【原】朱喜：治理平原河網(wǎng)水污染凈化河水提升水質(zhì)

水利天下 2022-02-26

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【編者按】“沒有最好，只有更好”，是本公眾號創(chuàng)辦的座右銘，也是奮斗的目標(biāo)。長期以來，我們始終把推文質(zhì)量、品質(zhì)放在第一位，精挑細選。本著百花齊放，百家爭鳴，出于為公眾傳播有益資訊信息之宗旨，為更好地豐富平臺內(nèi)容與專業(yè)水平，力求打造水利行業(yè)精品公眾號平臺之精神，【水利天下】（原名【水利參閱】）開辦【百家論水】專欄，專欄集各位專家智慧，進行熱點解讀、獨到見解、沙龍研討、案例或經(jīng)驗總結(jié)、分析等原創(chuàng)分享。本期為第41期，分享人是朱喜老師，本文經(jīng)作者授權(quán)同意本平臺發(fā)布，讓我們一起致敬分享者并與諸位分享、交流。

一作者簡介

朱喜老師在第十三屆水科學(xué)發(fā)展論壇上分享觀點、看法

【作者簡介】朱喜：男，1968年畢業(yè)于烏魯木齊農(nóng)墾大學(xué)，高工,中國水利學(xué)會會員；在新疆水利行業(yè)工作至1985年調(diào)回?zé)o錫，于無錫市水資源管理處、犢山工程管理處等9個單位工作過，2005年退休前后工作于無錫市水利局12年。前后從事水資源、水工程規(guī)劃、設(shè)計和管理工作50余年，2002起從事河湖水污染、水環(huán)境、水生態(tài)研究，2007年起從事太湖等大中型湖泊消除藍藻爆發(fā)、富營養(yǎng)化技術(shù)及其應(yīng)用理論研究。2007年6月首先提出太湖2007年5.29供水危機實質(zhì)是“湖泛”的理論，為政府采納和專家認同；提出新溝河“引江濟太”的設(shè)想；2007-2013年任無錫市藍藻辦顧問，專門從事藍藻治理技術(shù)工作。

共編撰出版5部技術(shù)專著：《河湖污染與藍藻爆發(fā)治理技術(shù)》（2021），《河湖生態(tài)環(huán)境治理與調(diào)研》（2018），《中國淡水湖泊藍藻爆發(fā)治理與預(yù)防》（2014），《太湖藍藻治理創(chuàng)新與實踐》（2012），《太湖無錫地區(qū)水資源保護和水污染防治》（2009）。

主編４個規(guī)劃：《無錫市水資源綜合規(guī)劃》（2007），《無錫市水生態(tài)系統(tǒng)保護和修復(fù)規(guī)劃》（2006），《無錫市水資源保護和水污染防治規(guī)劃》（2005），《無錫市區(qū)水資源保護規(guī)劃》（1995）。

發(fā)表有關(guān)水資源、水生態(tài)、水環(huán)境、河湖治理、2007年供水危機、調(diào)水、防御洪澇、污水處理提標(biāo)、治理太湖巢湖滇池富營養(yǎng)化和藍藻爆發(fā)等百余篇文章，參加全國百余場學(xué)術(shù)研討交流會并作報告。

二文章全文

治理平原河網(wǎng)水污染凈化河水提升水質(zhì)

朱喜

太湖要深入治理、消除富營養(yǎng)化，水質(zhì)達到Ⅲ類，但太湖上游相當(dāng)多的河道P N不達標(biāo)，污染嚴重，表現(xiàn)為黑臭、水質(zhì)劣Ⅴ類、透明度低、水生植物稀少。所以須進一步控制外源，其中直接凈化河道水體、削減河道入湖污染負荷是有效途徑之一。

1 河道及其特點

⑴ 河道。太湖流域是低洼平原區(qū)域，小微型河道有上萬條，骨干河道大中型河道有百余條，其中主要入湖河道有22條。

⑵ 河道特點。太湖流域千百年來是人口稠密社會經(jīng)濟發(fā)達區(qū)域，為保持社會經(jīng)濟持續(xù)發(fā)展，人工開挖了眾多的重要河道和小微型河道，以利于發(fā)展水運，便利生活用水、灌溉哈發(fā)展城鎮(zhèn)。① 小微型河道特點。水流緩慢，流量小，入河污染負荷多；土地資源緊缺，河道兩側(cè)護岸大多為直立式硬質(zhì)護岸（坡）；降雨初期地面經(jīng)流污染物大量入河；底泥釋放N P和黑臭物質(zhì)多等。② 入湖河道特點。太湖水量的主要來自于入湖河道；太湖污染負荷量的85%來自于入湖河道；相對于小微型河道水流較快，流量較大，河道兩側(cè)護岸大多為直立式硬質(zhì)護岸（坡）；底泥釋放N P物質(zhì)較多。

2 河道水質(zhì)現(xiàn)狀

⑴ 環(huán)太湖河道水質(zhì)。入湖河道近幾年均消除劣Ⅴ類（為地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)GB3838-2002，若為湖泊標(biāo)準(zhǔn)另行注明），但其Ⅴ類標(biāo)準(zhǔn)的TP濃度為0.4mg/L，且無TN要求；湖泊Ⅴ類標(biāo)準(zhǔn)TP濃度為0.2mg/L，TN為2mg/L，二者相差甚多。如按湖泊標(biāo)準(zhǔn)評價，環(huán)太湖河道入湖水質(zhì)，多年平均值TP 0.189 mg/L、Ⅴ類，TN大部分為劣Ⅴ類。其中湖西區(qū)TP 0.226 mg/L、TN 3-5mg/L，均為劣Ⅴ類。另外骨干河道如京杭運河（蘇南運河）水質(zhì)一般均能夠達到Ⅳ類。

