關鍵詞：黑臭水體；水治理進展；治理方法；景觀化治理

前言

隨著城市化進程快速發(fā)展，很多城區(qū)內(nèi)河生態(tài)被嚴重破壞，同時由于城區(qū)排水管網(wǎng)基礎設施普遍落后，使得河道水質污染日益嚴重，城市黑臭水問題已成為城市環(huán)境保護的難題之一。水環(huán)境治理作為環(huán)境領域民生短板，亟待解決，而黑臭水體問題的主要根源在岸上，要實現(xiàn)標本兼治，需要系統(tǒng)性的治理思路和方法，要充分考慮水體自身特征、周邊地域特征及市政設施銜接等因素，制定系統(tǒng)化治理方案。

1黑臭水體形成機理

1.1有機污染入河

有機污染物排人河流是造成水體黑臭現(xiàn)象的主要原因之一。城市規(guī)模擴大，人口數(shù)量增長過快，導致污水處理能力不足，同時城市地表徑流污染負荷較大，而截污治污設施建設相對落后，造成大量有機污染物排至水體。有機污染物在水體中分解，消耗大量溶解氧，導致水體缺氧，厭氧微生物大量繁殖并分解有機物，產(chǎn)生了大量致黑致臭物質，最終引起水體發(fā)黑發(fā)臭。

1.2底質污染與底泥再懸浮

底泥被認為是城市水體的重要內(nèi)源污染物，在人為擾動、水力沖刷以及生物活動等諸多因素影響下，促使沉積底泥再懸浮，在一系列物理一化學一生物綜合作用下，吸附在底泥顆粒上的污染物與孔隙水發(fā)生交換，向水體中不斷釋放污染物，大量懸浮顆粒漂浮在水中，導致水體發(fā)黑、發(fā)臭；同時大量底泥為微生物提供良好的生存空間，其中放線菌和藍藻通過代謝作用使得底泥甲烷化、反硝化，導致底泥上浮及水體黑臭。

1.3水體熱污染

城市水體中有大量較高溫度的工業(yè)冷卻水、污水處理廠退水以及居民生活污水等排人，導致局部甚至整個水體水溫升高。水體中微生物在適宜水溫下發(fā)生劇烈的活動，致使水體中的有機物大量分解，溶解氧濃度降低，各種發(fā)臭物質不斷釋放。在夏季水體出現(xiàn)黑臭現(xiàn)象比在冬季明顯增多，分析原因一方面是微生物的活動頻率與溫度表現(xiàn)出顯著正相關性，另一方面是水體中的溶解氧含量隨著溫度的升高而降低。

2現(xiàn)階段黑臭水體的主要治理方法

城市黑臭水治理的方法，主要包含物理與化學治理方法和生物處理方法。

2.1物理與化學治理方法

黑臭水體的物理和化學處理方法一般簡稱物化法，包括獨立使用物理、化學處理方法，或兼用物化原理為理論基礎進行水處理的方法，具體選擇取決于黑臭水的水質、排放或回收利用的水質要求、處理費用等因素。

2.1.1截排調(diào)水

“截排”是指通過安裝攔截設施對生活生產(chǎn)廢水、地表徑流帶來的污染物以及未經(jīng)處理的污水等進行排放控制?！罢{(diào)水”是指將清水調(diào)人生態(tài)矛盾尖銳、嚴重影響民眾生活的水體，以快速凈化水體、改善水質。截排調(diào)水技術的優(yōu)點是處理見效快；其缺陷為截排設施需要定期清理，費用較高，無法根除水體黑臭現(xiàn)象。

2.1.2曝氣增氧

通過技術手段提高水體含氧量，促使輔助水體內(nèi)好氧生物生理活性的恢復，從而加速黑臭水體治理。曝氣技術的優(yōu)點主要為無化學物質添加，大大降低水體治理過程中的二次污染概率；缺陷主要是在嚴重黑臭的水體中處理難以降解的污染物時效果較差。

