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寶航大講堂 - 城市黑臭水體生態修復之我見
2019-03-25

系列一:城市黑臭水體生態修復總體思路

熊惠磊

一、城市黑臭水體產生的原因

由于我國城鎮化速度日益加快,導致城市規模與人口基數也呈現“火箭式”增加,由此在生產與生活過程中產生的污染物以指數形式增長,這些污染物已遠遠超過水體自凈能力和環境承受容量,所以引發水體出現“黑”和“臭”的問題。

  

圖1受污染水體

導致水體發生黑臭的原因主要是因為水體中的溶解氧含量過低,以及底泥沉積量過大。當大量有機污染物進入水體后,有機污染物會迅速消耗水中的溶解氧,導致水體處于缺氧,甚至是厭氧狀態。此時在物理反應、化學反應和生物反應的協同作用下,水體里的有機物發生厭氧分解產生硫化氫、氨氣、有機硫化物等臭氣;還有水體中的金屬離子與硫離子產生黑色絡合物,是的水體呈現黑色。

  

圖2黑臭水體產生原因

二、我國黑臭水體治理形勢

據統計截至2016年,全國295個地級以上城市黑臭水體總認定數為2082個,城市水體普遍受到污染,黑臭水體逐漸增多,已嚴重影響了居民的生活質量。

國務院于2015年4月正式發布的《水污染防治行動計劃》明確提出:到2020年,地級及以上城市建成區黑臭水體均控制在10%以內;到2030年,全國城市建成區黑臭水體總體得到消除。因此,城市黑臭水體治理形勢嚴峻。

 

圖3全國城市黑臭水體整治監管平臺

三、黑臭水體治理過程中產生的問題

近些年我國興起了黑臭水體治理的熱潮,在黑臭水體治理過程中呈現出不少問題,值得我們思考和警惕,例如:有些項目僅推崇單一技術,而忽略了組合技術或工藝呈現的抗沖擊負荷和協同作用;有些項目過度強調景觀建設,而忽略強化水體自身生態鏈的構建;還有些污染源截留與生態修復不同步,導致出現黑臭反彈等。

本文將從黑臭水體治理思路、工藝選擇、曝氣方式和案例分享等方面著手分析,期待為同行提供參考。

四、黑臭水體生態修復總體思路

根據國務院發布的《水污染防治行動計劃》,科學系統地綜合治理城市黑臭水體,必須以全面改善水環境質量為核心,堅持分區管理,近中遠期分期實施,“一河一策”分類治理的原則。筆者認為黑臭水體生態修復總體思路應該著眼于以下四個方面,分別為:水體修復、綠色連接、大眾參與和提升價值。

1.水體修復

水體修復的主要任務是提升水體水質,強化水體自身生態鏈的構建,并接合水體功能定位考慮必要的行洪和排澇需求,在當地條件允許下同時開發水體周邊綠色空間,例如:人工濕地,并進一步提升水體修復效果。

   

         圖4生態鏈構建       圖5行洪排澇設施      圖6人工濕地

水體修復的主要工作內容為:

(1)明確該水體未來功能定位和涉及的相關行政部門和相關企事業單位;

(2)確定水體修復的目標,即明確修復后出水水質的標準;

(3)收集黑臭水體生態修復規模相關資料,包括:進水流量、暴雨量、地層信息和污染物類型及濃度等相關資料;

(4)修復工藝比選、確定和設計; 

(5)工程實施,重點是修復和強化本地功能性生態鏈系統。

2.綠色連接

黑臭水體通過生態修復實現水質顯著改善和提升,將為城市再創建一個玉珠或是一條玉帶河,將玉珠或是玉帶河作為一個“綠色連接器”,將一個個的“綠色連接器”連接進而為城市形成一張巨大的綠色連接網,在一個個“綠色連接器”通過標志性的元素加以強化,比如新的引導標示、橋梁和通道入口,進而通過人行道、自行車道和行車道連接至“綠色連接器”,已滿足公眾的綠色環境向往和休閑需求。

  

圖7綠色連接

3.大眾參與

水體出現黑臭現象,會引發大眾的不良情緒,通過水體修復讓大眾有機會享受修復后水體的美,并提供一個安全的、綠色的、健康的和休閑的場地,使水體周邊成為一個活動的中心,培養大眾的環保意識、吸引大眾的參與熱情,為教育和環境展示提供機遇。

  

圖8大眾參與

4.提升價值

對黑臭水體進行修復不僅改善和提升當地居民的生活質量,而且為當地增加一個居住、休閑或是工作的場所,為當地經濟繁榮等各個方面創造價值。

作為一個生態修復水體的綠色城市,水體生態修復過程中有助于培養當地居民的環保意識,教育人們更關心水體、植物和動物;

作為一個供人們休閑和健身場所,水體修復后將引導人們更健康的生活方式;

作為一個功能性的生態系統,修復水體將提供一塊生態棲息地和自然服務;

作為一個新的綠色體驗休閑場所,水體修復后將提供一定經濟收入的房地產開發、商業區開發和生態體驗區等等。

  

圖9提升價值

 

作者信息:

 

熊惠磊 博士

清華大學環境工程專業,博士學位,高級工程師。

作為課題和項目骨干參與國家水專項1項、國家“863”課題3項、企業研發課題1項;

作為工程實施項目負責人參與完成約15個工程項目,累計項目合同額約1.5億元;

近年來發表論文7篇,其中SCI論文2篇;

編寫環保部技術規范1項,國家發明專利5項,實用新型專利3項;

現任職于寶航環境修復有限公司工業環境部經理,主要從事工礦企業污染治理(如:污水處理、土壤修復和VOC治理等)以及黑臭水體治理相關的工程實施工作。


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