(上海汀瀅環(huán)?？萍加邢薰?，上海 201707)

城市黑臭水體是民眾強(qiáng)烈反應(yīng)的水環(huán)境問題，不僅影響城市居住環(huán)境的美感，也損害城市居民健康[1,2]。針對(duì)我國水環(huán)境的嚴(yán)峻形勢，2015年國務(wù)院發(fā)布的《水污染防治計(jì)劃》(簡稱“水十條”)，對(duì)城市黑臭河道的治理明確了任務(wù)及時(shí)間節(jié)點(diǎn)：“到2020年，地級(jí)及以上城市建成區(qū)黑臭水體均控制在10%以內(nèi)，到2030年，城市建成區(qū)黑臭水體總體得到消除”。上海市政府積極響應(yīng)國家對(duì)水環(huán)境的治理，同年發(fā)布《上海市水污染防治行動(dòng)計(jì)劃實(shí)施方案》，其標(biāo)準(zhǔn)比國家“水十條”要求更高、更嚴(yán)格，提出“2017年底前基本消除黑臭水體，2020年前基本消除喪失功能水體”的總體目標(biāo)[3]。而吳家浜作為亭林鎮(zhèn)河網(wǎng)水系的一部分，其水體黑臭嚴(yán)重影響整體流域水系的水質(zhì)，黑臭河道的治理急不可待。

1 吳家浜黑臭河道治理項(xiàng)目概況

1.1 河道概況

金山區(qū)亭林鎮(zhèn)吳家浜河道整治工程位于金山區(qū)東北部，屬上海水利分片中的浦南東片內(nèi)河道，河道長度約1000m。吳家浜河道范圍為西起牛橋港，東至亭塔路斷頭，河道大致呈東西走向，中間橫穿亭衛(wèi)公路，向西連通外河牛橋港，吳家浜河道西端設(shè)一壩基，用來調(diào)控河道水量。由于污水排放、治理措施不當(dāng)?shù)榷喾N原因，河道水體受到較為嚴(yán)重的污染，河道整體水域生態(tài)系統(tǒng)基本喪失，感官極差，不僅影響河道的整體景觀性，且對(duì)周圍居民的健康有一定影響。

1.2 水質(zhì)情況

為充分了解吳家浜河道的水質(zhì)情況，對(duì)河道進(jìn)行分段取樣檢測，其取樣點(diǎn)位見圖1和表1。吳家浜各段水質(zhì)差別較大，也表明吳家浜河道水動(dòng)力差，水體連通不佳。其東段為工業(yè)區(qū)密集區(qū)，水域溶解氧和氧化還原電位都極低，透明度不足10cm，屬于重度黑臭河道范疇，但氨氮值不高，其COD及總磷嚴(yán)重超標(biāo)，疑似化工廢水排入。中段為居民住宅密集區(qū)，其水域溶解氧及氧化還原電位相對(duì)較高，但氨氮值過高，透明度也只有15cm，屬于輕度黑臭河道，且COD和總磷值過高，疑似東段化工廢水?dāng)U散侵入污染。西段為生態(tài)區(qū)，其溶解氧及氧化還原點(diǎn)位都達(dá)標(biāo)，僅氨氮濃度略超標(biāo)，表明外河(牛橋港)對(duì)西段水域水質(zhì)影響較大。

圖1 取樣點(diǎn)位平面

1.3 存在問題

a.污染負(fù)荷重。經(jīng)過現(xiàn)狀調(diào)查和水質(zhì)情況分析，有污染源不斷向河道內(nèi)排入，特別是東段工業(yè)污廢水的直排，另外吳家浜岸坡基本都為自然護(hù)岸，但護(hù)岸上綠化較差，且兩岸存在眾多建筑垃圾及生活垃圾，面源污染嚴(yán)重，導(dǎo)致水質(zhì)惡化，污染負(fù)荷升級(jí)。

b.水流不暢。吳家浜為斷頭河，基本屬于半封閉水體，水流不暢，水動(dòng)力條件差，導(dǎo)致河道內(nèi)溶解氧不足。

c.水體自凈能力弱。吳家浜水生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)單一，河道內(nèi)基本無水生植物生長，生態(tài)系統(tǒng)嚴(yán)重?fù)p失，基本喪失自凈能力。

d.底泥污染嚴(yán)重。河道河床長期沉積了大量的落葉和有機(jī)物，且在外源污染不斷匯入后，經(jīng)過長期積累腐化形成黑色淤泥，淤泥中腐殖質(zhì)在一定條件下上浮溶入河道水體中，因河道基本無自凈功能，只能使水體水質(zhì)情況惡化。