⑵ 小微型河道水質(zhì)。流域眾多的小微型河道有相當(dāng)多治理效果良好，但仍有相當(dāng)多河道治理效果不佳，甚至尚存黒臭現(xiàn)象，至于各城區(qū)的暗河幾乎全是黒臭水體，所以下大雨后暗河下游的河道幾乎均是劣于Ⅴ類或成為臨時性的黒臭河道。

3 直接凈化河道水體必要性

流域的河道大部分得到較好的治理，但有相當(dāng)部分尚未能達到Ⅲ-Ⅳ的水質(zhì)目標(biāo)要求。總體是控源截污措施尚不能完全滿足要求：① 城市村鎮(zhèn)的生活污水、工業(yè)污水等不能全部接入管網(wǎng)進污水廠（設(shè)施）進行處理、污水處理標(biāo)準(zhǔn)跟不上流域社會經(jīng)濟發(fā)展的需求；② 排污口難以全部封閉，特別是城市有相當(dāng)多的暗河（涵管）難以全部封閉排污口；③ 老城區(qū)污水管與雨水管錯接；④ 有些廚房生活污水或洗衣機污水排入了雨水管道；⑤ 進入雨水管的初期雨水是污水，大中城市此現(xiàn)象十分嚴重，一般大雨暴雨初期0.5-1小時，從雨水管里排出的水是黑的，其污染物來源之一是雨水中的污染物，之二是雨水管（包括窨井）中相當(dāng)長時間沉積的污染物。這些情況難以使河湖水體盡快變清，如上海在大暴雨后的1-2小時，蘇州河二岸排污口排放的水均是黒臭水，以致蘇州河在大暴雨后的數(shù)天都難以使河水變清。

由于流域上游的入湖河道及其支流的水質(zhì)尚不盡人意，所以很有必要對入湖河道進行從源頭至入湖河口的全河段的治理，在加大治理污染力度的基礎(chǔ)上，可采用直接凈化河湖水體的技術(shù)，逐步使全部河道水質(zhì)達到水功能區(qū)要求。

4 直接凈化河道水體技術(shù)總體要求

總體要求：效果相對較好；效率相對較高；成本相對較低；實施管理相對較方便；安全性相對較好；有利于生態(tài)修復(fù)；有利于長期有效改善水質(zhì)；能與其他治理河湖的技術(shù)相融合；百姓能夠接受、決策專家不反對，或通過宣傳、思想工作使專家表示同意。

5 凈化河道水體五步驟

⑴ 總體步驟。河道特別是中小河道凈化水體生態(tài)修復(fù)五步驟：① 實施控源截污；② 消除底泥污染；③ 在此基礎(chǔ)上實施凈化河道水體、消除黑臭、提高透明度；④ 生境合適的實行生態(tài)修復(fù)；⑤ 長效管護。若未及時控源截污、消除底泥污染，就實施凈化河道水體、生態(tài)修復(fù)，則治理效果普遍不佳。

⑵ 嚴格控制外源入水。① 增加污水處理能力和提標(biāo)。a 建設(shè)足夠的污水處理能力，處理能力與人口、社會經(jīng)濟發(fā)展規(guī)模相當(dāng),生活和工業(yè)全部污水進污水廠（設(shè)施）處理；b根據(jù)環(huán)境容量提高污水廠處理標(biāo)準(zhǔn)，主要指標(biāo)達到當(dāng)?shù)丶疤乃δ軈^(qū)標(biāo)準(zhǔn)，有人認為提標(biāo)過高，分析其原因主要是認為提標(biāo)投入過高，實際上現(xiàn)在創(chuàng)新的提標(biāo)技術(shù)投入相對不多，且現(xiàn)在不是提標(biāo)過高，而是普遍提標(biāo)不夠；c建設(shè)完善的污水收集管網(wǎng)和加強管理維護；d加強污水廠達標(biāo)排放的監(jiān)督檢查。② 大幅度減少4類點源污染負荷。包括大幅度減少污水廠、工業(yè)、生活和畜禽規(guī)模養(yǎng)殖業(yè)4類點源的入水污染負荷；封閉全部排污口（污水廠排污口除外）。其中雨污合流管道及三產(chǎn)污水進入雨水管道的排水口應(yīng)同時封閉；嚴格控制畜禽養(yǎng)殖污染、資源化利用。③ 嚴格控制面源?？刂埔赞r(nóng)業(yè)為主的包括種植業(yè)、水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)、分散畜禽養(yǎng)殖及垃圾污染在內(nèi)各類面源污染。④ 控制地面徑流污染。流域是社會經(jīng)濟發(fā)的區(qū)域，地面徑流成為主要的面源污染之一。要控制雨水管道污染；建設(shè)海綿城市，蓄存雨水，綜合利用，凈化初期雨水徑流；采用雨污合流分流（溢流）技術(shù)，將不下雨或下雨初期時合流系統(tǒng)中的污水和雨水進行處理，加強對大暴雨初期的地面徑流污染的控制，注意大暴雨地面徑流污染對河流生態(tài)系統(tǒng)的沖擊過程，采取必要措施削減或滯緩入河污染負荷量，盡快消除短時間污染負荷沖擊和恢復(fù)水質(zhì)。在進行河道治理和生態(tài)修復(fù)的設(shè)計時要考慮此因素。⑤ 節(jié)水減排。在第一、二、三產(chǎn)業(yè)的各項各業(yè)全面推行節(jié)約用水，節(jié)水就是減少污染物排放。

