城市黑臭水体治理技术研究现状和发展趋势

城市黑臭水体治理技术研究现状和发展趋势

毛俊毅

江苏龙环环境科技有限公司，江苏省常州市， 213002

摘要：城市水环境密切关系着城市居民健康和城市进步发展，然而，从目前我国城市水环境实际情况来看，黑臭水体这一问题普遍存在，而在人们越来越认识到黑臭水体威胁的情况下，开始广泛关注城市黑臭水体的治理，随之各城市开展纷纷开展黑臭水体的治理工作，同时基于一系列治理技术的应用和不断研发，确保从技术角度解决城市黑臭水体问题。

关键词：城市黑臭水体；治理技术；研究现状；发展趋势

社会经济和城市化发展步伐的逐步加快，使得城市中开始涌入大量定居的乡镇居民，但从城市经济发展和基础设施配套情况来看，并不匹配人口激增步伐，而在人口激增的背景下，也致使城市发展及环境等方面的压力逐步加大。近年来，频繁发生的夏季大量降雨和雨污管道私拉乱接等问题，都导致大量生活污水及工业废水顺雨水向河流排放，严重污染了河道；与此同时，城市建设过程占用河道红线的情况也经常会出现，此类改流自然河道及大量填埋等不良行为，都会削弱河道水利功能，减少河流面积，致使城市河道污染程度随之加剧。面对此种情况，城市发展过程首要解决的一个问题就是如何治理城市黑臭水体。

1. 城市黑臭水体治理技术应用现状

1. 化学法

应用化学治理技术时，主要是在污染水体中加入化学试剂，确保化学试剂和污染水体中的污染物产生化学反应，借此达到化学絮凝沉淀、转化污染物的目的，使毒害污染物能够逐渐向无毒、毒性小的物质方面转化。化学絮凝剂铁盐及铝盐、氧化钙等为常用化学试剂，一些研究表明，在黑臭水体中加入CaO₂能使内源磷的释放得到有效抑制，也利于底泥有机磷矿化速度的逐步加快，与此同时，还能够增加黑臭水体pH和DO。除此之外，一些研究人员选择原料为废弃的盐酸酸洗废液及硅酸钠，实现了聚硅酸氯化铁的制备，借此来治理黑臭水体，能有效去除水体的化学需氧量及浊度^[1]。可见，应用化学法来治理黑臭水体能够收获显著的效果，同时操作也十分便捷，具有较强针对性，但值得注意的是，化学法并不能保障问题得以从根本上解决，同时一些化学试剂也会毒害生物，导致水体生态平衡受到破坏，最终致使二次污染问题随之引发，所以化学法一般是当做一种辅助方式使用于黑臭水体局部区域治理中。

2. 物理法

清淤及引水补水等为常用的物理治理方法，从清淤方面进行分析，主要是清理黑臭水体内的污染物，使底泥对上覆水质的影响程度从根本上降低。然而，从清淤具体情况这来看，这种方法不能保证污染问题的彻底解决，主要原因在于：受条件限制性因素影响，很难完全清除河道里的污泥，所以清淤后水体复黑臭现象极易发生；与此同时，具体清淤环节会导致大量土著微生物被带走，致使原有生态平衡遭到破坏。此外，选择清淤法时需要投入较高成本，而在处理和处置清理出来的淤泥时，难度也较大。立足引水补水方面进行分析，其能保障一定时间内水体污染物浓度有效降低，该方法主要是在受污染的河流中引入附近清洁水源，使藻类繁殖有效减缓，帮助水体自净能力逐步恢复，使水体中DO含量得到补充，引水补水在流动性小及流动缓慢的小型景观水体治理方面十分适用。

3. 生物法

近年来，能够友好解决环境污染问题的一种方法就是生物法，得到了广泛认可，同时社会相关领域对该种方法的研究也越来越深入。植物法及微生物法、生物膜技术等是生物法主要包含的内容，一些研究人员在修复黑臭水体时，选择一些水生植物，如美人蕉及苦草等，在单独使用此类植物的情况下，能降低水体中的COD及总氮、NH₃-N、总磷等浓度，而在搭配使用上述水生植物的情况下，能进一步提升净水效果。此外，还有一些研究人员通过复合菌群的利用，使黑臭河涌得到了有效修复，也显著降低了水体的COD及总磷等浓度，切实提高了河涌自净能力。治理黑臭水体的过程中，应用生物法无需开展大规模土建施工，同时该种治理方法具有成本低的优势，也不会进一步影响城市环境，能为城市水体景观功能的快速恢复提供巨大帮助，也可保障我国当下可持续发展理念的充分满足，所以生物法治理城市黑臭水体的可行性巨大^[2]。