2 吳家浜河道水體治理

2.1 治理措施

通過河道現(xiàn)狀、河道水文水質(zhì)情況和現(xiàn)有河道污染原因分析，確定以“先截污、再治理”“管理手段和技術(shù)措施”并重的治理思路。針對(duì)吳家浜水系特點(diǎn)，結(jié)合周邊綠地的地形和土地條件，擬先對(duì)河道進(jìn)行全方位的截污清淤，再根據(jù)河道現(xiàn)狀，遵照“因地制宜，一河一策”的原則，將吳家浜河道進(jìn)行目標(biāo)化、分段化治理。

目標(biāo)化：根據(jù)設(shè)計(jì)目標(biāo)，本工程設(shè)計(jì)分為兩大部分：?應(yīng)急治理——消除黑臭狀態(tài)；?長效凈化——達(dá)到地表水Ⅴ類水體標(biāo)準(zhǔn)。

分段化：針對(duì)東段重污染且易污染區(qū)設(shè)一溢流壩，同時(shí)通過曝氣充氧、水下生物基布設(shè)及微生物菌劑的投放等生態(tài)措施逐步改善東段水質(zhì)，且利用溢流壩消除潛在的工業(yè)污廢水再灌現(xiàn)象引發(fā)的整條河道水質(zhì)及生態(tài)崩潰現(xiàn)象；針對(duì)中段易感染區(qū)河道，利用微孔曝氣設(shè)備、噴泉曝氣設(shè)備、微生物菌劑、復(fù)合生態(tài)浮床、挺水植物等組合工藝，實(shí)現(xiàn)河道生態(tài)系統(tǒng)重建、自凈能力恢復(fù)、河道水體改善的目的；針對(duì)西段輕污染且近外河水域區(qū)，利用挺水植物、沉水植物、太陽能生態(tài)浮島等技術(shù)的組合工藝，完善河道生態(tài)系統(tǒng)，逐步實(shí)現(xiàn)河道自清自凈的能力。

圖2 吳家浜河道治理路線

2.2 技術(shù)亮點(diǎn)

a.突出重點(diǎn)治理區(qū)域，實(shí)施分段化治理；集中強(qiáng)化處理與常規(guī)治理相結(jié)合，根據(jù)實(shí)際情況和水動(dòng)力條件劃分出重點(diǎn)治理區(qū)域，有的放矢，治理措施更具針對(duì)性。

b.主要利用生態(tài)治理技術(shù)來構(gòu)建長期穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)，同時(shí)運(yùn)用強(qiáng)大的人工干預(yù)力量，在短時(shí)間內(nèi)提高水體自凈能力，并將外部干擾降低到最低限度，從而在最短時(shí)間內(nèi)體現(xiàn)治理效果。

c.工程利用的微生物菌劑是引用于自然界廣泛存在的芽孢桿菌中優(yōu)選出來的變異優(yōu)勢菌群，生命力和繁殖力超強(qiáng)，同時(shí)具有好氧及厭氧兩種特性的兼性厭氧微生物，能夠以水中有機(jī)污染物為營養(yǎng)源，利于前期水質(zhì)及底泥的改善。

d.沉水植物的種植中利用新型人工沉床技術(shù)，利用鋼管樁、種植毯及限位器等可調(diào)節(jié)沉水植物種植深度，用以解決前期水中透明度不足、河道中央水深滿足不了沉水植物種植的問題。