⑶ 清淤減少內(nèi)源。采用環(huán)保型機械實施清淤，或采用微粒子技術(shù)或高效復(fù)合微生物等直接降解有機淤泥、消除黑臭；若底泥污染不嚴重則可不必清淤。若治理河道僅注重改善河道水質(zhì)而不注重清除底泥污染，底泥持續(xù)釋放污染物則使河道治理達標(biāo)后不能長期保持良好效果。通航河道主要控制船舶的生活和石油污染，適度控制船行波起浮底泥。同時全面整治河道岸坡和沿岸的景觀環(huán)境。

⑷ 直接凈化河道水體。① 高效復(fù)合微生物制劑和微粒子技術(shù)凈化水體為首選；② 物理或理化技術(shù)，如采用混凝過濾、磁分離、造流曝氣和增氧（特別是利用純氧曝氣增氧）等技術(shù)凈化水體和除藻，利用光催化（光觸媒）、紫外線、臭氧、超聲波、改性粘土等技術(shù)凈化水體；③ 生物技術(shù)凈化水體：輪蟲等低等原生動物；種植水葫蘆；放養(yǎng)菱；種植蘆葦、荷花等挺水植物；④ 采用上述技術(shù)搭配實施。

⑸ 生態(tài)修復(fù)。生態(tài)修復(fù)是在水質(zhì)得到較好改善的基礎(chǔ)上，在河底、邊坡、水體種植適當(dāng)密度的植物，并結(jié)合修復(fù)適宜的動物、微生物。全國在社會經(jīng)濟發(fā)達的平原河網(wǎng)區(qū)實施生態(tài)修復(fù)控制嚴重污染河道已取得廣泛成功的經(jīng)驗。相當(dāng)多實施人工生態(tài)修復(fù)河道的植物多年均保持良好的生長狀態(tài)。人工修復(fù)與自然修復(fù)相結(jié)合，人工修復(fù)促進自然修復(fù)。① 河道治理生境合適的均應(yīng)生態(tài)修復(fù)。除非河道不能種植植物（如非土質(zhì)的河底或邊坡）或建設(shè)單位由于某種原因只要求水體變清而不要求修復(fù)植物的。② 一河一策修復(fù)生態(tài)。如根據(jù)河道的水深、流速、航行、底質(zhì)、防洪等情況要求進行生態(tài)修復(fù)設(shè)計。水深的只能進行邊坡修復(fù)，建設(shè)生態(tài)邊坡，但要確保防洪排澇和航行安全，滿足防沖刷和穩(wěn)定性要求，通航河道要考慮船行波對護坡及植物的影響；水淺的可在河底修復(fù)植物等；河底為非土質(zhì)、若有必要和可能情況下，可在河底填土種植植物；為景觀和除污要求可設(shè)置浮床。③ 以種植本地常見品種為主。外地品種經(jīng)試驗訓(xùn)化后適量種植。修復(fù)成功后可適量養(yǎng)殖小型非底棲魚類、觀賞魚類等。硬質(zhì)護底（坡）、流速較快河道可不種植沉水植物，主要消除黑臭和保持河水清潔。同時滿足滿足觀景要求。④ 盡量創(chuàng)造較平靜水面。底坡略陡或有特殊情況的河道可設(shè)置滾水壩、溢流壩、水閘等，進行分段治理；較大水面河湖分片建設(shè)擋風(fēng)浪設(shè)施；有行洪排澇和航行要求的不應(yīng)妨礙其功能。⑤ 較深水體可采用立體多層浮床（浮島）種植。多層浮床（浮島）可為固定式或可移動式，頂層為挺水植物，中下層為沉水植物，上中層同時可掛人工生態(tài)纖維草，立體多元凈化水體。⑥ 根據(jù)生境變化適時調(diào)整生物結(jié)構(gòu)。隨著生態(tài)修復(fù)時間的推進，河道的水質(zhì)狀況得到一定程度的改進，此時需要適時調(diào)整生物結(jié)構(gòu)，有些耐污的動植物應(yīng)該逐步調(diào)整為不耐污的動植物。⑦ 農(nóng)村河道生態(tài)修復(fù)。鄉(xiāng)村土地資源相對較寬裕，可用土質(zhì)護坡或各類邊坡較緩的生態(tài)程度較高的護坡，利于植物、微生物、動物的生長、棲息。

6 河道凈化區(qū)域平面布局

相當(dāng)多進行常規(guī)治理凈化河道是采用凈化池（或稱氧化溝）、前置庫的治理方式。將河道水質(zhì)不合格的水體流經(jīng)凈化池、前置庫治理合格或減輕污染后進入下游。

