黑臭水體底泥原位治理技術研究

在我國現階段的城市中，污染非常嚴重，經常會有黑臭水體出現。隨著外源污染逐步得到有效控制，治理底泥內源污染已成為改善黑臭水體水質的關鍵，直接影響河道治理效果。為了從根本上治理黑臭水體，必須控制河道底泥污染，防止水體返黑、水質反復惡化。異地處理技術（如疏浚底泥）應用較廣，但存在工程量大、治理費用較高、處置過程中存在二次污染、底泥后續處理困難等問題，而底泥原位治理技術具有治理費用低，對河道水體二次污染和河道治理效果好等優點，受到廣泛關注，并逐漸成為底泥污染治理的研究熱點。

針對城市黑臭水體處理現狀，介紹了原位覆蓋處理、化學處理以及生物修復3種黑臭水體底泥原位治理方法的機理和修復效果，以期為治理城市黑臭水體提供借鑒。

黑臭水體不僅嚴重影響了城市的水景觀，給人帶來不愉悅的觀感；喪失水體功能性，抑制了人們的親水和取水需求，同時還影響周圍居民的身體健康，對人們的呼吸系統、循環系統、消化系統都有不良影響。因此，解決城市河流的污染問題、恢復河流的生態和社會功能不僅關乎城市整體形象的提升，更是與居民健康和生活息息相關，是十分必要且迫切的。

01城市黑臭水體危害分析

在探討城市黑臭水體治理問題和相關技術前，我們首先需要明確黑臭水體的來源、構成，并且分析其造成的極大危害。

城市黑臭水體之所以會產生，其根源在于大量城市生活污水和工業廢水被肆意排放，未經過相應處理。這些水體中存在過量污染物質，而微生物在這些污染物中肆意繁殖，消耗大量氧氣，水體逐漸呈現缺氧狀態。

在這種條件下會進一步導致各種厭氧微生物的繁殖，這會使得水體中有機物迅速腐爛隨之發酵，這就會產生很多氨氣，硫化氫及甲烷等具備惡臭的有毒有害氣體，這也是水體臭味的來源。

而水體中的金屬離子又會進一步和水體中存在的硫離子發生反應，生成FeS或MnS這些黑色物質，這便是我們看到水體呈黑色的造成原因。城市黑臭水體無論是對自然環境還是人們的生活環境都具備極大危害。

首先，黑臭水體的存在會嚴重影響自然生態環境，在污染空氣，破壞市容的同時也會對于其他生物的生存構成惡劣影響。

另一方面，城市黑臭水體中會產生大量揮發性有毒氣體，比如硫化氫就是其中一種。這種氣體對于人體有嚴重毒害作用，達到一定劑量后甚至會有致命危險。

因此，城市黑臭水體必須得到盡快治理，并且要得到積極有效治理，這才會營造良好的社會環境和城市生活環境，才不會影響到城市居民的生活質量。

02黑臭水體治理技術

1.原位覆蓋技術的應用

目前，原位覆蓋技術的施工方式主要有以下幾種：機械設備表層傾倒法、移動駁船表層撒布法、水力噴射表層覆蓋法、駁船管道水下覆蓋法。

國外運用覆蓋技術進行底泥污染釋放的控制工程很多。此技術在我國研究開展較晚，應用并不廣泛，大多停留在實驗室階段，存在巨大前景。目前，我國已有學者在研究新的覆蓋材料，如李楊等將蘆竹莖、蘆葦莖、花生殼及玉米芯利用限氧升溫炭化法燒制成的生物炭可以提高底泥的硝化作用強度，對底泥NH4+-N、COD及PO34--P的釋放有削減作用，具有應用到污染水體底泥修復的潛力。

2.清淤疏浚

底泥是影響水體水質的一大污染源，進入水體的污染物通過物理化學和生物等作用富集在水體底泥中，長期富集于底泥的污染物還會再次釋放出來，對水體造成二次污染。對底泥的處理方法一般可分為異位處置和原位處理。