2.1.3氧化劑處理

利用化學氧化方法快速清除水體中的黑臭物質，常用的氧化劑包括次氯酸鈉、過氧化氫和高錳酸鉀等。但化學藥劑的大量投入對水體造成二次污染風險較大，常用于受嚴重污染的黑臭水體應急處理。

2.2生物生態(tài)治理方法

水的生物生態(tài)治理是利用自然界的生態(tài)過程來處理水體的方法，通過模擬自然生態(tài)系統(tǒng)的功能，模擬生產(chǎn)者、消費者、分解者的功能作用，來進行水質凈化。這種方法不依賴于物理或化學處理，而是利用水生生物、土壤生物體系以及植物等自然元素，通過它們的相互作用和自然過程來凈化水質，同時恢復和維持水體的生態(tài)系統(tǒng)健康。目前被認為是黑臭水治理最為安全有效的方法。

微生物強化凈化：在待治理水體中投入微生物菌劑、生物酶制劑等，促進微生物對有機污染物進行降解和轉化，將有機物質轉化為無機物質。該方法主要適用于河道相對封閉，外部的污染源相對較少的水質修復。

水生植物凈化與修復：一般是根據(jù)高等水生植物凈化能力和微生物特征，因地因日寸制宜地設計構建包括浮葉水生植物、漂浮水生植物、沉水植物和根際微生物在內(nèi)的人工復合生態(tài)系統(tǒng)。水生植被恢復對河底底泥有利，在吸收清潔底泥的營養(yǎng)成分的同時抑制藍藻生長，促進污染物的沉降，達到水體治理效果。

生態(tài)浮島凈化與修復：主要以無土植物為主的修復方法。修復過程以高分子材料為載體和基質，充分運用物種之間的共生關系，使用水間的生態(tài)地位和營養(yǎng)生態(tài)地位，模擬構建一個人工生態(tài)系統(tǒng)，減輕水體中的污染。最大優(yōu)點是直接使用河面，不另外占地，比較適合于中國多數(shù)城市無灘涂空間使用的情況。

水生動物凈化與修復：水生動物主要以水中的細菌、藻類和有機碎屑為食物，有效降低水中漂浮物，至使水體透明度提高。通過養(yǎng)殖水生動物延長食物系統(tǒng)，強化生態(tài)凈化效果。同時，上述物質轉化為生物有機體中的營養(yǎng)物質，如氮、磷等，從水中完全排出，強化了生態(tài)穩(wěn)定。

底泥污染修復技術：主要是采用底泥疏浚，環(huán)保掩蔽的方法。作為內(nèi)源污染控制的主要方法，受到工程實施的條件限制，不可能將所有受污染物全部去除，且疏浚泥沙成本過高，同時清出的污泥缺乏足夠的土地或者空間貯存。

3中國黑臭水體治理進展

3.1國家相關政策

2015年國務院及相關部委相繼發(fā)布了《水污染防治行動計劃》、《黑臭水體整治工作指南》、《黑臭水體治理技術政策》、《黑臭水體整治監(jiān)管平臺》等多項政策文件，提出將整治城市黑臭水體作為重要內(nèi)容；2016年公布《公布全國黑臭水體排查情況》并發(fā)布《城市黑臭水體整治一排水口、管道及檢查井技術指南》；2018年發(fā)布《城市黑臭水體整治實施方案》并于2019年制定《（城鎮(zhèn)污水處理提質增效三年行動方案（2019-2021年）》；2021年發(fā)布《關于深入打好污染防治攻堅戰(zhàn)的意見》，城市黑臭水體整治進入攻堅階段；2022年《“十四五”城市黑臭水體整治環(huán)境保護行動方案》、《深入打好城市黑臭水體治理攻堅戰(zhàn)實施方案》、2023年《關于進一步做好黑臭水體整治環(huán)境保護工作的通知》，明確提出到2025年縣級城市建成區(qū)黑臭水體消除比例達到90%以上。

