戴天驕，賈建娜，張凱磊

(1.天津大學(xué) 環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院,天津 300072；2.交通運(yùn)輸部天津水運(yùn)工程科學(xué)研究所 水路交通環(huán)境保護(hù)技術(shù)交通行業(yè)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，天津 300456)

據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)80%以上的城市河道呈現(xiàn)不同程度的黑臭現(xiàn)象，其中大部分河道表現(xiàn)為季節(jié)性和常年性黑臭[1]，尤其是在經(jīng)濟(jì)和人口活動(dòng)密集的河流湖泊附近，如京津冀、長(zhǎng)江三角洲、珠江三角洲等地區(qū)都存在著較為嚴(yán)重的水環(huán)境問(wèn)題[2]?！端廴痉乐涡袆?dòng)計(jì)劃》明確了我國(guó)水環(huán)境保護(hù)近期(2020年)目標(biāo)為水環(huán)境質(zhì)量階段性改善，地級(jí)及以上城市建成區(qū)黑臭水體控制在10%以?xún)?nèi)，中期(2030年)目標(biāo)為水環(huán)境質(zhì)量總體改善，水生態(tài)系統(tǒng)功能初步恢復(fù)，遠(yuǎn)期(2050年)目標(biāo)為生態(tài)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)良性循環(huán)[3]?？刂瞥鞘泻拥浪w污染，整治河道黑臭，恢復(fù)河流的生態(tài)和社會(huì)功能仍是我國(guó)可持續(xù)發(fā)展過(guò)程中亟待解決的關(guān)鍵任務(wù)之一[1-2，4-5]。整治城市黑臭河道，改善城市水環(huán)境質(zhì)量，對(duì)保障城市人居健康、促進(jìn)社會(huì)和諧與經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展及保障城市生態(tài)安全具有極其重要的現(xiàn)實(shí)意義。

本文結(jié)合國(guó)內(nèi)外河道治理工程及治理技術(shù)的經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)當(dāng)前城市黑臭河道污染治理技術(shù)體系總結(jié)，以期為我國(guó)城市河道污染深化治理及水環(huán)境質(zhì)量提升和功能恢復(fù)提供借鑒。

1 黑臭成因

近年來(lái)，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和城市化進(jìn)程突飛猛進(jìn)，很多地區(qū)的環(huán)境承載力已達(dá)到或者接近上限。環(huán)保治理力度跟不上城建發(fā)展的規(guī)模和速度，各種污染源直排或隨雨水徑流進(jìn)入城市內(nèi)河，造成污染負(fù)荷突破河道承載能力，導(dǎo)致水體發(fā)黑發(fā)臭[4]。城市河道黑臭主要由過(guò)量納污導(dǎo)致的水體供氧和耗氧失衡，有機(jī)物腐敗造成。Lazaro提出河道黑臭的生物化學(xué)機(jī)理，即污染物在缺氧或厭氧條件下轉(zhuǎn)化并產(chǎn)生氨氮、硫化氫、揮發(fā)性有機(jī)酸等惡臭物質(zhì)，同時(shí)水中鐵錳等重金屬被還原，產(chǎn)生FeS、MnS等黑色物質(zhì)[5]。據(jù)《全國(guó)環(huán)境統(tǒng)計(jì)公報(bào)》(2018年)顯示，當(dāng)前全國(guó)地表水污染問(wèn)題極為嚴(yán)峻，海河劣Ⅴ類(lèi)斷面比例達(dá)32.9%，同時(shí)，遼河和黃河污染程度也不容忽視，劣Ⅴ類(lèi)斷面比例分別為18.9%和16.1%。國(guó)家重點(diǎn)評(píng)價(jià)的41個(gè)湖(庫(kù))中，Ⅳ類(lèi)及以上水質(zhì)的湖(庫(kù))占比高達(dá)75.6%，中度富營(yíng)養(yǎng)化比例達(dá)到48.7%[6]。同時(shí)，河道水環(huán)境治理面臨處理存量污染和控制增量污染的多重壓力，長(zhǎng)期以來(lái)涉水排污企業(yè)在我國(guó)經(jīng)濟(jì)總量中所占比重較大，從而加大了河道治理難度[2]。

