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1、黑臭水体治理技术黑臭水体治理技术 环境保护部南京环境科学研究所环境保护部南京环境科学研究所 张毅敏张毅敏 二零一六年五月二零一六年五月 1、我国黑臭水体污染现状及成因 【目目 录录 】 2、黑臭水体治理技术简介 3、总结与展望 【我国黑臭水体污染现状及成因我国黑臭水体污染现状及成因】 1.1黑臭水体污染现状形势严峻 近年来，随着我国经济地快速发展，城镇化进程加快，城市排污量不 断增加，再加之城市水体自身环境容量小等原因，许多城市水体已受到严 重污染，黑臭问题现象突出。 【我国黑臭水体污染现状及成因我国黑臭水体污染现状及成因】 1.1黑臭水体污染现状形势严峻 在全国295座地级及以上城市中，有超
2、过七成的城市存在黑臭水体，黑 臭水体总数1861个。在全部黑臭水体中，河流数量占比最高，达85.7%； 重度污染水体数量占比达到33.5%。从黑臭水体地域分布情况来看，经济 发达且水系更多的中东部地区的黑臭水体数量占比较大，中南区域和华东 区域合计占比达71.0%。 已认定黑臭水体中不同类型水体占比情况分区域已认定黑臭水体数量分布情况 河流 85.7% 湖 4.5% 塘 9.8% 重度黑臭 33.5% 轻度黑臭 66.5% 中南，701 华东，621 华北，200 西南，146 东北，141 西北，52 （数据来源：住建部和环保部联合公布第一轮全国黑臭水体摸底排查结果，截至2016年2月16日
3、） 【城市黑臭水体网络监督信息发布城市黑臭水体网络监督信息发布】 自2016年2月18日“城市水环境公众参与”微信公众号开通以来，全国通 过该微信公众号累计收到监督举报信息共1223条，地方主管部门已办结1062 条，逾期未回复75条（住房和城乡建设部与环境保护部联合发布，截至5月1 日）。 历史监督数据统计图 正常办理中，86 逾期，75 【城市黑臭水体网络监督信息发布城市黑臭水体网络监督信息发布】 各省公众监监督及回复情况统计统计 表（单位：条） 地区 截至5月1日累计收 到监督举报信息 已完结逾期 1223106275 北京449445 天津43 河北20109 山西981 内蒙古11
4、辽宁65 吉林321 黑龙江64 上海97 江苏5650 浙江942 安徽3230 福建3535 江西66 山东104601 河南22211 湖北48839 湖南267257 广东5148 广西11 海南1 重庆1413 四川23182 贵州55 云南1457 陕西14131 甘肃99 新疆541 1.2 黑臭水体污染成因 【我国黑臭水体污染现状及成因我国黑臭水体污染现状及成因】 难点1 水体黑臭主要是水体缺氧造成的，同时也与水体富营养化和 底泥沉积有关。 成因1：外源有机物和氨氮的耗氧 u 水体超量受纳外源有机物及一些动植物腐殖质，如生活污水、畜禽粪 便等，水中DO被快速消耗。 u DO下降
5、到一个过低水平时，大量有机物在厌氧菌的作用下进一步分解 ，产生硫化氢、胺、氨和其它带异味易挥发的小分子化合物，从而散 发臭味。 u 河道中大量营养物质促使藻类繁殖，这些藻类在死亡后分解矿化形成 耗氧有机物及氨氮，导致季节性水体黑臭现象。 1.2 黑臭水体污染成因 【我国黑臭水体污染现状及成因我国黑臭水体污染现状及成因】 难点1 水体黑臭主要是水体缺氧造成的，同时也与水体富营养化和 底泥沉积有关。 成因2：内源底泥的释放污染 在酸性、还原条件下，污染物和氨氮从底泥中释放，沉积物中产生的 CH4和N2、H2S等难溶于水的气体在上升过程携带污泥进入水相，使水体发 黑。外源污染被阻断后，河道底泥内的有
