黑臭水體治理與水生態(tài)修復(fù)
消除城市河道、湖塘黑臭水體、改善城市水環(huán)境質(zhì)量，對保障城市人居健康、促進(jìn)社會(huì)和諧與經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展具有及其重要的現(xiàn)實(shí)意義。
一、關(guān)于“黑臭水體”
1、黑臭水體“黑”與“臭”的來歷：
水溫適宜、水流緩慢和營養(yǎng)鹽豐富是城市河道、湖塘的顯著特點(diǎn)。而黑臭水體則是過量納污導(dǎo)致水體生態(tài)失衡、缺氧環(huán)境下的生化結(jié)果，水體缺氧乃至厭氧條件下污染物轉(zhuǎn)化并產(chǎn)生氨氮、硫化氫、揮發(fā)性有機(jī)酸等惡臭物質(zhì)以及鐵、錳、硫化物等黑色物質(zhì)。生活污水是導(dǎo)致城市河道黑臭的最普遍和最主要的污染源。其他污染源還有：生活垃圾、工業(yè)廢水、混排管網(wǎng)溢流污水、污水廠尾水、降雨和冰雪融水、畜禽養(yǎng)殖場糞便污水、植物和藻類的腐敗物等。
2、黑臭水體“黑、臭”的分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)
《城市黑臭水體整治工作指南》中公布了城市黑臭水體分級(jí)的評價(jià)指標(biāo)包括透明度(SD)、溶解氧(DO)、氧化還原電位(ORP)、和氨氮(NH3-N)，分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)見表1。
表1：城市黑臭水體污染程度分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)
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特征指標(biāo)（單位） |
輕度黑臭 |
重度黑臭 |
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透明度（cm） |
25-10 |
＜10 |
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溶解氧（mg/L） |
0.2-2.0 |
＜2.0 |
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氧化還原電位（mV） |
-200 - 50 |
＜-200 |
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氨氮（mg/L） |
8.0-15 |
＜15 |
3、黑臭水體脫“黑”與消“臭”時(shí)間表
Ⅰ.2017年底前：直轄市、省會(huì)城市、計(jì)劃單列市建成區(qū)基本系消除黑臭水體。
Ⅱ. 2020年底前：地級(jí)及以上城市建成區(qū)黑臭水體均控制在10%以內(nèi)。
Ⅲ.2030年：城市建成區(qū)黑臭水體總體得到消除。
二、黑臭水體治理與生態(tài)修復(fù)設(shè)計(jì)
因地制宜，因時(shí)制宜。城市河道、湖塘各類邊界條件、水動(dòng)力狀況不盡相同，所以需要進(jìn)行詳細(xì)調(diào)查后制定黑臭水體的整治方案。
北京綠景行依據(jù)核心技術(shù) -- “LSTT五階段生態(tài)修復(fù)技術(shù)”，根據(jù)水體條件，遵循自然法則、社會(huì)法則、美學(xué)法則對黑臭水體治理與生態(tài)修復(fù)進(jìn)行工程方案設(shè)計(jì)，從診斷“黑臭階段”開始，確立“水生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)換”的實(shí)施方案，重點(diǎn)突出生物修復(fù)功能，運(yùn)用特定的環(huán)境生態(tài)工程措施，全面管控集水區(qū)、泥水界面和水體內(nèi)食物網(wǎng)三個(gè)循環(huán)，先期“黑臭”消除后，進(jìn)而建立水體具備生態(tài)自凈能力、生物多樣性和生態(tài)完整性健全的“清水穩(wěn)態(tài)”，最終實(shí)現(xiàn)重建和恢復(fù)水體生態(tài)功能健康的目標(biāo)。
備注： LSTT - L:劉永定和綠景行，S:穩(wěn)態(tài)(Steady state)，T:轉(zhuǎn)換(Transformation),T：技術(shù)(Technology)。
三、“LSTT”關(guān)鍵技術(shù)與黑臭治理
黑臭水體治理以“截污納管”、“面源控制”、“內(nèi)源治理”(以物理法、化學(xué)法、生態(tài)生物法等)為首要前提，增加水文動(dòng)力和清水補(bǔ)給，以生態(tài)修復(fù)技術(shù)建設(shè)長效穩(wěn)定水生態(tài)系統(tǒng)。調(diào)水補(bǔ)給、旁路凈化處理、清淤疏浚，化學(xué)法如絮凝、底泥固化等措施存在費(fèi)用高、難度大、周期長、二次污染、容易反復(fù)、持續(xù)性差等特點(diǎn)，難以根本解決黑臭水體問題。