2 國(guó)外黑臭河道治理研究及典型案例

萊茵河是歐洲第三大河，20世紀(jì)50年代初到60年代末萊茵河流域各國(guó)經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展，大批能源、化工、冶煉企業(yè)工業(yè)廢水排入河道，導(dǎo)致水質(zhì)急劇惡化，被冠以“歐洲下水道”的惡名。萊茵河治理采取以截污控源與生態(tài)系統(tǒng)治理相結(jié)合的技術(shù)手段。通過(guò)調(diào)研確定優(yōu)先治理的污染物質(zhì)清單，采取建立污水、垃圾處理廠等完善的環(huán)保設(shè)施手段解決企業(yè)排污。同時(shí)實(shí)施恢復(fù)河流自然生態(tài)的措施: 拆除水泥護(hù)坡改為生態(tài)護(hù)坡，對(duì)部分改彎取直的人工河段重新恢復(fù)其自然河道等[7]。萊茵河于1995年開(kāi)始重返清澈，平均治理成本為2.5歐元/m3[8]。

泰晤士河是橫貫英國(guó)的母親河，20 世紀(jì) 50 年代，隨著工業(yè)革命的興起及兩岸居住人口的激增，大量工業(yè)廢水和生活污水直排河道，導(dǎo)致水體呈現(xiàn)厭氧狀態(tài)，水中溶解氧含量幾乎為零。泰晤士河治理采取水環(huán)境治理與水環(huán)境管理相結(jié)合的策略，針對(duì)生活污水及工業(yè)廢水直排，全流域建設(shè)污水處理廠470 余座，日處理能力為360萬(wàn)m3/d，幾乎與給水量相等。同時(shí)成立了跨地區(qū)的泰晤士綜合治理委員會(huì)和泰晤士水務(wù)公司，對(duì)泰晤士河流域進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)劃與管理[9]。

清溪川是首爾最大的城市內(nèi)河。20世紀(jì)50年代中期，大量生活污水直排導(dǎo)致河道迅速被污染，因經(jīng)濟(jì)條件限制，曾采取高架道路覆蓋河道，并被認(rèn)為是破壞首爾城市形象的根源[10]。清溪川治理采取截污控源與清水補(bǔ)給相結(jié)合的技術(shù)路線，新建污水處理凈化系統(tǒng)，對(duì)各類(lèi)污水源進(jìn)行徹底截污，同時(shí)抽取經(jīng)凈化后的漢江河水、地下水或雨水及再生水等3種水源向清溪川補(bǔ)水，以維持河道生態(tài)基流[11]。

城市工業(yè)、生活及農(nóng)業(yè)面源的污染物排放量迅速增加，導(dǎo)致日本東京市內(nèi)隅田川的水質(zhì)惡化。其治理采取底泥疏浚與環(huán)境調(diào)水相結(jié)合的方式，隅田川曾于1958年清除河床底泥400余萬(wàn)m3，同時(shí)進(jìn)行引水和調(diào)水，利用清潔的水使河道中污染物快速的稀釋、擴(kuò)散、遷移，這兩項(xiàng)舉措使隅田川水質(zhì)得到較快地恢復(fù)[12]。