3.2中國黑臭水體分布現(xiàn)狀及逐年變化規(guī)律分析

截止2017年10月，全國295個地級及以上城市中共有224座城市排查確認建成區(qū)黑臭水體2100個。按照監(jiān)管平臺所得信息將水體類型分為“河”“湖”“塘”3類。在統(tǒng)計的2100個黑臭水體中，水體為“河”的共計1790個，占比85.2%，總長度約為7800km；水體為“塘”的共計204個，占比9.7%，總面積約為28km2；水體為“湖”的106個，占5.1%，總面積約為160km2。

隨著一系列政策的發(fā)布，污染防治和節(jié)能減排力度不斷加大，中國黑臭水體治理行業(yè)快速發(fā)展，地級及以上城市黑臭水體投資規(guī)模在2018年達到階段性峰值，共計1101.4億元。到2021年，伴隨黑臭水體污染得到控制，黑臭水體總量下降幅度極大，投資規(guī)模隨后持續(xù)下降，2021年下滑至71.4億元，同比減少90.32%。到2022年，全國黑臭水體總量僅為2021年的7.8%，象征著中國黑臭水體治理的階段性成功。

4黑臭水體景觀化治理實踐

4.1治理工藝

在黑臭水體治理過程中，利用海綿城市建設+生態(tài)景觀措施相結合的工藝，根據(jù)城市河湖水系特點及治理目標，改善環(huán)境，提升水質。

4.1.1追根溯源

對上游水源進行凈化處理后再流人河湖水系。在上游入水口設置生物攔截隔離較大懸浮物，以沉砂池去除懸浮顆粒，通過與表流濕地、水下森林、生物凈化等景觀結合、組合凈化等處理工藝優(yōu)化水質。

4.1.2強化海綿城市建設

利用“滲、滯、蓄、凈、用、排”的思路，整體規(guī)劃，建設包括生態(tài)駁岸、濱水濕地、雨水花園、PP雨水儲存模塊等“海綿體”，串聯(lián)城市河流與溪流、坑塘、洼地，構建蓄水池和不同承載力的凈化濕地，充分發(fā)揮調(diào)蓄作用，建立完整的生態(tài)凈化系統(tǒng)。

4.1.3變硬質駁岸為軟質駁岸

改造設計和綜合整治城市內(nèi)的河流、湖泊等水體的硬質駁岸，在充分考慮防洪排澇和城市安全基礎上，以景觀生態(tài)為導向，以植物材料為主，工程技藝為輔，化硬為軟，持續(xù)恢復城市水體的部分生態(tài)服務，使硬質駁岸表現(xiàn)出流線、動態(tài)、多樣和生態(tài)等的特征。

4. 1.4全流域架構生態(tài)化岸線

利用“土壤一微生物一動物一植物”生態(tài)系統(tǒng)，加強水體生態(tài)多樣化修復，恢復和增強河湖水系自凈功能，最大限度消除水體污染，實現(xiàn)河湖水系水體自凈，提高水體透明度，全方位構建水上、水下層次優(yōu)美、親切自然的水生態(tài)景觀，構建健康的水生態(tài)系統(tǒng)。

4.2黑臭水體景觀化治理項目應用

4.2.1昌邑市堤河生態(tài)修復項目

堤河是山東省濰坊市昌邑市的主要人海河流之一，此次生態(tài)修復范圍為河道市區(qū)段，總長度約3.1km，占地面積約194.5畝。河道上游寬100m左右，下游寬30m～40m，水體污染為劣V類，較為嚴重。

此次生態(tài)修復目的是對污水廠處理后的輕度黑臭水體，在流經(jīng)小龍河進入堤河前進行深度處理（如圖1所示）。在實施過程中采取景觀凈化水質措施，污水首先經(jīng)過生態(tài)草溝過濾下滲，然后利用自然高差流經(jīng)一系列臺地濕地，包括淺水生態(tài)過濾池、深水生態(tài)過濾池、多功能凈水蓄水池子、洪泛菜園等，逐層凈化后，最后流出的凈水進入堤河河道中。出水水質滿足地表V類水標準，具體水質變化見表1。

