【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(méi)有最好，只有更好”，是本公眾號(hào)創(chuàng)辦的座右銘，也是奮斗的目標(biāo)。長(zhǎng)期以來(lái)，我們始終把推文質(zhì)量、品質(zhì)放在第一位，精挑細(xì)選。本著百花齊放，百家爭(zhēng)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(tái)內(nèi)容與專(zhuān)業(yè)水平，力求打造水利行業(yè)精品公眾號(hào)平臺(tái)之精神，【水利天下】（原名【水利參閱】）開(kāi)辦【百家論水】專(zhuān)欄，專(zhuān)欄集各位專(zhuān)家智慧，進(jìn)行熱點(diǎn)解讀、獨(dú)到見(jiàn)解、沙龍研討、案例或經(jīng)驗(yàn)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(tái)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(jiǎn)介

朱喜老師在第十三屆水科學(xué)發(fā)展論壇上分享觀點(diǎn)、看法

【作者簡(jiǎn)介】朱喜：男，1968年畢業(yè)于烏魯木齊農(nóng)墾大學(xué)，高工,中國(guó)水利學(xué)會(huì)會(huì)員；在新疆水利行業(yè)工作至1985年調(diào)回?zé)o錫，于無(wú)錫市水資源管理處、犢山工程管理處等9個(gè)單位工作過(guò)，2005年退休前后工作于無(wú)錫市水利局12年。前后從事水資源、水工程規(guī)劃、設(shè)計(jì)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(lán)藻爆發(fā)、富營(yíng)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(jī)實(shí)質(zhì)是“湖泛”的理論，為政府采納和專(zhuān)家認(rèn)同；提出新溝河“引江濟(jì)太”的設(shè)想；2007-2013年任無(wú)錫市藍(lán)藻辦顧問(wèn)，專(zhuān)門(mén)從事藍(lán)藻治理技術(shù)工作。

共編撰出版5部技術(shù)專(zhuān)著：《河湖污染與藍(lán)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(guó)淡水湖泊藍(lán)藻爆發(fā)治理與預(yù)防》（2014），《太湖藍(lán)藻治理創(chuàng)新與實(shí)踐》（2012），《太湖無(wú)錫地區(qū)水資源保護(hù)和水污染防治》（2009）。

主編４個(gè)規(guī)劃：《無(wú)錫市水資源綜合規(guī)劃》（2007），《無(wú)錫市水生態(tài)系統(tǒng)保護(hù)和修復(fù)規(guī)劃》（2006），《無(wú)錫市水資源保護(hù)和水污染防治規(guī)劃》（2005），《無(wú)錫市區(qū)水資源保護(hù)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(jī)、調(diào)水、防御洪澇、污水處理提標(biāo)、治理太湖巢湖滇池富營(yíng)養(yǎng)化和藍(lán)藻爆發(fā)等百余篇文章，參加全國(guó)百余場(chǎng)學(xué)術(shù)研討交流會(huì)并作報(bào)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(yíng)養(yǎng)化，水質(zhì)達(dá)到Ⅲ類(lèi)，但太湖上游相當(dāng)多的河道P N不達(dá)標(biāo)，污染嚴(yán)重，表現(xiàn)為黑臭、水質(zhì)劣Ⅴ類(lèi)、透明度低、水生植物稀少。所以須進(jìn)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(fù)荷是有效途徑之一。

1 河道及其特點(diǎn)

⑴ 河道。太湖流域是低洼平原區(qū)域，小微型河道有上萬(wàn)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(diǎn)。太湖流域千百年來(lái)是人口稠密社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)區(qū)域，為保持社會(huì)經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展，人工開(kāi)挖了眾多的重要河道和小微型河道，以利于發(fā)展水運(yùn)，便利生活用水、灌溉哈發(fā)展城鎮(zhèn)。① 小微型河道特點(diǎn)。水流緩慢，流量小，入河污染負(fù)荷多；土地資源緊缺，河道兩側(cè)護(hù)岸大多為直立式硬質(zhì)護(hù)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(diǎn)。太湖水量的主要來(lái)自于入湖河道；太湖污染負(fù)荷量的85%來(lái)自于入湖河道；相對(duì)于小微型河道水流較快，流量較大，河道兩側(cè)護(hù)岸大多為直立式硬質(zhì)護(hù)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(lèi)（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(lèi)標(biāo)準(zhǔn)的TP濃度為0.4mg/L，且無(wú)TN要求；湖泊Ⅴ類(lèi)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(píng)價(jià)，環(huán)太湖河道入湖水質(zhì)，多年平均值TP 0.189 mg/L、Ⅴ類(lèi)，TN大部分為劣Ⅴ類(lèi)。其中湖西區(qū)TP 0.226 mg/L、TN 3-5mg/L，均為劣Ⅴ類(lèi)。另外骨干河道如京杭運(yùn)河（蘇南運(yùn)河）水質(zhì)一般均能夠達(dá)到Ⅳ類(lèi)。