國(guó)外河道治理持續(xù)了近半個(gè)世紀(jì)的時(shí)間，其技術(shù)路線以截污控源為基礎(chǔ)，實(shí)施水資源、水環(huán)境、水生態(tài)系統(tǒng)綜合治理。目前發(fā)達(dá)國(guó)家水環(huán)境治理理念已由污染控制發(fā)展為水生態(tài)的恢復(fù)與修復(fù)，實(shí)現(xiàn)了從傳統(tǒng)單一流域水環(huán)境質(zhì)量改善轉(zhuǎn)變?yōu)橐曰謴?fù)河道生態(tài)系統(tǒng)多樣性為目標(biāo)的可持續(xù)性綜合治理[13]。早在1938年，德國(guó)學(xué)者 Seifert首次提出 “親自然河流治理”理念，指出河道治理在滿足水安全等功能基礎(chǔ)上，還需近自然化。1950年，德國(guó)正式創(chuàng)立“近自然河流治理工程學(xué)”，提出河道治理應(yīng)尊重生態(tài)系統(tǒng)，維持生態(tài)平衡。隨后，Schlueter、Bidner、Holzmann、Rossoll及Pabst等學(xué)者分別提出河道生態(tài)治理理論，1992 年,Hohmann提出近自然河流治理應(yīng)減輕人為活動(dòng)對(duì)河流的干擾, 維護(hù)河流生態(tài)多樣性及生態(tài)系統(tǒng)平衡，并逐漸恢復(fù)其自然狀況。近年來(lái)，國(guó)外河道整治工程注重河道生態(tài)系統(tǒng)和諧,并已形成河道生態(tài)治理理論, 如德國(guó)的“河流生態(tài)自然工法”, 美國(guó)的“自然河道設(shè)計(jì)技術(shù)”，澳大利亞的“綠植被技術(shù)”，日本的“近自然工事”等。

3 黑臭河道綜合治理技術(shù)

城市河道的治理遵循“外源減排、內(nèi)源清淤、水質(zhì)凈化、清水補(bǔ)給、生態(tài)恢復(fù)”的技術(shù)路線。其中外源減排和內(nèi)源清淤是基礎(chǔ)與前提，以污染物削減為根本，最大限度地減少污染物入河量。水質(zhì)凈化是階段性手段，借鑒污水處理工程技術(shù)，對(duì)已污染水體進(jìn)行處理以改善水質(zhì)，主要包括就地治理及旁路治理技術(shù)。水動(dòng)力改善技術(shù)和生態(tài)恢復(fù)是長(zhǎng)效保障措施，通過(guò)優(yōu)化調(diào)控河流環(huán)境流量實(shí)施生態(tài)凈化，恢復(fù)河道自?xún)裟芰Γ瑢?shí)現(xiàn) “增容強(qiáng)凈”。

3.1 控源截污技術(shù)

控源截污是河道整治的關(guān)鍵工程，是從根本上改善水質(zhì)的必要工程。河道的污染源包括內(nèi)源污染和外源污染兩種，其中內(nèi)源污染一般來(lái)自底泥；外源污染包括點(diǎn)源污染及面源污染。

3.1.1 點(diǎn)源污染治理

點(diǎn)源污染主要指因市政管網(wǎng)建設(shè)落后，導(dǎo)致生活、工業(yè)污水及合流制污水直排入河[5]。城市建成區(qū)是污水直排的重點(diǎn)區(qū)域，對(duì)于缺乏完善污水收集系統(tǒng)的水體，通過(guò)新建、改造水體沿岸污水收集管道，將污水截流納入污水處理系統(tǒng)，從源頭上削減污染物的直接排放。

基于我國(guó)城市排水現(xiàn)狀，合流制與分流制排水系統(tǒng)將長(zhǎng)期并存。對(duì)于分流制污水管網(wǎng)系統(tǒng)，實(shí)施系統(tǒng)建設(shè)及集散建設(shè)結(jié)合的治理措施。對(duì)河道周邊污水管網(wǎng)進(jìn)行統(tǒng)一梳理，從整體水系角度考慮實(shí)施上下游污水管網(wǎng)建設(shè)工程。同時(shí)，對(duì)于管網(wǎng)難以建設(shè)區(qū)域，應(yīng)調(diào)整規(guī)劃，進(jìn)行分散式就地處理，其處理后的污水作為水體的補(bǔ)水水源。老舊城區(qū)多采用截流式合流制的方式，合流制排水系統(tǒng)的截流污水不宜直接采用重力管道接入分流制排水系統(tǒng)，宜有防止分流制污水倒流進(jìn)合流制系統(tǒng)的措施。同時(shí)應(yīng)采取防止河水水位較高導(dǎo)致截流井河水倒流的措施及設(shè)置初雨雨水調(diào)蓄池等，以進(jìn)一步提升控源截污效果[14-16]。