在潛流濕地單元內(nèi)，根據(jù)工藝要求種植水質凈化能力較強且具有景觀效果的水生植物，如黃菖蒲、再力花、水蔥等，注重生態(tài)性、美觀性和水處理功能性的結合，提升潛流濕地的生態(tài)景觀效果和凈水能力。

4.2.2濟南市萊蕪區(qū)龍馬河水體治理項目

此次黑臭水體治理范圍包括萊蕪區(qū)龍馬河東岸和西岸兩部分，岸線全長約15公里。項目按照區(qū)域劃分成梯地禾田、濱河蘆荻景觀帶和后海凈化濕地帶三大各具景觀特色和功能特點的部分。

（1）梯地禾田帶：利用城市道路與蓄水位之間12米的高差，形成錯落的草階看臺和景觀梯田，縱橫交錯的肌理和豐富立體的空間塑造出自然生態(tài)與農(nóng)耕文化相融合的田園景觀。污水處理廠的排放水流經(jīng)梯田、曝氣墻等設施，得到充分的曝氣和過濾，黑臭水在自然景觀中由“濁”變“清”。

（2）濱河蘆荻景觀帶：沿河大面積地種植蘆荻，形成連續(xù)的自然景觀帶。同時，蘆荻豐富的根系，提供了龐大的表面積，使黑臭水中的懸浮固體和部分有機物通過物理沉積、過濾和吸附作用被去除，起到水質凈化的作用。

（3）后海凈化濕地帶：濕地帶栽植豐富的挺水、沉水植物，如蘆葦、香蒲、水蔥、蘆竹、菖蒲、苦草、金魚藻等，促進了污染物的分解，有助于防止水體富營養(yǎng)化。濕地作為自然棲息地形成穩(wěn)定和健康的生態(tài)系統(tǒng)，實現(xiàn)了黑臭水的生物降解和資源的回收利用。具體進出水水質指標見表2。

4.2.3泗水縣第二污水處理廠項目（二期）

項目位于泗河（泗水縣流域）西段，金莊鎮(zhèn)官園村東第二污水處理廠北側150米泗河河灘處，占地面積36.92萬平方米（見圖2）。

項目設計采用“緩沖池+生態(tài)滯留塘+潛流濕地+強化表面流濕地”組合的人工濕地對污水進行生態(tài)化治理。治理后排人泗河的主要水質指標達到《地表水環(huán)境質量標準》（GB 3838-2002）Ⅲ類標準，滿足當?shù)丨h(huán)境保護規(guī)劃要求。

作為治理的首要環(huán)節(jié)，生態(tài)滯留塘同時也是濕地的應急反應區(qū)，在上游水質超標時可以提前進行懸浮物收集和粗過濾，避免對原生態(tài)造成沖擊。水流經(jīng)過生態(tài)滯留塘后通過管網(wǎng)輸送至潛流濕地。該區(qū)域占地面積最大，主要種植菖蒲、水蔥、蘆葦、黃菖蒲和千屈菜等五種水生植物。這些植物根系發(fā)達，能有效吸收水中的氮磷及有機污染物，成為處理水質的關鍵環(huán)節(jié)。隨后，經(jīng)涌泉口排入表流濕地，在穩(wěn)定水體作用下增加停留時間，并利用疊水平臺增加曝氣量和含氧量，從而進一步提升水質。本項目處理后水質指標見表3。

5結論

黑臭水體綜合治理作為一項復雜且系統(tǒng)性較強的工程，治理前需充分調(diào)研河道水文條件、流域地塊特征、污染源特征以及周邊市政排水設施等。在充分調(diào)研的基礎上，明確內(nèi)外部條件，以內(nèi)、外源污染防控一水動力提升及水質改善一水生態(tài)修復一水景觀營造為主線，結合項目實際制定系統(tǒng)化治理方案。實踐項目所采取的生態(tài)修復、截污控源、景觀結合等措施，達到了預期成果，水體質量和環(huán)境質量均得到了極大提升。同時，對黑臭水體治理效果應從水質情況、水生態(tài)環(huán)境、公眾評價等方面展開綜合、長期跟蹤評估，確保治理效果“初見成效”和“長治久清”。