6、机物、氮、磷及重金属随水体 活动而释放出来。 1.2 黑臭水体污染成因 【我国黑臭水体污染现状及成因我国黑臭水体污染现状及成因】 难点1 水体黑臭主要是水体缺氧造成的，同时也与水体富营养化和 底泥沉积有关。 成因3：水体流动性变差和水温升高 丧失生态功能的水体的流动性往往较差，直接导致水体复氧能力的衰 退，局部水域或水层亏氧，形成适宜蓝绿藻快速繁殖的水动力条件，增 加水华暴发风险。此外，水温升高将加快水体中微生物和藻类残体分解 有机物及氨氮速度，加快DO的消耗，加剧水体黑臭。 【黑臭水体治理技术简介黑臭水体治理技术简介】 2.1 我国黑臭水体治理技术的发展历程 我国水体污染治理理念和技术相对都
7、比较滞后。在近30年的不断探索中 ，借鉴国外水体整治和管理经验，我国水体污染控制与治理经历从单纯注重 水资源开发、水体安全功能到治理水体环境、维护景观多样性，到重点建设 水体生态系统等三个发展阶段，相应的水体治理技术也在不断发展。 【黑臭水体治理技术简介黑臭水体治理技术简介】 2.1 我国黑臭水体治理技术的发展历程 第三阶段第二阶段第一阶段 20世纪80年代-20世 纪90年代 水利治河阶段。以提高 防洪排游、蓄水航运为 目的，利用防洪工程、 排污工程和灌溉工程等 措施控制污染并改善水 质。 20世纪90年代-21世 纪初 环境保护与综合治理阶 段。全国开展了混合污 水截流管道的修建和优 化、
8、兴建集中污水处理 设施、氧化塘等为城市 水体污染控源截污，开 展底泥疏浚、引清调水 等水体整治技术。 21世纪初以来 水体生态修复阶段。“ 十五”科技专项以及“ 十一五”期间，水专项 在多个城市水体污染控 制与治理中的实施与示 范，多自然型水体修复 技术的理论研究与应用 推广在国内得到快速发 展 【黑臭水体治理技术简介黑臭水体治理技术简介】 2.2 黑臭水体治理技术路线 城市河道的黑臭治理要遵循“外源减排、内源清淤、水质净化、清水补 给、生态恢复”的技术路线。 【黑臭水体治理技术简介黑臭水体治理技术简介】 2.3黑臭水体治理技术 （1）外源阻断（或控源截污）技术 外源阻断 截污纳管 面源控制
9、针对缺乏完善污水收集系统的水体，通过建设和改造水体沿岸 的污水管道，将污水截留纳入污水收集和处理系统，从源头削减 污染物排放。对于目前尚无条件进行截污纳管的污水，可在原位 采用高效一级强化污水处理技术或工艺，快速高效去除污染物。 城市面源污染主要来源于雨水径流中含有的污染物，其控制技术 主要包括各种城市低影响开发（如海绵城市）技术、初期雨水控 制技术和生态护岸技术等。农村的面源主要来自农业、养殖、农 村生活等。 技术缺陷与不足： 工程量大，工程系统性强，周期长，实施难度大等 【黑臭水体治理技术简介黑臭水体治理技术简介】 2.3 黑臭水体治理技术 （2）内源控制技术 清淤疏浚一般有两种方式：干湖
10、疏浚和带水疏浚 干湖疏浚 将水抽干，然后使用排干疏浚设备，如推土机和刮泥机等。该法应 用有限。 带水疏浚 用挖泥船直接从水中清除淤泥，清淤过程要根据污染物特征采取相 应措施，尽量减少开挖时污染物在水中扩散形成二次污染。该法应用广泛。 技术缺陷与不足： 治理费用昂贵，疏浚精度和准确度要求较高， 淤泥处理问题等 【黑臭水体治理技术简介黑臭水体治理技术简介】 （3）水质净化技术 人工曝气复氧 强化絮凝剂、杀藻药剂等 植物净化技术（人工湿地、生态护岸、人工浮岛）、微 生物强化技术、生物膜法、生物栅修复技术等 2.3 黑臭水体治理技术 【黑臭水体治理技术简介黑臭水体治理技术简介】 （3）水质净化技术生物
11、与生态法 植物净化 水生植物的根际吸附等作用可吸收去除一些有机污染物和重金属等物质。植物净化 技术中常用的水生植物主要有沉水植物、挺水植物、浮叶植物和漂浮植物四类，由于黑臭 水体的透明度较低，不适宜沉水植物生长，因此，用于治理修复黑臭水体的水生植物主要 是后三类。 微生物强化技术 在受污染水体中，人为投加高效微生物/酶制剂或其它改善微生物生存环境的物质 （生物共代谢基质及辅助营养物质），可较好地提升土著微生物生长代谢能力，快速分解 去除污染物。 2.3 黑臭水体治理技术 【黑臭水体治理技术简介黑臭水体治理技术简介】 2.3 黑臭水体治理技术 （3）水质净化技术生物与生态法 生物膜法 添加滤料或