3.1.2 面源污染治理

面源污染自20世紀(jì)70年代被提出，對(duì)水體污染所占比重隨著對(duì)點(diǎn)源污染的大力治理呈上升趨勢(shì)，主要分為城市和農(nóng)業(yè)面源污染兩大類(lèi)[17]。面源污染已成為美國(guó)水環(huán)境污染的第一因素, 占比達(dá)60%[18]。長(zhǎng)期以來(lái),我國(guó)對(duì)于面源污染尚未給予足夠的重視。城市面源污染是指在降水條件下,雨水和徑流沖刷城市地面,使溶解的或固體污染物從非特定的地點(diǎn)匯入受納水體，引起的水體污染[17]。

美國(guó)對(duì)面源污染控制提出了“最佳管理措施(Best Management Practices，BMPs)方案”，是目前最為系統(tǒng)和全面，應(yīng)用也最廣泛的面源治理方案。我國(guó)于20 世紀(jì)80 年代初開(kāi)始對(duì)北京的城市徑流污染進(jìn)行研究,目前仍處于起步階段?？刂莆廴据^重的初期雨水徑流可有效降低城市面源污染負(fù)荷。城市面源污染控制采取“源頭減負(fù)-過(guò)程生態(tài)攔截-末端消納凈化”的全過(guò)程控制[19-20]。城市河流周邊地區(qū)綠地、道路、岸坡等不同源頭的降雨徑流的控制技術(shù)措施主要為城市低影響開(kāi)發(fā)(如海綿城市)技術(shù)，包括下凹式綠地、透水鋪裝、緩沖帶、生態(tài)護(hù)岸等。過(guò)程及終端控制措施主要有: 路邊的植被淺溝、植被截污帶、雨水沉淀池、合流制溢流污水的沉淀凈化、氧化塘與濕地系統(tǒng)等[20]。實(shí)施中可因地制宜,將城市天然洼地、池塘、公園水池等改建為雨水調(diào)節(jié)池,利用天然水渠和人工濕地,建立林草緩沖帶。

據(jù)《第一次全國(guó)污染源普查公報(bào)》，農(nóng)業(yè)污染源總磷、總氮排放量分別占全國(guó)排放總量的67%和57%。農(nóng)業(yè)面源污染已成為我國(guó)流域性水體污染的重要來(lái)源。國(guó)內(nèi)外學(xué)者在農(nóng)業(yè)面源污染的治理措施方面提出：農(nóng)田休耕計(jì)劃，設(shè)立綜合草/樹(shù)過(guò)濾帶，控制排水與地下灌溉，濕地凈化系統(tǒng)等措施[21-23]。據(jù)美國(guó)BMPs方案，農(nóng)業(yè)面源治理應(yīng)采取非工程措施和工程措施相結(jié)合,其中非工程措施包括制度、教育和污染物預(yù)防措施等，如實(shí)施化肥農(nóng)藥減量增效，劃定畜禽禁養(yǎng)區(qū)、對(duì)禁養(yǎng)區(qū)內(nèi)的畜禽養(yǎng)殖企業(yè)依法關(guān)閉或搬遷等。

3.1.3 內(nèi)源污染治理

內(nèi)源污染主要來(lái)自常年淤積的底泥，其污染物主要是硫化物、氨氮、有機(jī)物和低價(jià)金屬[24]，未處理的污染底泥將對(duì)上覆水體產(chǎn)生持續(xù)性污染，且在水力沖擊、微生物活動(dòng)及季節(jié)氣溫變化等條件下將二次釋放到水體中。尤為嚴(yán)重的是淤泥中重金屬元素，會(huì)通過(guò)生物食物鏈和生物富集作用對(duì)人體健康造成嚴(yán)重威脅[25]。底泥的結(jié)構(gòu)形態(tài)在本質(zhì)上屬于高含水率的固體廢物，具有污染成分復(fù)雜、運(yùn)輸難度大，處理困難等處理難點(diǎn)。

