河道水体污染治理技术探析

林钰烽，陈林江，傅 宁

（余姚市江河水利建筑设计有限公司，浙江 余姚 315400）

0 引 言

城市内湖泊、河道等不仅是自然生态重要的部分，也是城市民众居住环境的重要组成。良好的水体环境发挥保持水土、调节温度、涵养水质、提升空气质量等作用。一旦水体遭受污染，最明显的威胁是环境遭受破坏，自然气候、水域生态系统等受到影响。随着工业化时代发展，N、P等化学物质应用较为广泛，其进入水体之中，会造成水体富营养化，导致水体中藻类迅速增长，从而导致河流出现黑臭问题，这也是当前影响城市河道水体质量的常见污染问题。文章从实际出发，基于河道黑臭水体产生成因，总结现阶段常见的水体污染治理技术，这对于促进我国黑臭水体治理有积极作用。

1 研究案例阐述

在此以浙江省宁波市某小区附近的支流河段为研究对象。该河流段随着当地工业发展，受到多种因素干扰，水体黑臭、污染较为严重。该河流支段位于宁波市区环城南路附近，河流段从小区内穿过，水深最低为1.0m，最高接近2.0m，河面宽度15~25m，河流支段整体长约250m，水域面积达到5 000m2。

该河流支段水域宽度、深度相对较低，河流支段流速较为缓慢，水体自净能力相对较弱，且位置较为独特，从小区中南北贯穿，周围环境较为复杂，这进一步增大污染治理难度，也使其污染源呈现复杂、多样化分布。最明显表现为严重富营养化。在此以该河流在小区支段为研究主体，在治理之前，对该水域水质进行检测，结果如表1所示。

表1 研究水域支段水质治理前检测结果数据总结表

结合表1来看，未治理之前，该区段水域质量较差，其中很多含量均超过标准要求。这为确定治理目标奠定基础。

2 河道黑臭水体成因分析

结合上文阐述的治理案例分析，该支段水域黑臭水体形成原因包括以下7方面：

1）周围环境。该支段位于小区内，周围人流量大，很容易出现向河水中丢弃废弃物的问题，就算有完整的保障管控体系也难以覆盖式预防。

2）水体深度。水体深度较浅，流动速度较为缓慢，自净能力较弱。

3）有机物污染物。有机污染物种类较多，且很多以溶解态和悬浮态存在，如蛋白质、氨基酸等，这些物质被微生物分解之后以硫化氢、氨等存在，这会导致水体变臭。同时，水中有细菌和微生物存在，可以降解部分污染物，但部分污染物难以分解，且降解效果与水体溶氧量有关。

4）重金属污染[1]。重金属污染是导致黑臭水体出现的主要因素，尤其是其中的FeS和MnS等物质，是导致水体发黑的主要成分。

5）底泥及再悬浮作用。底泥上存有大量污染物，在化学、物理等作用下，会导致吸附的污染物传递到孔隙水中，进而向水体扩散，例如底泥甲烷化是导致水体黑臭的直接原因之一。

6）温度、溶解氧和微生物。温度可以促进水体微生物活性，微生物愈活跃，则耗氧量越大，同时温度增加会导致部分菌类产生黑臭物质，例如放线菌就是其中代表，当水体温度处于25℃ 时，放线菌会产生黑臭物质，因此，多数水体黑臭现象发生在夏季。

7）径污比[2]。其是指径流量与排入河流中污水量的比值，径污比值越大，表示河流稀释能力越强，此时河流遭受污染相对可能性较小，反之，正相反，代表河流容易受到污染。当径污比低于8:1时，河水很容易受到污染，此时黑臭现象发生频繁[3]。

综上，结合对水体黑臭成因的分析可知，水质指标改变因素和水体黑臭之间的联系及污染源分类，可用表2进行概括。

表2 水质指标改变因素和水体黑臭的联系及污染源分类

3 河流黑臭水体污染治理技术阐述

3.1 河道污染生态处理工艺流程

具体来看，河道污染治理过程中，生态处理方法极为常见，该类型方法既符合环保、绿色原则，也可以保证处理效率，因此在实际生活中应用较为广泛[4]。 通常生态处理工艺流程如图1所示。