12、载体的形式使微生物絮凝在一起形成生物膜，通过膜表面上的原生动物 等降解高浓度 。 生物栅修复技术 利用微生物、植物、水生动物和底栖动物等要素的协同作用，根据水质强化净化要 求构建而成的一种近自然型生态修复装置。生物栅系统具有巨大的由植物根系和组合填料 形成的表面积，对固体污染物和NH3-N等有一定的沉降、拦截和吸附作用。 天然能源曝气，由天然能源风光互补供电系统和水下微孔曝气管构成。 风光互补天然能源曝气系统 太阳能曝气系统 【黑臭水体治理技术简介黑臭水体治理技术简介】 （3）水质净化技术物理法 【黑臭水体治理技术简介黑臭水体治理技术简介】 （4）生态恢复技术 l 宜把河流从上游至下游整体纳入
13、生态修复范围。 l 遵从河流自身的功能、形态与生态定位。 l 河道水质净化是河道生态修复的前提条件。 l 河道生态修复规划应将维护管理纳入其中。 河道生态修复技术主要有岸坡生境修复 、河道缓冲带修复、河道生物多样性修复。 河道基底、岸坡及缓冲带范围区分示意图 2.3 黑臭水体治理技术 岸坡生境修复技术 岸坡生境修复工程设计需确定生态护岸工程的设计要求、稳定计算、结构型式等内容 ，并应满足相关规范的规定。 生态护岸设计应满足结构材料的自然性、结构的软质化及岸坡自然形态的保持等要求； 生态护岸工程结构设计除满足生态效果的设计要求外，尚应满足护岸设计的稳定安全要求； 生态护岸应按持久状况、短暂状况和
14、偶然（地震）状况设计； 护岸结构型式应根据河道断面型式、沿线岸坡挡土高度、工程地质等自然条件、施工条件等 环境条件来设计。 【黑臭水体治理技术简介黑臭水体治理技术简介】 生态护岸构造形式 仿自然护坡的斜坡式或阶梯式结构型式示意图 抛石防护的斜坡式结构型式示意图 植草砌块、生态混凝土、石笼 基床等阶梯式结构型式示意图 综合式护岸结构示意图 【黑臭水体治理技术简介黑臭水体治理技术简介】 岸坡带植被修复设计 （2）植物栽种时间 （3）水生植物的栽种水深 （1）原则 一般陆生植物、球宿根植物的最佳种植时间为植物休眠期。 水生湿地植物种植的最佳时间一般是春夏或初夏， 耐水性差的种类宜在生长期种植，耐寒性
15、强的种类一般可 在休眠期种 低温或高海拔地区宜在生长期种植 芦苇 香蒲 水葱 菖蒲 旱伞草梭 鱼草 水深80-110cm 水深50-80cm水深110cm水深20-50cm 水深1m岸线复杂性高 （2）设计要求 设计以挺水植被为主、沉水植被为辅，结合少量漂浮植被的全系列生态系统修复模式。 挺水植物选择河流所在区域常见植物，种植面积占2km河流岸带恢复区的水面20%，以2 -10丛/m2密度种植； 沉水植物选择不同季相的种类来恢复疏浚后的河流生态系统，约占恢复河段水面的10%， 以30-100株/m2的密度种植 【黑臭水体治理技术简介黑臭水体治理技术简介】 水生动物群落多样性修复技术 （1）适用
16、范围 流速缓慢河岸带缓坡水深1m岸线复杂性高 （2）设计要求 当水体沉水植物生态修复和多样性恢复后，开展水系现存物种调查，首先选择修复水生 昆虫、螺类、贝类、杂食性虾类和小型杂食性蟹类；待群落稳定后，引入本地肉食性的凶 猛鱼类。 底栖动物选择河流所在区域常见动物，投放面积占2km河流岸带恢复区的水面10%， 动物选择不同季相的种类，水生昆虫、螺类、贝类一般以50100个/m2，杂食性虾类和小 型杂食性蟹类以530个/m3的密度投放。 【黑臭水体治理技术简介黑臭水体治理技术简介】 （5）其它 p 在有条件的地方，实行区域限磷或提高污水总磷排放标准。 p 人工控制藻类生长，物理控制技术有藻类直接收集和紫外线杀藻等， 化学控制技术包括投加无机或有机抑（杀）藻剂，生物控制技术包括种 植抑藻水生植物或投放食藻鱼类等。 p 彻底清除沿河垃圾，严控有色有味污染源的直排，构建岸边绿化带 【黑