目前，底泥處理修復(fù)的方式可歸納為原位修復(fù)技術(shù)和異位修復(fù)技術(shù)。底泥異位修復(fù)指底泥疏浚后再進(jìn)行異地處理，常用的疏浚方式分為帶水疏浚和干式疏浚。帶水疏浚無(wú)需排空水體，不受季節(jié)等外界環(huán)境因素影響，但清淤厚度和淤泥量不易控制。干式疏浚即將水體完全排空后再進(jìn)行清淤處理，可有效控制清淤深度和清淤量，但對(duì)水體正常的水文環(huán)境產(chǎn)生不利影響[24]。異位修復(fù)方式可直接大幅度削減底泥對(duì)上覆水體污染的貢獻(xiàn)率，但易造成對(duì)水體原有生態(tài)平衡的破壞[26]。底泥的原位修復(fù)處理按照反應(yīng)機(jī)理的屬性分類(lèi)，可分為物理修復(fù)技術(shù)、化學(xué)修復(fù)技術(shù)和生物修復(fù)技術(shù)三類(lèi)。物理修復(fù)即掩蔽遮蓋，將穩(wěn)定的未污染的材料，如泥沙、土工布或一些人工合成材料以覆蓋一層或多層的方式架設(shè)在污染底泥層之上，隔離開(kāi)泥水交互界面[27]。但掩蔽遮蓋的修復(fù)方式所需工程量極大，且增加底泥厚度，改變了原水體的生態(tài)環(huán)境?；瘜W(xué)修復(fù)技術(shù)是通過(guò)向底泥中投加化學(xué)藥劑，通過(guò)改變污染物的釋放性能或直接與化學(xué)藥劑產(chǎn)生氧化還原、鈍化等化學(xué)反應(yīng)，使沉積物中的污染物質(zhì)得到去除或穩(wěn)定化[28]。生物修復(fù)技術(shù)是利用微生物、水生植物和動(dòng)物的本身的生長(zhǎng)增殖等代謝活動(dòng)，消耗降解水體中的污染物質(zhì)。生物修復(fù)不會(huì)破壞原有生物群落系統(tǒng)平衡且效果持續(xù)效果較長(zhǎng)[29]。

3.2 水質(zhì)凈化技術(shù)

水質(zhì)凈化是黑臭河道治理工程中的階段性措施，借鑒污水處理技術(shù)，采取工程措施改善水質(zhì)。根據(jù)水文水質(zhì)特征、治理目標(biāo)及治理階段，針對(duì)性的選擇水質(zhì)凈化技術(shù)。城市水體的水質(zhì)凈化技術(shù)主要包括：人工曝氣充氧、絮凝沉淀技術(shù)、生態(tài)浮島、就地處理技術(shù)及旁路治理技術(shù)等。

人工曝氣充氧技術(shù)通過(guò)人工強(qiáng)化向水體中通入空氣、純氧或臭氧等，提高水體溶解氧濃度和氧化還原電位，緩解水體黑臭狀況[1]。絮凝沉淀技術(shù)是指向城市污染河流的水體中投加鐵鹽、鈣鹽、鋁鹽等藥劑，使污染物形成不溶性固體沉淀至河床底泥中[30]。生態(tài)浮島是一種經(jīng)過(guò)人工設(shè)計(jì)建造、漂浮于水面上供動(dòng)植物和微生物生長(zhǎng)、繁衍、棲息的生物生態(tài)設(shè)施，通過(guò)植物根部的吸收、吸附作用和生態(tài)系統(tǒng)的攝食降解機(jī)理, 削減水體中的氮、磷及有機(jī)物質(zhì)，實(shí)現(xiàn)水質(zhì)凈化[31]。對(duì)于近期污水暫不具備接入市政污水管網(wǎng)條件的，宜在排水口附近采用就地處理技術(shù)，削減進(jìn)入水體的污染物[32]。河道的旁路治理技術(shù)主要包括人工濕地技術(shù)與穩(wěn)定塘技術(shù)等。旁路人工濕地指在河道堤岸帶現(xiàn)有洼地、溝渠或池塘等天然地形的基礎(chǔ)上構(gòu)建的人工濕地生態(tài)系統(tǒng)。針對(duì)河道水質(zhì)波動(dòng)較大且河岸地理環(huán)境相對(duì)復(fù)雜等特點(diǎn)，人工濕地技術(shù)具有運(yùn)行費(fèi)用低，維護(hù)管理簡(jiǎn)單和對(duì)周邊環(huán)境影響小等優(yōu)點(diǎn)[33]。穩(wěn)定塘是一種人工強(qiáng)化措施與自然凈化功能相結(jié)合的水質(zhì)凈化技術(shù)，如多水塘技術(shù)和水生植物塘技術(shù)等，通過(guò)微生物的代謝活動(dòng)和生物間的綜合作用降解有機(jī)污染物[34-35]。