異位處置是清淤疏浚，包括排干清淤、水下清淤和環保清淤等方式。排干清淤又可分為直接挖除和水力沖挖；水下清淤方法包括抓斗式清淤、泵吸式清淤、普通絞吸式清淤和斗輪式疏浚等；環保清淤包括環保絞吸式清淤。

環保清淤與工程清淤的差異在于清淤的底泥厚度較薄，盡可能降低對水體環境的影響。故環保清淤對設備本身的定位、操作系統的精度要求和操作人員的施工要求較高。

3.原位化學處理概念

原位化學處理是指通過向底泥中加入化學藥劑與底泥，通過吸附、沉淀等物理化學作用來穩定底泥中的營養鹽、有機物和重金屬，防止向上層覆水中釋放，達到有效截斷內源污染的作用�；瘜W制劑根據其去除對象的不同分為營養鹽固定化制劑、重金屬固定化制劑、除藻劑等。

4.內部污染控制

當我們對外部污染河道水體的物質進行有效的控制后，還需要對已經進入到河道水體內的污染物進行及時的清理，而這時清理過程需要我們主要控制河道底泥中的漂浮物、懸浮物等垃圾。

并且這些污染物質進入河道水體后，在長期的積累下，水體中的大部分污染物沉積在水底，所以對河道的底泥清淤疏浚工作也是治理黑臭水體的一個重要方法。

目前，我們經常采用的河道清淤方式主要有：絞吸挖泥船、氣力泵、不排水機械、水力沖挖等方法。此外，我們在去除河道底泥外，還需要不斷加強對河道的管理工作，定期對河道進行垃圾清理，保證河面上的清潔。

5.原位生物修復概念

底泥原位生物修復可分為微生物修復與植物修復。微生物修復是研究最多、應用也最為廣泛的一種生物修復方法，是利用微生物的代謝潛力降解有機污染物。

主要是根據污染環境不同，向底泥中培育和接種特定微生物，并提供其適宜的繁殖條件，來調控水體中微生物群體的組成和數量，提高生物可利用性，優化群落結構，提高水體中有自凈能力的微生物對污染物的去除效率，使底泥污染物就地降解，使河水最大程度恢復其原有的自凈能力。

在針對黑臭河道治理過程中使用水生植物進行凈化及修復，主要是指利用較為常見的改善水質效果較好的植物。植物修復機制包括生物物理和生化過程，如吸附、運輸和易位，以及植物酶的轉化和礦化。

通過這些方式吸收底泥中的營養物質，固化底泥，抑制底泥中營養鹽及重金屬的釋放。其根部特有的微環境將重金屬離子吸收、絡合形成配位體，并達到固定或改變重金屬價態的作用。植物的根系也能為微生物提供了良好的棲息地，還能分泌促進微生物生長的有機質，從而改善水體的生態環境。

在實際的運用過程中最為常見的植物分別為沉水、挺水、漂浮及浮葉植物等，具體的包括浮萍、香蒲、蘆葦、金魚藻、蔣菜、狐尾藻、鳳眼蓮及睡蓮等。沉水植物修復、人工濕地、生態浮島等均屬于治理的主要形式，現階段最為常見的技術及最具有前景的技術為培育植物新品種，并對其進行組合、凈化等；方便在實際的運用過程中能夠根據實際的黑臭河道具體情況實施針對性的修復凈化方式，提高修復凈化的效果。

03結語

綜上所述，目前，我國在城市黑臭水體整治工作正在如火如荼地開展，隨著外源污染逐步得到有效控制，治理底泥內源污染已成為改善黑臭水體水質的關鍵。在選擇治理技術時，根據水體受污的實際情況，遵循黑臭水體治理“系統性、長效性”的原則，根據河道自身污染特性情況，要綜合考慮各種治理技術的組合，以發揮最佳效用。