河流黑臭污染治理方法研究进展_王鲁宁

———————————基金项目：湖南省环境科学重点学科建设基金资助项目（2006180）王平为本文通讯作者博士硕士论坛Boshishuoshiluntan河流黑臭污染治理方法研究进展王鲁宁1，2王平1*朱健1李捍东3（1.中南林业科技大学环境科学与工程研究所；2.湖南省环境保护厅；3.中国环境科学研究院)[摘要]介绍了河流黑臭污染治理方法研究进展，重点阐述了单一生物修复技术，同时对常规理化治理方法、人工湿地修复技术及生态修复技术作了介绍，并提出了存在问题及展望。[关键词]河流黑臭治理方法研究进展水质污染是当前国内水环境存在的主要问题之一。尽管近二三十年来，国家在水污染防治方面出台了一系列水质标准和法律法规，但水污染的发展趋势仍未得到有效控制。地表水流经城市的河段有机污染较严重，城市居民日常生活排放的污水和很多工业废水都含有大量的有机污染物，有的工业废水还含有有毒有害的人工合成有机污染物质等，使国内大多数城市河流都存在严重的有机污染，导致城市水源水质下降和处理成本增加，对正在实施的可持续发展战略带来了严重的负面影响，严重威胁城市居民饮水安全和人民群众身体健康。城市河流不仅是城市污水和防洪排涝通道，更重要的是城市景观和城市生态环境的组成部分，黑臭河流的治理将会对城市生态、旅游、文明城市的建设产生决定性的，十分深远的影响。目前，河流黑臭污染治理方法主要分为常规理化治理方法、单一生物修复方法、人工湿地修复技术和生态修复技术。其中，常规理化方法主要有截污清淤、调水、曝气充氧，单一生物修复技术主要有微生物修复、植物修复和动物修复，人工湿地和生态修复技术依据生态学原理利用特殊的人工生态系统对其进行修复。一、常规理化治理方法1.截污清淤水体外源污染主要分为点源污染和面源污染，目前我国城市河流面源污染难以控制，截污工程以控制点源为主。清淤是将污染物从河道中清除出去，可以较大程度地削减底泥对上覆水体的污染，从而改善水质，疏浚河道。但清淤并不解决河道水体内源污染问题。受工程条件限制，不可能将全部污泥清掉，清淤后的底泥还可造成二次污染。清淤将河底底栖生物、微生物等一起带走，会打破长期形成的生态平衡，出现新的环境问题。被清除的污染底泥的最终处理也是个问题。此外，大规模的清淤需要充足的资金来支持。2.调水调水是通过水利设施(如闸门、泵站)的调控，引入污染河道上游或附近的清洁水源以改善下游污染河道水质。调水促进了污水的稀释，污染河水不易在河道中滞留而导致黑臭。同时，河道水动力条件得到改善，水体复氧量增加，有利于河道自净能力的提高。该措施能暂时解决城市河流黑臭的问题，却加剧了下游地区和与之相连的江河的污染。上海东面沿海水位高潮时为5.5米，低潮时在0米以下，是调水最为有利的条件，以淀浦河沿线水闸作为主要引水口门，龙华港和张家塘泵闸作为排水口门，逢高引水。3.曝气充氧技术上世纪五六十年代起，河道曝气技术作为一种投资少、见效快、无二次污染的河流污染治理技术，在很多国家被优先采用。由于急流河道能够快速充氧，即水流增加了紊动，增强了氧的传递和扩散[1]，可加速河流水体自净过程，因此对黑臭河流进行人工曝气，可加速水体的复氧过程，迅速氧化有机物厌氧降解时产生的S及FeS等致黑臭物质，有效地改善或缓解黑臭现象，欧美国家和我国都有成功的经验。近年来北京、上海等城市进行了一定规模的河道人工曝气复氧研究和动力学分析，结果表明，即使黑臭程度较高的河水，在有氧条件下20h后，臭味基本消除，水体颜色明显改观，C0Dcr和BOD5大幅度(30%~50%)下降。河道曝气复氧可以采用固定式和移动式充氧两种形式。苏州河北新径下游17公里河段，即采用曝气复氧船进行移动式充氧作业。二、单一生物修复技术生物修复是指生物对对环境中的污染物进行吸收或氧化降解，从而减少或最终消除环境污染的受控制或自发的过程。生物修复主要包括微生物修复、植物修复和动物修复三大类，以微生物修复为主[2-4]。1.微生物修复随着现代生物技术的发展，环境微生物技术也发展迅猛，已经成为一种经济效益和环境效益很佳的解决环境污染问题的有效途径，我国环保局明确指出，要重点研究微生物工程处理技术，大力开展污染物场地补救、修复等环境微生物技术研究，以解决我国面临的许多环境问题[5-8]。微生物修复技术主要分为投加微生物促生剂[9，10]、接种微生物技术[11-15]和培养土著微生物技术，其中培养土著微生物又可分为外投营养物、投加表面活性剂和投加电子受体或共代谢物质[16-24]。目前，培养土著微生物技术成为研究的重中之重。对于微生物修复技术，国内外学者对此开展了一系列的研究，并取得了阶段性的研究成果。微生物修复技术是生物修复技术的一种，是指通过选142DOI:10.14070/j.cnki.15-1098.2010.12.003择、浓缩、