城市黑臭河道治理方法的研究进展

2. 化学方法

黑臭河道治理的化学方法主要包括强化絮凝、化学氧化和化学沉淀等。所使用的化学药剂主要有铁盐和铝盐等混凝剂、双氧水等氧化剂和生石灰等沉淀剂，目的在于去除水中目标污染物(悬浮物、溶解态磷和氮等)，提高水体透明度。但是，以上所采用的化学药剂是否会改变生境，并造成对生物生长的影响等都需进一步研究。

强化絮凝技术是在一级处理工艺基础上，通过投加化学絮凝剂，强化去除水中各种胶体物质及细小的悬浮物质，可以在短时间内以较少的投资和较低运行费用而大幅度消减污染负荷，使污染河道得到有效治理。2003 年在上海苏州河，以改性硅藻土为混凝剂进行三条污染特征不同的污染河水强化混凝实验，发现污染河水水质对混凝效果有显著影响。当河水CODcr<80 mg/L 时，处理出水可达到《地表水环境质量标准GB3838- 2002》V 类水质指标;但当CODcr>100 mg/L 时，仅靠强化混凝工艺不能达到上海市中小河道水质CODcr<50 mg/L 的标准。

总之，应用于黑臭河道治理的物理方法和化学方法一般不受气候条件影响，处理效果较明显和稳定，但往往治标不治本且治理费用高昂，同时易对环境产生二次污染，因此难以长期持续应用。

3. 生物—生态方法

黑臭河道水生态恢复是重现河道“水清草茂”自然本色的必经之路，也是长效和稳定改善水环境质量的重要手段。黑臭河道治理的生物- 生态方法可以从根本上恢复河流系统的生态功能，是国内外近年来发展很快的一种技术。主要包括微生物强化技术、生物膜技术、植物净化技术和生物- 生态净化技术。它利用培育的植物或培养、接种的微生物的代谢活动，对水体中的污染物进行转移、转化和降解，改善河流水质，同时构建具有完整营养级结构的水生态系统，从根本上恢复河流系统的健康。生物- 生态法应用于黑臭河道的治理，具有稳定有效、安全持久、工程造价较低、运行成本低廉、可与绿化环境及景观改善相结合等特点，但其处理效果易受水文和气候等外部条件的影响，同时系统地有效后续管理维护是生物- 生态法应用过程中急需解决的重要问题。对于污染河道的治理，发达国家都会以“高强度治污- 自然生态修复”的方法为主，例如日本的坂川古崎净化场已经运行了17 年，运行状态良好。作为上海世博会唯一一个露天的城市最佳实践区展馆，成都活水公园案例因为其去除效率高、运行稳定、低能耗和良好的景观效应为生物- 生态技术在我国的进一步发展提供了可靠的依据。

城市黑臭河道治理是一项十分复杂的系统工程，任何单一技术都不是治理黑臭河道的一劳永逸的药方，在黑臭河道治理的具体实践中，要根据具体情况，特别是水体污染状况及污染物的种类，将物理、化学和生物- 生态方法有效结合起来，使黑臭河道治理的有效性、长效性、经济性和生态相容性统一起来，开发出适合我国国情的高效低耗黑臭河道治理共性技术。在确定技术方案时，三类技术可供同时考虑、分步实施。例如可将近期的物理方法与远期的生物- 生态方法相结合，随着河道两岸污水截流工程的逐步完善以及体系生态系统的恢复与建立，生物- 生态技术将占主导地位，长期有效地改善河道水质，达到河流污染控制的长期保持。

3.1 微生物强化技术

黑臭河道净化主要依靠微生物对污染物的降解作用来实现。当河流污染严重而又缺乏有效的微生物作用时，需要人为创造条件来强化微生物对污染物的降解作用。目前采用途径主要有两类：一是直接向黑臭河道投加微生物菌剂或酶制剂;二是直接向黑臭河道投加微生物促生剂，促进“土著”微生物的生长。目前应用于黑臭河道治理的微生物菌剂主要包括美国的Clear- Flo 系列菌剂、LLMO(Liquid livemicroorganisms)生物活性液、日本的有效微生物菌群(Effective microorganism，EM)、光合细菌(Photo-synthesis bacteria，PSB)、硝化细菌等。赵志萍等将EM富集液和复合菌投加到黑臭河水中进行降解试验，取得了一定的治理效果。吴光前等将湖北科亮生物工程有限公司研制的“科利尔”活菌净水剂固定在具有特殊结构的生物带上，配合水体曝气复氧技术进行黑臭水体治理研究，底泥厚度可降低80%以上，底泥COD 去除率达到93%、上清液COD 去除率达到70%、上清液NH3- N 去除率达到95%。上海市水务部门采用水底曝氧和投放微生物相结合的办法治理西双泾河道，实现全面消除黑臭。汪红军等用生物复合酶污水净化剂对黑臭水体进行修复实验，其对水体致黑臭污染物等有较高的去除率，并能提高水体的复氧功能，消除水体黑臭。微生物促生剂的投加是通过对治理河道中土著微生物的促生作用，为之创造一个能顺利完成自然降解功能的环境，强化污染环境的自净能力，加速对有机污染物的分解。投加微生物促生剂法主要是指

营养物激活剂刺激水体中的微生物，加速河道修复，华东师范大学环境科学系与上海徐汇区环保局应用美国Probidic Solution 公司的生物促生剂在徐汇区上澳塘的一段河道内进行试验，结果表明：投放微生物促生剂对消除水体黑臭、增加水体溶解氧作用显著且迅速，水体的BOD5、CODcr迅速下降，主要微生物类群由厌氧型向好氧型演替，水体的生物多样性

不断增加;投加表面活性剂，增强憎水性化合物的亲水性和生物可利用性，从而有助于提高环境中微生物的数量和有机污染物的降解速率，强化污染水体的生物修复，Levy 和Rehcard就是利用一种有机和无机污染物控制的还原剂，从而提高水体中微生物的活性和数量，来增加水中含油物质的处理能力;投加电子受体或共代谢基质的强化水体修复技术，在人工曝气难以实现对污染物的分解氧化时，向厌氧水体中投加电子受体暂时改变水环境的厌氧状态，使好氧微生物可以对水体中的污染物进行氧化分解。随着现代生物技术的进步，将会有越来越多的更为高效经济的生物促生剂被开发并应用于河流污染治理中。