⑴ 前置庫凈化池概念。① 前置庫，就是在大型河湖、水庫等水域的入水口處設(shè)置規(guī)模相對較小的水域，將河道來水先蓄在其內(nèi)，此水域?qū)嵤┮幌盗兴膬艋胧?，同時發(fā)揮其沉淀等自我凈化能力，削減相當(dāng)部分污染負荷，再使水流入其下游大型河湖、水庫等水域。② 凈化池，與前置庫相仿，即是使上游水體中含較多污染物的水流經(jīng)過一個水域，提高自然凈化能力及采取人工凈化措施使水體減少污染負荷、得到凈化，隨后流入下游。凈化池也稱氧化溝。

⑵ 凈化池前置庫的土地占用。設(shè)置凈化池、前置庫原則，在土地資源緊缺太湖流域總的是不占用或盡量少占用土地。一般是利用現(xiàn)有的坑塘洼地、河道河段、湖泊湖灣等，必要時也可少量占用土地設(shè)置。

⑶ 凈化池前置庫的分類。① 部分河段作為凈化池，一般是底坡較緩、水流較緩慢的河段可以直接作為凈化池，其下游端應(yīng)設(shè)置控制水流的各類壩等。② 河道二測的坑塘洼地作為凈化池。對于流量較大和流速較快的河道，可在河道外側(cè)設(shè)置一個或多個旁側(cè)凈化池，其中多個旁側(cè)凈化池之間可直接連通或不直接連通，引導(dǎo)河水自流或水泵抽引進入河道旁側(cè)每一個凈化池，經(jīng)凈化處理后的水進入河道下游。河道外旁側(cè)凈化池系統(tǒng)相當(dāng)于與河道平行的叉河。凈化池的總?cè)莘e和個數(shù)根據(jù)需要凈化的水量、時間和力度，以及土地和其他條件的可能性決定。③ 把整條河道作為凈化池。由于流域土地緊張、相當(dāng)多河道河道水質(zhì)較差或達不到水質(zhì)目標(biāo)，急需要凈化水質(zhì)達到考核目標(biāo)，而河道周圍無可利用的凈化池。所以可直接把整條中小河道作為凈化池對待。若不通航的河道流速較快且水深很淺，則可設(shè)置一級或多級壩體（可為橡膠壩、溢流壩或臨時壩）適當(dāng)抬高水位增加水深，又可正常泄水。④ 河道組合凈化池。河道本身可以作為凈化池，同時可在河道一側(cè)或二側(cè)均設(shè)置凈化池，河側(cè)的凈化池可以是1個或多個成串排列。⑤ 在河道入湖口設(shè)置入湖前置庫。在河道入湖口周圍一定范圍內(nèi)設(shè)置圍隔或壩體形成相對封閉的水域作為前置庫。如湖西區(qū)宜興、常州的相當(dāng)多進入太湖的河道水質(zhì)均較差，均可在入湖前先進入前置庫處理改善了水質(zhì)后再進太湖?；蚩蓪⑻匕端蛞驯粐鷫ǖ拇罅亢┑刈鳛榇竺娣e的前置庫，對河水進行進行處理。⑥ 污水廠尾水排放口設(shè)置入水前置庫。污水廠的尾水水質(zhì)滿足不了受水區(qū)的水質(zhì)要求，可利用其下游的坑塘洼地、湖泊湖灣作為前置庫。如太湖西部區(qū)域有西氿、團氿、東氿、漕湖等中小型湖泊及眾多湖灣、蘆葦濕地，有些污水廠可將湖灣和蘆葦濕地作為前置庫，其尾水排入其中得到相當(dāng)程度的凈化后，再排入河道及太湖。

7 凈化河湖水體技術(shù)及種類

⑴ 凈化河湖技術(shù)種類。常用分類：物理、理化（電子、量子、曝氣）；化學(xué)（混凝氣浮或沉淀）；微生物；生物（植物、動物）生態(tài)修復(fù)等；以治理效果長短分類：短效治理技術(shù)和長效治理技術(shù)。河湖水體本身也有一定或相當(dāng)?shù)淖晕覂艋芰?，如沉淀，通過流動增氧等。河湖治理基本要求是控制點源、面源和內(nèi)源的污染負荷，及采取調(diào)水和生態(tài)修復(fù)等措施。但有時候僅依靠上述措施，不能在較短或相對較短的時間內(nèi)使水體變清、改善水質(zhì)，此時就需要采用直接凈化河湖水體技術(shù)。