图1 河道生态处理工艺流程图示

结合图1来看，采用生态处理工艺进行治理时，不仅需要思考治理效果，还会从生态景观角度进行思考。尽可能将治理措施与周围环境结合，且主要以水下布置为主，避免水面观赏价值被削弱。同时布设各治理设备时，多以无需固定、可以随着水位自动调整为基础。且借助造流器等设备，实现水流流态调整，提升水中氧的溶解量、削减水体中的污染物、营造更为良好的水生环境，进而增强水体自净能力。河水从上游流入，途径净化浮岛和生物栅区，此时水体中残存的污染物量降低，经过上游造流器发挥效用，增大氧的溶解量，途径人工水草区，经过生物过滤，河水向中游流去。中游造流器增大流速，增大氧溶解量，促使河水向下游流去。在治理水域过程中，科学布置净化浮岛，下面悬挂生物栅，同时为了增上观赏价值，可以利用植物等点缀浮岛，借助浮岛、人工水草、生物栅等组成的区域，可以有效避免污染物向其他区域扩散[5]。

上述生态处理工艺主要应用的构筑物和设备如下：①人工水草以高分子有机材料为基础，尺寸为100 cm（长）×5 cm（宽），共铺设600m2,不会对水环境造成影响；②净化浮岛+改性吸附过滤材料+生物栅。其中净化浮岛上种植圆币草等附生植物，按照占整个治理区域1.2%的比例进行布设，生物栅长为100cm，整体约布设600m2；③景观浮岛+生物栅，浮岛上主要种植挺水植物，整体占治理水域的2.0%；④造流器，基于实际需求，选定2台额定功率为1.5kW，额定电压为380V的QSTL型潜水造流器；⑤悬浮稳定器和可移动式定位装置，保证相关设备可以移动，辅助生态治理工作有序开展；⑥警示防护装置，为了避免意外发生，在造流器等区域以轻质工程塑料为主要材料，设置防护网，避免发生危险。

3.2 河道黑臭水体污染治理技术阐述

3.2.1 泥沙疏浚技术

污染物主要来源之一就是泥沙，因此，科学利用泥沙疏浚技术，如水力淤泥、抓斗疏浚、河床干洗等可以有效避免水体黑臭现象出现。底泥清淤中，将蕴含多种有机污染物、磷和氮的淤泥进行科学清理，可以有效预防水体黑臭，且可以避免二次污染发生。

3.2.2 人工曝气

水体环境随着水生植物、腐殖质增加，会导致含氧量下降，此时出现氧气供应不平衡，进而导致水体黑臭现象出现，基于此，借助人工曝气增加河水中氧气含量，提升水体自净能力，对治理黑臭水体有积极作用。一般人工曝气和复燃大致可分为3类：①爆炸曝气和扩散曝气。常应用于污染较少且设备运行良好状态下；②水面旋转刷曝 。适于应用在污染较严重条件下；③船舶移动曝气。适用于水体污染严重条件下，尤其是环境恶劣场景，此方法更占优势。但需要注意，此方法耗电大、成本更高，且会对环境产生影响，需要基于实际综合考虑再进行应用[6]。

3.2.3 生物处理与修复

借助水体的自净能力实现清理修复目的。主要借助水中微生物，对污染物进行吸收和转化。当前常见的生物处理方法包括生物膜技术、微生物富集技术等，该方法成本低廉、操作简便且不会造成二次污染，生物修复技术，主要以建筑湿地法为主，以沙子和其他无污染材料为基础，按照一定比例混合，人工建造湿地系统，这对于修复水体环境也极为有利[7]。

3.2.4 活水补水技术

为了提升水体环境自我净化能力，保证水体流动性是基础。当前多数河流出现黑臭水体的原因都与河流自我净化能力弱、河流成死水有关。基于此，注重水源清洁、保证水域流动性，改善水质均是可行措施。

3.2.5 水源净化

该方法可以通过物理法、化学法、生物法及生态法等多种方法达成目的，上文着重阐述的人工曝气方法就属于物理净化方法之一。化学方法主要是向水体中增加不会再次造成污染的物质，如铁盐、铝盐等混凝剂，与水体污染中的磷等进行反应，生成沉淀，降低其中存在污染物。生物法主要包括水生植被恢复技术等，借助植物净化空气、提高水深照度，或者干扰部分特定植物生长等，这也是预防黑臭水体出现的可行措施。同时随着我国先进技术发展，越来越多新型就似乎面世，例如生态浮床技术就是一项应用范围较广的技术，其不仅可以发挥环境治理，还具备生态修复能力。应用原理是借助无土栽培技术将种植在陆地的植物移栽到水面上，为水体环境增加观赏价值的同时，达成治理水体目的，但需要注意，此技术适合应用在流速平缓、总体积恒定的中小型流域场景中[8]。

表3 水质净化方法总结比对表

4 结 语

综上所示，文章以浙江省宁波市某小区附近的河域支段为基础，结合该水域黑臭水体出现原因展开分析，进而结合成因以及当地河域具体情况，总结河道黑臭水体污染治理技术。希望文章的研究内容，可为我国水体污染治理领域进一步发展提供更多参考。