北京綠景行應(yīng)用“LSTT五階段生態(tài)修復(fù)技術(shù)” ，過診斷失衡河湖的生態(tài)特性，實(shí)施系統(tǒng)性截污，科學(xué)計(jì)算系統(tǒng)納污負(fù)荷，采取針對性措施構(gòu)建生產(chǎn)者、消費(fèi)者、分解者在水生態(tài)系統(tǒng)中對應(yīng)的位置和作用，使之趨于平衡，實(shí)現(xiàn)“黑臭階段”最終達(dá)到“草型清水”具備生態(tài)自凈能力的穩(wěn)定形態(tài)。關(guān)鍵技術(shù)包括：
1、LSTT微生物環(huán)境系統(tǒng)
顯著提升水體自凈能力，針對內(nèi)源污染物的原位修復(fù)治理替代底泥清淤工程，。LSTT微生物環(huán)境系統(tǒng)是向河湖水體中直接投入本公司的微生物產(chǎn)品愛可藍(lán)®LSC工程菌、水體凈化劑，利用投加兼性厭氧功能菌的迅速擴(kuò)繁能力和降解能力，強(qiáng)有力地消除水域中的有機(jī)污染和過量營養(yǎng)，消除水體的黑臭，消減污泥的界面釋放。功能菌每20分鐘繁殖一代，相對于一般藻類的2-12小時(shí)/代的繁殖周期要快很多，因此可以優(yōu)先于藻類獲得更多營養(yǎng)，從數(shù)量和速度上占有絕對優(yōu)勢，既快速削減水體營養(yǎng)，又發(fā)揮逐漸切斷藻類營養(yǎng)來源，達(dá)到限制藻類生長的作用。
微生物修復(fù)的主旨就是提高生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力，初步完善水生態(tài)系統(tǒng)功能，以具備實(shí)施其他生態(tài)修復(fù)方案的條件。
(引注：在生物地球化學(xué)循環(huán)中，微生物充當(dāng)著不可或缺的分解者角色。在黑臭河道水體生態(tài)治理凈化中，微生物凈化能力是水體生態(tài)系統(tǒng)平衡的最重要的一個(gè)平衡特征。微生物環(huán)境系統(tǒng)的修復(fù)，就是利用特殊生理生化功能的特異微生物在原位修復(fù)污染場所，應(yīng)用生物處理或生物循環(huán)過程，通過精心設(shè)計(jì)與合理應(yīng)用，阻斷或減少污染源向環(huán)境的直接釋放。[生態(tài)學(xué)報(bào)2001,21(1):P159~163] )
2、LSTT復(fù)氧促消解技術(shù)
黑臭水體供氧和耗氧失衡，水體缺氧乃至厭氧條件下污染物轉(zhuǎn)化并產(chǎn)生氨氮、硫化氫、揮發(fā)性有機(jī)酸等惡臭物質(zhì)以鐵、錳、硫化物等黑色物質(zhì)。此時(shí)溶解氧成為生態(tài)環(huán)境的限制因素，在工程中應(yīng)用曝氣增氧設(shè)備，提高水體中的溶解氧，曝氣增氧使水體環(huán)境在短期內(nèi)由厭氧發(fā)酵轉(zhuǎn)化為好氧礦化，為好氧微生物與植物聯(lián)合凈化污染物提供了先決條件，其中好氧微生物在河道中形成活性生物膜促進(jìn)凈化進(jìn)程從而使生態(tài)修復(fù)各個(gè)環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)良性循環(huán)。
3、 LSTT水生植被系統(tǒng)
“LSTT水生植被系統(tǒng)”主要是有計(jì)劃地操控水生植物的種類和規(guī)模，利用水生植物對營養(yǎng)物或進(jìn)行吸收、轉(zhuǎn)化和降解，同時(shí)與微生物協(xié)同作用與藻類進(jìn)行“生長競爭”的一項(xiàng)應(yīng)用廣泛的水質(zhì)凈化技術(shù)。在一些黑臭水體中，水生植物還可以作為水體無機(jī)營養(yǎng)物質(zhì)的“緩存器”，以人工收割把營養(yǎng)物質(zhì)出水體。
沉水植物不僅能對營養(yǎng)物進(jìn)行遷移，還是微生物最佳的掛膜載體。在水生植物無法生長的河湖里我們還要專門設(shè)計(jì)仿生水草來做微生物掛膜材料。
4、LSTT水生動(dòng)物系統(tǒng)
“LSTT水生動(dòng)物系統(tǒng)”的修復(fù)是指往水體中投加濾食性魚類及螺貝等，完善水體生態(tài)系統(tǒng)中“消費(fèi)者”鏈條。根據(jù)水體治理進(jìn)度，選用適量的魚、蝦、螺、貝類投放到水體中，不僅能清掃水草表面的吸附物，還可以通過捕撈實(shí)現(xiàn)水體中的營養(yǎng)物質(zhì)轉(zhuǎn)移出去，實(shí)現(xiàn)新的生態(tài)經(jīng)濟(jì)效益。
原標(biāo)題:綠景行黑臭水體治理與水生態(tài)修復(fù)