3.3 水動(dòng)力改善技術(shù)

對(duì)于納污負(fù)荷高、水動(dòng)力不足、環(huán)境容量低的城市黑臭河道，采用水動(dòng)力改善技術(shù)，借助清水補(bǔ)給，稀釋黑臭河道中污染物的濃度，同時(shí)加強(qiáng)污染物的擴(kuò)散、凈化和輸出，提高水體復(fù)氧能力和自?xún)裟芰?，改善水體水質(zhì)?？捎糜诤恿餮a(bǔ)水的水資源主要包括：環(huán)境配水水源、節(jié)水水源、過(guò)境水水源及非常規(guī)再生水源。利用城市再生水、城市雨洪水清潔地表水等作為城市水體的補(bǔ)充水源，增加水體流動(dòng)性和環(huán)境容量。韓國(guó)清溪川、法國(guó)巴黎塞納河及奧地利維也納多瑙河治理工程中均采用補(bǔ)水工程。我國(guó)昆明市同心河黑臭河道治理、奧林匹克森林公園龍形水系水質(zhì)改善工程中均利用再生水或中水補(bǔ)水工程[36]。

3.4 生態(tài)修復(fù)技術(shù)

生態(tài)修復(fù)是指利用特定的生物吸收、轉(zhuǎn)化、清除或降解環(huán)境污染物，提高水體自身的凈化能力，構(gòu)建穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)，是水質(zhì)長(zhǎng)效改善和保持不可缺少的措施，旨在使受損生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能恢復(fù)到受干擾前的自然狀況。具有安全穩(wěn)定、工程造價(jià)及運(yùn)行成本低廉、可與景觀改善相結(jié)合等特點(diǎn)。從20世紀(jì)70年代始,對(duì)河流生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行綜合修復(fù)成為一種先進(jìn)的治河理念。截至2004年底，美國(guó)共有37 000多個(gè)河流生態(tài)保護(hù)和修復(fù)項(xiàng)目，平均年投入超過(guò)10億美元。我國(guó)對(duì)河流生態(tài)修復(fù)的研究始于1990年代，至2005年開(kāi)始，進(jìn)入快速發(fā)展階段，已先后啟動(dòng)無(wú)錫、武漢等14個(gè)不同類(lèi)型水生態(tài)系統(tǒng)的保護(hù)與修復(fù)試點(diǎn)[37]。