⑵ 微生物治理技術(shù)。世界上有微生物千萬種。其中有益微生物有上萬種。使用單一微生物凈化水體的效果一般不盡人意，應(yīng)選用高效復(fù)合微生物作為治理水環(huán)境的首選技術(shù)，潛力巨大。① 微生物作用。微生物在水環(huán)境治理中的總體作用是凈化水體、底泥。通過好氧、厭氧反應(yīng)，分解、降解或轉(zhuǎn)化水體或底泥中的脂肪、有機物、碳水化合物、植物纖維素等污染物，使N元素進入大氣，使P元素沉入水底成為不溶性P，同時可消除黑臭。治理水體的微生物菌群中有10多種甚至幾十種有益菌組成，共同發(fā)揮作用。但使用微生物治理河道均需要解決其在冬季低溫狀態(tài)下提高活性的問題。② 微生物載體。微生物具有合適的載體才能發(fā)揮高效和持久作用。載體一般分為2類：自然載體和人工載體。其中人工載有二類：a巨大表面積的載體如碳素纖維等。b多孔物質(zhì)如固載（固化）微生物，可把微生物固定在載體內(nèi)后成為微生物的母體、繁殖微生物的機器，固載微生物設(shè)備能抵御較強水流的干擾、沖擊，使微生物能持久繁殖、存在，解決了水流沖走微生物的難題。③ 固載微生物。a人工加入固定化載體的微生物。固定化載體中已人工加入優(yōu)良復(fù)合微生物菌，能同時顯著激活、催化土著微生物，可長期有效發(fā)揮作用，不怕水流沖擊。b自然進入固定化載體的微生物。此載體的微生物不是人加入，而是固定化載體具有良好的棲息和營養(yǎng)生境，所以當(dāng)載體放入水中之后，土著微生物就被逐步吸引進入固定化載體，經(jīng)過一段時間的生長繁殖，就能發(fā)揮微生物有效治理水體的作用。固載土著微生物是一個很有治理污染潛力的技術(shù)。④ 消除對微生物誤解。微生物對于環(huán)境、人類有好有壞，相當(dāng)多微生物是有益的。實際上人們正在廣泛利用微生物，如污水廠采用生化工藝（微生物）處理污水，利用微生物除藻、消除水體黑臭和有機污泥、凈化水體，正在得到越來越廣泛應(yīng)用。使用微生物要確保其安全性。但有些專家對使用微生物存在誤解和偏見：a 有些湖泊不允許使用微生物。b 河道治理禁止撒微生物。原因是使用微生物有一定副作用，如在水流較急河道使用微生物容易沖走,或有可能下一次雨就需要撒一次微生物，這樣成本太高。但這樣籠統(tǒng)的規(guī)定不符合實際也不科學(xué)。因為，其一微生物在全國廣泛使用是不爭的事實。其二平原水流靜止或緩流的河道應(yīng)該可以使用。其三平原河道作為應(yīng)急措施使用或一次性（或一輪）使用，如作為消除黒臭的先行技術(shù)，或作為凈化水體和修復(fù)生態(tài)系統(tǒng)的先行技術(shù)，使水體清潔和提高透明度后可以種植沉水植物等均是經(jīng)過長期實踐認為是可行的。

⑶ 微粒子（電子）技術(shù)。① 金剛石碳納米電子凈化水體技術(shù)。該技術(shù)為物理技術(shù)，其裝置在通電后釋放電子，在陽光下產(chǎn)生光電效應(yīng)、光催化作用，較快消除水體中的氮磷、懸浮物，起到凈化水體和底泥的作用。比較適合大中型水體使用。該技術(shù)實施和管理比較方便、簡單，用電很省，基本不受溫度限制，在冰層以下同樣可發(fā)揮作用。② 復(fù)合式區(qū)域活水提質(zhì)技術(shù)，是碳納米電子技術(shù)加上曝氣造流等技術(shù)。③ 光量子載體凈化水體技術(shù)。該技術(shù)為光量子波物理技術(shù)，是將光量子的能量植入載體，放入水體后的載體釋放能量、產(chǎn)生氧氣，經(jīng)數(shù)天就能消除水體的氮磷、懸浮物，起到凈化水體和底泥的作用。比較適合中小水體使用。治理過程不需要用電、基本不受陽光和溫度限制，在冰層以下同樣可發(fā)揮作用，施工、管理方便。④ 光催化凈化水體技術(shù)。石墨烯光催化生態(tài)板網(wǎng)技術(shù)是利用石墨烯的光催化作用，消除水體污染。作用過程：太陽光照-產(chǎn)生電能-生產(chǎn)氧氣-凈化水體。效果：有效提高透明度和消除NH3-N等污染物；光照2周內(nèi)，可明顯改善水質(zhì)，使污水變清；適宜在靜水或慢流速的小水體中使用。 ⑤ 還有超聲波紫外線等治理技術(shù)。

⑷ 其他物理技術(shù)。① 物理過濾。如動力抽水通過濾網(wǎng)或濾床凈化水體。② 曝氣技術(shù)凈化水體。曝氣技術(shù)是將空氣中的氧氣（或直接用純氧）強制向水體中轉(zhuǎn)移，使水和空氣（氧氣）充分接觸以去除水體中的P N、有機物、有毒有害污染物質(zhì)的技術(shù)。曝氣技術(shù)一般需要曝氣裝置和配套管路系統(tǒng)，也可配以噴泉、多階跌水等曝氣設(shè)施。使用氣體分為2類：天然空氣和純氧氣（一般用工業(yè)制氧法從空氣中制取氧氣），采用純氧曝氣較單純空氣曝氣的作用為強，因正常情況下空氣中氧氣的比例僅為21%。也可采用臭氧。盡量采用清潔能源的太陽能大流量曝氣設(shè)備。曝氣設(shè)備通過造流可增加水體垂直和水平方向的流動性，起到增氧、降解污染物、降溫和除藻等作用凈化水體。曝氣技術(shù)一般在河道治理特別是黒臭河道的后續(xù)治理中得到廣泛和長期的應(yīng)用。③ 礫石間隙處理技術(shù)。在山區(qū)小河道可采用礫石間隙處理技術(shù)（簡稱礫間技術(shù)），即讓河水通過一定體積的礫石間隙，由于期間自然存在的微生物的作用而得到凈化，若污染較重的應(yīng)增加曝氣過程，包括梯級曝氣或機械曝氣，必要時可人工添加微生物，則效果更好。