2. 城市黑臭水体治理技术发展趋势

（一）生物促生技术

在水体中有很多微生物都存在自洁功能，而在水体被污染的情况下，会降低此类微生物活性，减少生物量，所以水体自净很难开展，而通过生物促生技术的应用，将生物促进剂投放到污染水体中，能为土著微生物的繁殖提供促进作用，基于微生物活性的提升，使污染物祛除目的有效实现^[3]。如一些研究人员使用固体生物促生剂来治理天津某黑臭河道河水，治理结果表明，黑臭河道河水无爆气情况出现时，通过固体生物促进剂的添加，能使水体中污染物有效去除，而治理后的水体也与国家标准Ⅳ类水要求相符；还有一些研究人员通过间接爆气和生物促生剂互相辅助这一方式的应用来净化黑臭水，治理结果显示，通过这样的联合治理方式，能使水体中COD及总磷等物质有效去除，切实改善水质

^[4]。黑臭水体治理中应用生物促生剂，主要是基于土著微生物生长繁殖的刺激为出发点，使水体中的有机污染物有效去除，该种方法具有环境友好型特征，但需要投入较高成本，同时也存在较大的推广难度，所以需要后续进行进一步的研究。

2. 沉积型微生物燃料电池技术

此种燃料电池能使阳极区沉积物中的有机质向电能方面有效转化，该种燃料电池的构成主要包含阴极、阳极、外电路，其中可发生厌氧反应的为阳极，在厌氧或缺氧条件下产电微生物的氧化底物中有机质会逐渐向二氧化碳及质子氢、电子方面转变，而在扩散质子氢的情况下，加之电子借助外电路到达阳极后，能结合阴极表面的氧气，此时好氧反应随之产生，最终产生水，如此一来，整个化学反应即可顺利完成，这种电池技术应用全过程仅会产生二氧化碳及水两种产物，所以不会造成二次污染问题，而这一环节部分电池也能够回收利用，可确保污染物资源化处理处置目标有效实现^[5]。因黑臭水体底部通常都是以完全厌氧或缺氧环境为主，所以能够保障该种电池技术阳极工作需求的充分满足；而对于黑臭水体上部或表层来说，也有一定量的DO存在，所以可保证该技术阴极工作需求的充分满足。所以，原位修复黑臭水体时，可行性较强的一种处理技术就是沉积型微生物燃料电池技术，应用此种处理方法时，无需将生物或化学制剂投入到水体中，其主要是定向驯化原生态中土著微生物，确保产电目的有效实现，所以能使二次污染现象切实避免，具备的环保性及安全性优势十分显著。

结束语：

黑臭水体不仅会给城市人居环境造成巨大破坏，同时城市形象也会因此而受到严重影响，不利于城市的进步发展。所以，为避免黑臭水体造成的影响持续扩大，必须要积极研究黑臭水体治理技术现状和发展趋势，确保技术优势最大限度发挥。

参考文献：

[1]赵亚楠,徐宝军,彭雨婷. 城市黑臭水体治理技术研究现状和发展趋势[J]. 沧州师范学院学报,2020,36(2):28-31.

[2]杨传忠,牛瑞胜,廖庆花,等. 城市黑臭水体治理技术及其发展趋势[J]. 再生资源与循环经济,2019,12(9):38-41.

[3]黄凯,李光倜. 我国城市黑臭水体污染现状及治理技术综述[J]. 四川水泥,2020,0(7):114,116.

[4]许瑞,陈心仪,付先萍,等. 微生物法治理黑臭水体的现状和发展趋势[J]. 云南冶金,2018,47(5):82-88.

[5]郭炜超,徐斌,王趁义,等. 黑臭河水体治理技术研究现状与进展[J]. 水处理技术,2018,44(8):1-5.