水生態(tài)修復(fù)主要技術(shù)措施包括微生物強(qiáng)化凈化、水生生物群落修復(fù)技術(shù)、緩沖區(qū)修復(fù)、與生境修復(fù)等。微生物強(qiáng)化凈化技術(shù)實(shí)際上是外源微生物投放技術(shù)，向水體中添加一定量的微生物制劑，加速水體中污染物降解。目前應(yīng)用較為成熟的微生物制劑主要包括：美國(guó)的 Clear-Flo系列菌劑、MO(Liquid live microorganisms)生物活性液、有效微生物菌群(Effective microorganism，EM)及中國(guó)的光合細(xì)菌(Photo-synthesisbacteria，PSB)硝化細(xì)菌等[38]。上海西雙涇河道黑臭河道治理工程中應(yīng)用水底曝氧和投放微生物相結(jié)合，基本實(shí)現(xiàn)全面消除黑臭[37]。水生生物群落修復(fù)技術(shù)是以人工和生物調(diào)控結(jié)合的方式,通過(guò)引種移植和生物操縱等技術(shù)措施，實(shí)現(xiàn)水生生物系統(tǒng)重建，主要包括水生植物的種植及水生動(dòng)物群落重建。水生高等植物能利用其發(fā)達(dá)的根系從水體和底泥中吸收利用大量的氮磷營(yíng)養(yǎng)鹽，具有清淤固沙、凈化水質(zhì)和克制藻類(lèi)大量繁殖等生態(tài)學(xué)效應(yīng)。目前應(yīng)用最多的是水葫蘆、荷花、菖蒲和蘆葦?shù)人叩戎参颷1]。濾食性水生動(dòng)物群落重建的主要目的是通過(guò)增加消費(fèi)者規(guī)模，加快消耗生產(chǎn)者的速度，減少藻類(lèi)的瘋長(zhǎng)而抑制水華。濾食性水生生物包括魚(yú)類(lèi)和貝類(lèi)等，魚(yú)類(lèi)主要是鰱、鳙等，可吞食大量藻類(lèi)和浮游動(dòng)物。河流與緩沖區(qū)河漫灘之間的水文連通性對(duì)水體生物多樣性具有關(guān)鍵性影響，緩沖區(qū)修復(fù)具有削減洪水及污染物沉淀、凈化及截留暴雨徑流等功能[39]。生境修復(fù)技術(shù)通過(guò)恢復(fù)河流彎曲、生態(tài)護(hù)坡改造等措施恢復(fù)河流自然形態(tài)；通過(guò)生態(tài)丁壩構(gòu)建、淺灘深潭構(gòu)建、人工產(chǎn)卵場(chǎng)再造等措施實(shí)現(xiàn)不同環(huán)境棲息地的重構(gòu)。其中淺灘-深塘結(jié)構(gòu)的再造有助于植被的良好發(fā)育和構(gòu)建多樣性的生物棲息地, 還可營(yíng)造天然的河流景觀；在德國(guó)、日本和我國(guó)等地河道生態(tài)修復(fù)工程中均有較好應(yīng)用[40]。

4 黑臭河道綜合治理技術(shù)選擇

黑臭河道產(chǎn)生原因較為復(fù)雜，治理效果影響因素眾多，治理難度較大。通過(guò)一定的工程措施在短時(shí)間內(nèi)可以達(dá)到去除黑臭的目的，但黑臭河道治理的難點(diǎn)在于治理后的水質(zhì)保持，確保黑臭不再反彈。在目前很多黑臭河道的治理案例中，存在因不重視水質(zhì)的長(zhǎng)期保持而出現(xiàn)水體反復(fù)黑臭的現(xiàn)象。因此，黑臭水體治理技術(shù)的選擇應(yīng)堅(jiān)持“因地制宜、綜合措施、統(tǒng)籌管理、長(zhǎng)效運(yùn)行”的原則，根據(jù)水體黑臭成因不同、受污染狀況的不同，治理階段的不同，合理地選擇治理技術(shù)路線。

根據(jù)污染程度與治理目標(biāo)的不同，黑臭河道治理可分為快速治理、水質(zhì)凈化、水質(zhì)保持3個(gè)階段。在快速治理階段應(yīng)采取快速有效的措施消除黑臭、改善水質(zhì)。主要采取新建截污管道減少污染物排放、投加絮凝劑、底泥疏浚、直排污水原位處理、補(bǔ)水活水等措施。經(jīng)過(guò)快速治理階段后，河道水質(zhì)得到一定程度改善，需要采取水質(zhì)凈化措施進(jìn)一步提高河道水質(zhì)，主要采取人工曝氣充氧、建設(shè)植物塘、生態(tài)浮島、種植水生植物、投加改良劑和氮磷控制劑等。水質(zhì)保持階段主要為了避免水體反復(fù)黑臭、水質(zhì)再次惡化等現(xiàn)象，此階段可采取的措施有：水動(dòng)力保持措施，提高水體流速、提高水體自?xún)裟芰Γ凰A藻類(lèi)控制措施、水生植物恢復(fù)措施，控制藻類(lèi)生長(zhǎng)，改善水體生態(tài)環(huán)境及水體環(huán)境容量。

在黑臭河道的治理過(guò)程中除采取相應(yīng)的工程措施外，也要加強(qiáng)對(duì)黑臭水體治理的維護(hù)與管理，確保治理工程高效、有序的進(jìn)行，避免水體反復(fù)黑臭現(xiàn)象，保證河道水質(zhì)長(zhǎng)效改善。