⑸ 混凝氣浮技術(shù)。此技術(shù)即是使用混凝劑（絮凝劑）使水體中的懸浮物依附于其表面，使上浮或沉淀，達到清除懸浮物的目的；氣浮技術(shù)（麥斯特）是利用氣浮設(shè)備產(chǎn)生微納米氣泡使水體和水底的懸浮物懸浮于水面再去除；氣流噴射技術(shù)是噴射氣流使各類懸浮物懸浮于水面，再去除；采用雷克公司的底泥洗脫船可使水底的有機懸浮物質(zhì)和藍藻上浮、去除；或通過動力抽水進入容器后再用混凝氣浮方法凈化水體。

⑹ 添加劑技術(shù)。添加劑技術(shù)是在治理水體的過程中添加一種物質(zhì)，以達到消除或削減某一種或多種污染物的技術(shù)。可消除或削減的污染物質(zhì)包括氮磷、有機質(zhì)、有毒有害物質(zhì)及藍藻、藻類等。選用的添加劑必須是符合安全標(biāo)準(zhǔn)的物質(zhì)。添加劑可以是粉劑、顆粒狀或水劑。如可利用某類食品級的添加劑凈化水體；利用向水體噴灑鎖磷劑，使水體P顆粒沉入水底，降低P濃度，凈化水體；天然礦物質(zhì)凈水劑可以使水體中的懸浮物等沉于水底，等。

⑺ 常規(guī)凈化水體技術(shù)。① 控源截污。控源截污是凈化水體的基本技術(shù)，包括采用各類技術(shù)控制和削減點源和面源產(chǎn)生的污染負荷和阻止其進入水體，或減緩其進入水體的速度。包括控制初期雨水污染的合流溢流制技術(shù)和海綿城市。② 調(diào)水。采用調(diào)好水或相對較好的水進入受水區(qū)域或調(diào)差水出水域外，起到增加環(huán)境容量和自凈能力，帶走藍藻和污染物質(zhì)，改善水質(zhì)等作用。③ 清除內(nèi)源。包括清除污染的底泥和有毒有害物質(zhì)及藍藻等，也可起到凈化水體作用。④ 生態(tài)修復(fù)和生物技術(shù)。在基本能滿足生境條件的水域中，修復(fù)、恢復(fù)或重建與之相適應(yīng)的生態(tài)系統(tǒng)。生態(tài)系統(tǒng)包括各類植物、動物和微生物等生物。其中濕地包括蘆葦、沉水植物濕地和混合類植物濕地，可凈化水體和底泥；其中鰱鱅魚、貝類、浮游動物通過濾食水體而達到清潔水體的目的等；輪蟲、食藻蟲等低等原生動物，只要生境合適，生長繁殖速度很快，能有效凈化水體；種植紫根水葫蘆在1～3個月內(nèi)凈化水體，清澈見底，但需適時去除其植枝和殘體并資源化利用或無害化處置。種植普通水葫蘆（即鳳眼蓮）也有一定的凈化水體作用，但副作用較多。菱也是傳統(tǒng)的凈化水體植物。

8 分類治理凈化河道提升水質(zhì)

⑴ 凈化小微河道。上述七類技術(shù)可根據(jù)各條河道的具體情況選擇適合的技術(shù)。在基本控制污染源和合理選用凈化池方案的基礎(chǔ)上，在選擇能夠達到治理目標(biāo)、效果的技術(shù)的同時特別要分類比較選擇投資少和運行費用低的技術(shù)或組合技術(shù)。其中的技術(shù)或組合技術(shù)必定是同時能夠治理水體和底泥污染的二合一技術(shù)，即水土共治技術(shù)。這樣才能避免產(chǎn)生河道水質(zhì)反復(fù)或黒臭反復(fù)的不良現(xiàn)象。

⑵ 凈化入湖河道。入湖河道水質(zhì)的達標(biāo)是關(guān)系到太湖能否達標(biāo)的關(guān)鍵一環(huán)。入湖河道的入湖水量及污染物量均較大，近年入湖水量一般在100-150億m³，入湖TP、TN分別為0.2、4萬t,大幅度超出太湖的環(huán)境容量。所以應(yīng)該采取各類治理措施盡快削減污染負荷：① 加大控制各類外源的力度。特別是加大污水處理能力，提高污水處理標(biāo)準(zhǔn)至地表水Ⅲ類，同時全部排污口（不含污水廠）。以滿足太湖達到Ⅲ類水的基本要求。② 若努力控制外源而河道仍達不到Ⅲ類水，就應(yīng)該選擇設(shè)置前置庫、凈化池，使水體的污染物得到一定程度的沉淀、自我凈化，必要時采取上述七類措施中的1類或多類技術(shù)加速治理污染，使前置庫、凈化池水體達標(biāo)，再入太湖。如太湖西部區(qū)域有東氿、西氿、團氿、漕湖等許多大小湖泊或利用其湖灣作為河道和污水廠的前置庫。③ 在入湖河道進入太湖前設(shè)置入湖前置庫，此前置庫可改造現(xiàn)有被圍墾的湖灘地而成，確保入湖河道水質(zhì)達標(biāo)。④ 湖南區(qū)的湖州范圍也有類似的小湖泊、洼地作為污水廠和河道前置庫或設(shè)置河道入太湖前置庫。⑤ 在前置庫、凈化池中采取的凈化技術(shù)應(yīng)該是有較大凈化能力和能夠同時治理水體和底泥污染的二合一治理技術(shù)設(shè)備。