2.3 治理成效

2.3.1 景觀分析

吳家浜黑臭河道的工程施工開始于2017年8月17日，9月23號(hào)正式完工，經(jīng)過約4個(gè)月河道水體的生態(tài)修復(fù)，并對(duì)河道水質(zhì)的進(jìn)行監(jiān)測，其河道治理前后對(duì)比見圖3，由圖中可以看出透明度明顯提高，水體清澈，河面綠化景觀良好。

圖3 河道治理前后對(duì)比

2.3.2 水質(zhì)分析

由圖4—圖6及表2中可以看出，治理5d后水質(zhì)大為改善，其水中氨氮、DO及ORP指標(biāo)全部達(dá)標(biāo)，內(nèi)源清淤、外源截污及外河通水等物理措施能夠消除河道內(nèi)大部分的污染物，對(duì)于消除黑臭河道見效快。

治理45d時(shí)，東段河道出現(xiàn)企業(yè)排污現(xiàn)象，其東段河道氨氮值猛增至9mg/L以上，但溶氧和ORP變化不大，代表微孔曝氣增氧系統(tǒng)對(duì)溶氧及ORP的指標(biāo)基本能保持相對(duì)穩(wěn)定狀態(tài)。中東段間由于土壩的設(shè)置，杜絕了污染物的直接侵入，但由于未考慮雨季東段排水問題(后續(xù)已設(shè)置外排水泵)，導(dǎo)致東段滿溢至中段，導(dǎo)致中段河道的氨氮有所升高。

治理60d后，已對(duì)周邊全部截污納管，各河段的水質(zhì)都穩(wěn)步改善，經(jīng)過約4個(gè)月的生態(tài)修復(fù)治理，其整體河道都已穩(wěn)定消除黑臭狀態(tài)，溶氧基本在6mg/L左右，ORP維持在150mv左右，氨氮降至2.3mg/L左右。

表2 河道治理進(jìn)度

圖4 氨氮的變化情況

圖5 ORP的變化情況

圖6 DO的變化情況

3 結(jié)論及建議

通過吳家浜黑臭河道整治項(xiàng)目，根據(jù)治理措施、時(shí)間進(jìn)度、水質(zhì)情況變化及實(shí)際的治理效果，可得出以下結(jié)論：

a.外源截污、內(nèi)源清淤及外河通水等物理措施能夠削減掉河道中大部分的污染物，對(duì)于黑臭河道治理能夠見效速度快，適合一些應(yīng)急河道項(xiàng)目治理。

b.外源污染的截除極其重要，反之會(huì)影響河道的生態(tài)修復(fù)，嚴(yán)重會(huì)使河道污染重新惡化，返黑返臭。

c.外來污染源的侵入對(duì)水中氨氮指標(biāo)升高明顯，但外加微孔曝氣系統(tǒng)能夠維持河道中溶氧及ORP含量穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。

d.曝氣系統(tǒng)、微生物反應(yīng)系統(tǒng)、水生植物系統(tǒng)、復(fù)合浮床系統(tǒng)的組合構(gòu)建能夠完善河道內(nèi)生態(tài)系統(tǒng)，在外源截污徹底情況下能夠穩(wěn)定改善河道水質(zhì)，消除河道黑臭。但氨氮值雖有大幅度降低，仍處于劣Ⅴ類狀態(tài)，水質(zhì)的提升強(qiáng)度還需要后續(xù)的水質(zhì)監(jiān)測及工程研究，以期為后續(xù)消除劣Ⅴ類河道的全面治理提供參考。fffff8

[1] 曹祎程,易境.淺談長沙市南托港河道黑臭水體治理[J].低碳世界,2017(34):15-16.

[2] 趙穎,陳珂,張?zhí)m真,等.我國黑臭水體治理技術(shù)的研究進(jìn)展[J].資源節(jié)約與環(huán)保,2017(3):25.

[3] 蒲琴,李林駿,魏玉君,等.黑臭水體污染現(xiàn)狀及治理的方法[C].2016全國水環(huán)境污染控制與生態(tài)修復(fù)技術(shù)高級(jí)研討會(huì)論文集.2016.