5 黑臭河道治理技術(shù)展望

隨著相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展，黑臭河道治理技術(shù)出現(xiàn)了部分新技術(shù)。包括：污染源控制技術(shù)、生態(tài)修復(fù)技術(shù)、生態(tài)疏浚技術(shù)、外源調(diào)水新技術(shù)及相關(guān)監(jiān)管技術(shù)等方面。

在點(diǎn)源治理方面，以應(yīng)用真空收集截污技術(shù)、氮磷及有價(jià)物質(zhì)回收利用技術(shù)、難降解工業(yè)廢水高級(jí)氧化技術(shù)等高效脫氮、脫碳、除磷及資源、能源化先導(dǎo)技術(shù)為主。在面源治理方面，主要包括集成應(yīng)用城市面源綜合協(xié)同控制技術(shù)，初期雨水、地表漫流截流與污染控制技術(shù)等。在內(nèi)源治理方面，以研發(fā)應(yīng)用新材料與制劑為主，如氧化劑、覆蓋劑、生物抑制劑、環(huán)境友好生態(tài)覆蓋劑等。在生態(tài)修復(fù)方面，以應(yīng)用原位水質(zhì)改善及生物生態(tài)恢復(fù)技術(shù)為主，如復(fù)合酶原位生態(tài)凈化、高效復(fù)合微生物菌劑、土著微生物擴(kuò)增及生物促生、生物操縱技術(shù)等。在生態(tài)疏浚技術(shù)方面，主要以控制疏浚精度、高濃度疏浚技術(shù)、疏浚過(guò)程中細(xì)顆粒懸浮的控制、疏浚后新生界面層的生物活化問(wèn)題，以及疏浚堆場(chǎng)設(shè)計(jì)、余水處理、底泥資源化利用等技術(shù)的研究為主。外源調(diào)水主要以調(diào)水過(guò)程中沉降泥沙、懸浮顆?？刂萍夹g(shù)及區(qū)域水系調(diào)水過(guò)程中水溫水質(zhì)相應(yīng)調(diào)控技術(shù)的研究為主。

6 建議

黑臭河道治理是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，在治理思路上，需實(shí)現(xiàn)由“重技術(shù)投入、重末端治理”向“技術(shù)與機(jī)制建設(shè)并重、末端治理與源頭治理共舉”的轉(zhuǎn)變。目前黑臭河道治理已取得初步成效，但仍然任重道遠(yuǎn)，仍需加強(qiáng)以下幾方面的技術(shù)思路的轉(zhuǎn)變：(1)黑臭河道治理需綜合考慮城市水系統(tǒng)的建設(shè)、區(qū)域水循環(huán)體系的構(gòu)建和水生態(tài)安全功能的健全三方面。按照“外源減排、內(nèi)源控制、水質(zhì)凈化、補(bǔ)水活水、生態(tài)恢復(fù)”的技術(shù)路線，制訂綜合治理技術(shù)方案。(2)對(duì)于完善流域水環(huán)境管理體制與部門(mén)協(xié)作機(jī)制，構(gòu)建流域水污染防治的跨部門(mén)合作機(jī)制應(yīng)予以重視。建立長(zhǎng)效運(yùn)管機(jī)制，明確已建黑臭河道治理工程的運(yùn)營(yíng)責(zé)任主體，確保工程既定目標(biāo)的如期實(shí)現(xiàn)。提高公眾參與的透明度，完善水環(huán)境狀況通報(bào)制度。(3)建立“關(guān)鍵污染因子識(shí)別—治理目標(biāo)確定—綜合治理規(guī)劃制定—工程措施實(shí)施—適應(yīng)性管理(包括環(huán)境監(jiān)測(cè)、效果評(píng)估、河流管理)—調(diào)整(包括重新識(shí)別關(guān)鍵污染因子、重新確定治理目標(biāo)、調(diào)整規(guī)劃與實(shí)施方案)”的循環(huán)負(fù)反饋調(diào)節(jié)機(jī)制，最終實(shí)現(xiàn)河流生態(tài)系統(tǒng)達(dá)到穩(wěn)定趨好的狀態(tài)。