⑶ 凈化骨干河道。如江南運河（京杭運河江南部分）是太湖流域最主要的骨干河道，與多條入出太湖河道相交，對太湖的污染負荷有相當(dāng)影響，又是中國主要的文化遺產(chǎn)之一。所以應(yīng)盡快治理好江南運河：① 提高其二側(cè)每日上百萬立方米處理能力的污水廠的排放標(biāo)準(zhǔn)至Ⅲ類水，同時控制其他各類點源和面源的污染；② 治理進入江南運河的數(shù)十條支流，使水質(zhì)達到Ⅲ類；③ 根據(jù)必要性和實際情況對運河采取分段治理，每一段運河采取上述七類直接凈化水體技術(shù)中的1類或數(shù)類有關(guān)技術(shù)治理、凈化水體，達到水功能區(qū)標(biāo)準(zhǔn)和提高透明度。

⑷ 河道黑臭治理。①河道黑臭主要原因。a 封閉排污口和控源工作未到位，排入大量污染物，須徹底查明排污口和黑臭原因；b 污水廠排放標(biāo)準(zhǔn)較低或不能滿足環(huán)境容量要求；c 城鎮(zhèn)建設(shè)時把明河改為箱涵式的暗河，難以清淤、難以治理，污染物入河積聚后產(chǎn)生黑臭，這是社會經(jīng)濟發(fā)達、缺少土地資源的城市普遍存在的問題；d 人口稠密的老住宅區(qū)的斷頭浜（支浜）尚有一定數(shù)量較隱蔽排污口未封閉；e 老居民區(qū)計劃拆遷而尚未拆遷區(qū)域，未及時完成污水接管；f 雨污合流排污口未進行處置或三產(chǎn)等污水混入雨水管道排入河道；g 污水收集管道有破損或滲漏而進入河水；h 垃圾入河多或水草腐爛造成二次污染；i河道內(nèi)施工，較長時間筑壩斷流影響水質(zhì)造成黑臭，等。②小微型河道黑臭治理。太湖流域的骨干河道和大中型河道已完全消除黒臭，主要是小微型河道在溫度較高的季節(jié)還存在黑臭現(xiàn)象。根據(jù)河道黑臭的成因，對癥下藥采取以下措施：a清除垃圾、漂浮物、死亡水草。b認真檢查維修污水收集管道。確保管道完整、不破損和不滲漏。c控制初期雨水污染。加快建設(shè)海綿城市，采取相應(yīng)控污措施如采取雨污合流分流制，大幅度減少或消除初期雨水污染。d將黑臭小河道內(nèi)的污水直接接入污水收集管網(wǎng)。其中下大雨的30分鐘或更長時間后，河道污水得到大幅度稀釋，可直接排入河道。期間應(yīng)有一個人工或自動的轉(zhuǎn)換措施或設(shè)施。e簡易分離法治理黑臭。利用磁分離或過濾等技術(shù)直接凈化黑臭水體。f調(diào)水和清淤。此是綜合治理黑臭河道的措施之一，能在相當(dāng)程度上消除河道黑臭現(xiàn)象，所以凡有條件的應(yīng)盡量采用調(diào)水措施。g采用直接或間接的曝氣增氧技術(shù)，其中可直接提純空氣中氧氣作為原料，純氧曝氣可加快水體消除NH3-N和底泥有機質(zhì)的的速度。h充分發(fā)揮微生物在黑臭河道治理中的作用。污水處理廠廣泛使用生化工藝、微生物處理污水。所以可把黑臭小河道或其某一段的黑臭水體如污水廠一樣處理，或采用小型污水生化（或物理）處理設(shè)施進行處理，也可采用高效復(fù)合微生物加上合適的載體進行處理。特別是采用固載微生物或twc生物蠟土著微生物治理，有更好效果。i河道內(nèi)施工結(jié)束后應(yīng)盡快拆除所筑的壩，恢復(fù)水體流通。黑臭河道治理應(yīng)組織科研攻關(guān)，研究出效率高、成本低、管理簡便和不反彈的成套集成技術(shù)。③ 黒臭暗河治理的先進技術(shù)。封閉的箱涵式暗河可進行源頭調(diào)水結(jié)合干式清淤或水力清淤后再采用其它技術(shù)治理。但這些措施的治理效果不太理想。治理黑臭河道的底泥有專家估計要消耗掉水中60%的氧氣。所以最好的最有效的技術(shù)是采用光亮子載體技術(shù)，其是水土共治一類的技術(shù)，即可同時治理水污染和底泥黒臭污染的一個專用技術(shù)。且其在沒有陽光和水體溫度在零度以下的情況也能發(fā)揮治理作用，其具有自身產(chǎn)生氧氣和具有治理其他污染的功能。

9 技術(shù)綜合集成及水土共治技術(shù)

