《水(shuǐ)污染防治行動計(jì)劃》(水(shuǐ)十條)對(duì)黑臭水(shuǐ)體治理(lǐ)提出了(le)明(míng)确要求:2020年,我國地級及以上(shàng)城(chéng)市建成區(qū)黑臭水(shuǐ)體均控制在10%以内;到(dào)2030年,城(chéng)市建成區(qū)黑臭水(shuǐ)體總體得到(dào)消除。
城(chéng)市黑臭水(shuǐ)體給市民帶來(lái)了(le)極差的感官體驗,同時(shí)直接影響市民生活,突出水(shuǐ)環境問題。當務之急,便是要認清黑臭水(shuǐ)體的成因并采取有效的治理(lǐ)措施,消除黑臭水(shuǐ)體。
水(shuǐ)體黑臭主要是水(shuǐ)體缺氧造成的
20世紀中期,英國的泰晤士河(hé)是世界上(shàng)最早發生黑臭問題的河(hé)流之一。上(shàng)世紀70年代,德國的萊茵河(hé)由于流經重工(gōng)業區(qū),工(gōng)業污水(shuǐ)排入萊茵河(hé),其污染也(yě)達到(dào)了(le)頂峰。同時(shí)期美(měi)國的芝加哥(gē)河(hé)、特拉華河(hé)等,也(yě)因爲遭到(dào)嚴重污染導緻水(shuǐ)體常年黑臭。在我國城(chéng)市化和(hé)工(gōng)業化進程加快(kuài)的過程中,由于水(shuǐ)污染控制與治理(lǐ)措施滞後,或者能(néng)力有限與水(shuǐ)平低(dī)下(xià),一些(xiē)城(chéng)市水(shuǐ)體尤其是中小(xiǎo)城(chéng)市水(shuǐ)體,直接成爲工(gōng)業、農(nóng)業及生活廢水(shuǐ)的主要排放(fàng)通道(dào)和(hé)場所,導緻城(chéng)市水(shuǐ)體大(dà)面積受污染,引起水(shuǐ)體富營養化,形成黑臭水(shuǐ)體。
我國河(hé)流黑臭現(xiàn)象最早出現(xiàn)在上(shàng)海蘇州河(hé),随後南京的秦淮河(hé)、蘇州的外(wài)城(chéng)河(hé)、武漢的黃孝河(hé)和(hé)甯波的内河(hé)等,均出現(xiàn)不同程度的黑臭現(xiàn)象。近幾十年來(lái),黑臭水(shuǐ)體的範圍和(hé)程度不斷加劇(jù),在全國大(dà)部分城(chéng)市河(hé)段中,流經繁華區(qū)域的水(shuǐ)體絕大(dà)部分受到(dào)不同程度的污染。尤其是各大(dà)流域的二級與三級支流的黑臭問題更加突出,且劣化程度逐年提高(gāo)。如淮河(hé),2014年國家環境質量狀況公報(bào)數據表明(míng),幹流水(shuǐ)質全年都在Ⅳ類水(shuǐ)以上(shàng),但(dàn)主要支流的劣Ⅴ類水(shuǐ)體超過23%;在各大(dà)水(shuǐ)系中海河(hé)的劣Ⅴ類水(shuǐ)質程度最高(gāo),國控斷面監測數據表明(míng),幹流劣Ⅴ類達37%、支流劣Ⅴ類達44%。
水(shuǐ)體黑臭主要是水(shuǐ)體缺氧造成的,同時(shí)也(yě)與水(shuǐ)體富營養化和(hé)底泥沉積有關。國家重大(dà)水(shuǐ)專項相關研究結果表明(míng),當溶解氧降低(dī)到(dào)2.0mg/L時(shí),水(shuǐ)體将處于缺氧狀态。當溶解氧爲3mg/L~5mg/L時(shí),水(shuǐ)體中有機污染物和(hé)氨氮含量一般也(yě)會(huì)超過地表水(shuǐ)Ⅴ類标準,呈現(xiàn)有色有味狀态,但(dàn)有水(shuǐ)生生物存在;當溶解氧大(dà)于6mg/L時(shí),水(shuǐ)體處于有氧狀态,有機物降解和(hé)氨氧化速率顯著增加,水(shuǐ)體開(kāi)始具有自(zì)淨能(néng)力。在以污水(shuǐ)處理(lǐ)廠(chǎng)爲主要水(shuǐ)源的地區(qū),比如海河(hé)流域,水(shuǐ)中部分生物爲難以降解的有機物,BOD接近零,COD和(hé)氨氮即使通過自(zì)淨,也(yě)難以達到(dào)地表水(shuǐ)Ⅴ類标準的要求。
水(shuǐ)體發生黑臭的幾個主因:
一,外(wài)源有機物和(hé)氨氮消耗水(shuǐ)中氧氣。城(chéng)市水(shuǐ)體一旦超量受納外(wài)源性有機物以及一些(xiē)動植物的腐殖質,如居民生活污水(shuǐ)、畜禽糞便、農(nóng)産品加工(gōng)污染物等,水(shuǐ)中的溶解氧就會(huì)被快(kuài)速消耗。當溶解氧下(xià)降到(dào)一個過低(dī)水(shuǐ)平時(shí),大(dà)量有機物在厭(yàn)氧菌的作(zuò)用(yòng)下(xià)進一步分解,産生硫化氫、胺、氨和(hé)其他(tā)帶異味易揮發的小(xiǎo)分子化合物,從(cóng)而散發出臭味。同時(shí),厭(yàn)氧條件下(xià),沉積物中産生的甲烷、氮氣、硫化氫等難溶于水(shuǐ)的氣體,在上(shàng)升過程中攜帶污泥進入水(shuǐ)相,使水(shuǐ)體發黑。
二,内源底泥中釋放(fàng)污染。當水(shuǐ)體被污染後,部分污染物日積月累,通過沉降作(zuò)用(yòng)或随顆粒物吸附作(zuò)用(yòng)進入到(dào)水(shuǐ)體底泥中。在酸性、還原條件下(xià),污染物和(hé)氨氮從(cóng)底泥中釋放(fàng),厭(yàn)氧發酵産生的甲烷及氮氣導緻底泥上(shàng)浮也(yě)是水(shuǐ)體黑臭的重要原因之一。有研究指出,在一些(xiē)污染水(shuǐ)體中,底泥中污染物的釋放(fàng)量與外(wài)源污染的總量相當。此外(wài),城(chéng)市河(hé)道(dào)中有大(dà)量營養物質,導緻河(hé)道(dào)中藻類過量繁殖。這(zhè)些(xiē)藻類在生長初期給水(shuǐ)體補充氧氣,在死亡後分解礦化形成耗氧有機物和(hé)氨氮,而這(zhè)導緻季節性水(shuǐ)體黑臭現(xiàn)象并産生極其強烈的腥臭味道(dào)。
三,不流動和(hé)水(shuǐ)溫升高(gāo)的影響。喪失生态功能(néng)的水(shuǐ)體,往往流動性降低(dī)或完全消失,直接導緻水(shuǐ)體複氧能(néng)力衰退,局部水(shuǐ)域或水(shuǐ)層虧氧問題嚴重,形成适宜藍綠藻快(kuài)速繁殖的水(shuǐ)動力條件,增加水(shuǐ)華暴發風(fēng)險,引發水(shuǐ)體水(shuǐ)質惡化。此外(wài),水(shuǐ)溫的升高(gāo)将加快(kuài)水(shuǐ)體中的微生物和(hé)藻類殘體分解有機物及氨氮速度,加速溶解氧消耗,加劇(jù)水(shuǐ)體黑臭。