民环保意识较弱，不达标的工业废水、生活污水未经处理，私自排入周边河道，导致水体受到严重污染。水中藻类大量生长，使水体水色偏黄偏绿，而当藻类死去后又会在水内进行氧化作用，这时水体就会变臭。工业废水增加了水体中铁离子、锰离子等重金属含量的积累，被污染水体中形成的甲烷、氨氮、硫化氢等气体与水中金属离子发生氧化还原反应，形成了大量FeS、MnS 等物质，这些物质悬浮与水体中，降低了水体透明度，使水体变黑。

3.2.3城市水体补给水源水质未达标，污水转运过程中存在一定的泄露问题。目前，城市水体补给水源的监测设施完善度较低，存在未对补给水源水质进行监测的现象，进一步加剧了城市黑臭水体的产生。

3.2.4水中植物无人管理。在冬季，尤其是人工湿地中的植物无人管理，造成水体中植物尸体腐烂，加速了水体中底泥CH4和 H2 S等臭味气体的产生，这些气体难溶于水，致使水体黑臭【2】。

结论与对策

本文研究了不同生态治理措施对黑臭水体的治理效果，发现分别在水体中种植狐尾藻、芦苇和梭鱼草后，种植狐尾藻处理水体溶解氧含量最高、水体透明度最高、氨氮含量最低，而且随时间变化，狐尾藻的水质治理效果一直保持在较高的水平，因此采用种植狐尾藻的生态治理措施，可进一步缓解黑臭水体的产生。

根据现场排查，分析出黑臭水体产生的主要原因是由于工业废水和居民生活污水的无节制排放，因此在今后的治理过程中应注意以下几点：①降低污染源的排放，加大执法力度，禁止企业排放污水，禁止民众随意倾倒垃圾及生活污水；②及时治理黑臭水体，清理水中的杂物及藻类，疏通河道，使死水变为活水，提高水体水质；③加大宣传教育力度，提高居民综合素质，做到治理黑臭水体人人有责；④采用生物环保治理方法改善河道内循环，通过种植净化水体的植物，投放微生物，投放鱼类等，使河道重新变得清澈，达到治理黑臭的目的；

参考文献：

[1]廖伟伶，黄健盛，丁健刚，刘敏，陈婷婷，童启邦，姚源，吕圣红.我国黑臭水体污染与修复技术研究现状[J].长江科学院院报，2017，34（11）：153-158.

[2]王旭，王永刚，孙长虹，潘涛.城市黑臭水体形成机理与评价方法研究进展[J].应用生态学报，2016，27（04）：1331-1340.