多項治理技術(shù)綜合集成即是把前述的控制外污染源、削減內(nèi)污染源、直接凈化水體和生態(tài)修復(fù)的技術(shù)進行綜合集成，得到長期良好的治理效果。

⑴ 凈化水體技術(shù)的搭配?？砂褍艋w的一項或多項技術(shù)在河道上設(shè)置為一級或多級河段凈化池，在大水體中設(shè)置為一片或多片水域，在河道旁設(shè)置一個或多個旁側(cè)凈化池、氧化溝，在河道流入湖泊時設(shè)置入湖的前置庫、凈化池，等，根據(jù)具體情況確定。

⑵ 水土共治技術(shù)。即是能夠同時消除水體和底泥污染的二合一治理技術(shù)。如相當(dāng)多的技術(shù)消除水污染主要是直接或間接使用氧氣降解、分解、消除污染物。其中，增氧、曝氣等技術(shù)是直接使用氧氣治理污染，而微粒子（電子）技術(shù)是間接產(chǎn)生氧氣。而專家普遍認為在治理河湖污染所消耗的大量氧氣中，治理底泥污染所消耗氧氣一般明顯多于治理水體污染的氧氣。所以若在未清除底泥污染前，治理河道使水質(zhì)達標(biāo)就認為萬事大吉，那水質(zhì)很可能反復(fù)，原因是底泥能夠長期釋放污染，使水質(zhì)又受到污染。所以只有同時凈化水體和消除底泥污染才能確保河湖凈化后水體的持久穩(wěn)定。水土共治技術(shù)有微粒子（電子）技術(shù)和固載微生物技術(shù)等專一技術(shù)或數(shù)種技術(shù)的組合技術(shù)。

⑶ 凈化底泥初期水質(zhì)的反復(fù)是正?，F(xiàn)象。在凈化底泥過程的初期，可能存在一種現(xiàn)象，即在消減、凈化底泥時可能已變清的水體又變混、水質(zhì)略微變差；但過一段時間底泥表面的有機質(zhì)得到消減凈化后，水體即可恢復(fù)清澈及水質(zhì)好轉(zhuǎn)，這是正常的過程。若底泥已基本得到消除，又基本無外源（不含降雨降塵）進入，則水體可保持久清澈與水質(zhì)良好。一般消除有機底泥的時間，3個月至半年可消除10-20cm，0.5-1年或更長時間能消除20-50cm，若使用的技術(shù)好或底泥的污染比較輕則可能消除更多有機底泥。

10 長效治理和長效管理

⑴ 長效治理。長效治理技術(shù)：即是能長期有效治理河湖使水體長期保持清潔的技術(shù)。長效治理技術(shù)應(yīng)包括二部分：是在控制外源的基礎(chǔ)上，長效治理河湖水體及長效治理其底泥。只有把此二部分同時長期治理好才能稱之為長效治理技術(shù)。若一項治理技術(shù)使河道水質(zhì)達標(biāo)的有效期只有數(shù)天，則這項技術(shù)就不能稱為長效治理。如撒布的微生物，若數(shù)天后就降大雨，其有效期很短。有效期至少要半年或數(shù)年，如固載微生物、twc生物蠟微生物技術(shù)治理水體的有效期就能夠達到半年、數(shù)年或更長。長效治理技術(shù)可以是單獨1項技術(shù)，也可是數(shù)項技術(shù)的集成技術(shù)。

⑵ 長效管理。長效管理就是有一系列的保障措施，確保長效治理技術(shù)長期有效。保障措施主要有：① 加強和完善河長制湖長制，對河湖治理達標(biāo)加強長期的監(jiān)督管理。② 河湖治理要建立適當(dāng)先進的目標(biāo)，但不應(yīng)采取不實的措施去滿足表面的達標(biāo)要求，如在水質(zhì)考核前進行突擊治理，采取灌自來水達標(biāo)等措施僅能使水質(zhì)在短期內(nèi)達標(biāo)。③ 建立和完善一系列的治理水污染和水環(huán)境的政策法規(guī)。加大執(zhí)法力度，使違法成本于守法成本。④ 根據(jù)具體情況采用一河（湖）一策的治理方案，治理措施不能生搬硬套。⑤ 水質(zhì)資料公開和共享。才能提高目標(biāo)責(zé)任人的積極性和廣大群眾的監(jiān)督力度。

⑶ 長效治理和長效管理結(jié)合才能使河湖長年持續(xù)達標(biāo)。應(yīng)該在總結(jié)經(jīng)驗、研究選擇長效治理技術(shù)的基礎(chǔ)上對河湖水體進行長效治理，并且采取一系列的保障措施進行長效管理，才能真正使河湖長期水質(zhì)達標(biāo)、生態(tài)修復(fù)、環(huán)境改善。這就不會出現(xiàn)河湖水質(zhì)反復(fù)，甚至有些河道返黒臭，沉水植物大量死亡等怪現(xiàn)象。把全部河湖建設(shè)成為良性循環(huán)的健康的生態(tài)系統(tǒng)的任務(wù)很艱巨，需要全國人民、各級政府和眾多專家學(xué)者共同努力、想方設(shè)法，發(fā)揮我國特色社會主義體制能夠集中力量辦大事的體制優(yōu)越性，持之以恒，必然能夠達到目的。

作者著于2022.2.14

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編者：薛國強

校審：朱喜

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