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(lèi)或成為臨時(shí)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(dá)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(jìn)污水廠（設(shè)施）進(jìn)行處理、污水處理標(biāo)準(zhǔn)跟不上流域社會(huì)經(jīng)濟(jì)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(cuò)接；④ 有些廚房生活污水或洗衣機(jī)污水排入了雨水管道；⑤ 進(jìn)入雨水管的初期雨水是污水，大中城市此現(xiàn)象十分嚴(yán)重，一般大雨暴雨初期0.5-1小時(shí)，從雨水管里排出的水是黑的，其污染物來(lái)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(zhǎng)時(shí)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(shí)，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(duì)入湖河道進(jìn)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(dá)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(duì)較好；效率相對(duì)較高；成本相對(duì)較低；實(shí)施管理相對(duì)較方便；安全性相對(duì)較好；有利于生態(tài)修復(fù)；有利于長(zhǎng)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(zhuān)家不反對(duì)，或通過(guò)宣傳、思想工作使專(zhuān)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(shí)施控源截污；② 消除底泥污染；③ 在此基礎(chǔ)上實(shí)施凈化河道水體、消除黑臭、提高透明度；④ 生境合適的實(shí)行生態(tài)修復(fù)；⑤ 長(zhǎng)效管護(hù)。若未及時(shí)控源截污、消除底泥污染，就實(shí)施凈化河道水體、生態(tài)修復(fù)，則治理效果普遍不佳。

⑵ 嚴(yán)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(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)模相當(dāng),生活和工業(yè)全部污水進(jìn)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(dá)到當(dāng)?shù)丶疤乃δ軈^(qū)標(biāo)準(zhǔn)，有人認(rèn)為提標(biāo)過(guò)高，分析其原因主要是認(rèn)為提標(biāo)投入過(guò)高，實(shí)際上現(xiàn)在創(chuàng)新的提標(biāo)技術(shù)投入相對(duì)不多，且現(xiàn)在不是提標(biāo)過(guò)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(qiáng)管理維護(hù)；d加強(qiáng)污水廠達(dá)標(biāo)排放的監(jiān)督檢查。② 大幅度減少4類(lèi)點(diǎn)源污染負(fù)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(lèi)點(diǎn)源的入水污染負(fù)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(jìn)入雨水管道的排水口應(yīng)同時(shí)封閉；嚴(yán)格控制畜禽養(yǎng)殖污染、資源化利用。③ 嚴(yán)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(lèi)面源污染。④ 控制地面徑流污染。流域是社會(huì)經(jīng)濟(jì)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(shí)合流系統(tǒng)中的污水和雨水進(jìn)行處理，加強(qiáng)對(duì)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(duì)河流生態(tài)系統(tǒng)的沖擊過(guò)程，采取必要措施削減或滯緩入河污染負(fù)荷量，盡快消除短時(shí)間污染負(fù)荷沖擊和恢復(fù)水質(zhì)。在進(jìn)行河道治理和生態(tài)修復(fù)的設(shè)計(jì)時(shí)要考慮此因素。⑤ 節(jié)水減排。在第一、二、三產(chǎn)業(yè)的各項(xiàng)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(jī)械實(shí)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(jī)淤泥、消除黑臭；若底泥污染不嚴(yán)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(dá)標(biāo)后不能長(zhǎng)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(shí)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(guò)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(chóng)等低等原生動(dòng)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(shí)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(dòng)物、微生物。全國(guó)在社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的平原河網(wǎng)區(qū)實(shí)施生態(tài)修復(fù)控制嚴(yán)重污染河道已取得廣泛成功的經(jīng)驗(yàn)。相當(dāng)多實(shí)施人工生態(tài)修復(fù)河道的植物多年均保持良好的生長(zhǎng)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(jìn)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(jìn)行生態(tài)修復(fù)設(shè)計(jì)。水深的只能進(jìn)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(duì)護(hù)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(jiàn)品種為主。外地品種經(jīng)試驗(yàn)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(yú)類(lèi)、觀賞魚(yú)類(lèi)等。硬質(zhì)護(hù)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(shí)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(jìn)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(dòng)式，頂層為挺水植物，中下層為沉水植物，上中層同時(shí)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(shí)調(diào)整生物結(jié)構(gòu)。隨著生態(tài)修復(fù)時(shí)間的推進(jìn)，河道的水質(zhì)狀況得到一定程度的改進(jìn)，此時(shí)需要適時(shí)調(diào)整生物結(jié)構(gòu)，有些耐污的動(dòng)植物應(yīng)該逐步調(diào)整為不耐污的動(dòng)植物。⑦ 農(nóng)村河道生態(tài)修復(fù)。鄉(xiāng)村土地資源相對(duì)較寬裕，可用土質(zhì)護(hù)坡或各類(lèi)邊坡較緩的生態(tài)程度較高的護(hù)坡，利于植物、微生物、動(dòng)物的生長(zhǎng)、棲息。

6 河道凈化區(qū)域平面布局

相當(dāng)多進(jìn)行常規(guī)治理凈化河道是采用凈化池（或稱(chēng)氧化溝）、前置庫(kù)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(kù)治理合格或減輕污染后進(jìn)入下游。

⑴ 前置庫(kù)凈化池概念。① 前置庫(kù)，就是在大型河湖、水庫(kù)等水域的入水口處設(shè)置規(guī)模相對(duì)較小的水域，將河道來(lái)水先蓄在其內(nèi)，此水域?qū)嵤┮幌盗兴膬艋胧?，同時(shí)發(fā)揮其沉淀等自我凈化能力，削減相當(dāng)部分污染負(fù)荷，再使水流入其下游大型河湖、水庫(kù)等水域。② 凈化池，與前置庫(kù)相仿，即是使上游水體中含較多污染物的水流經(jīng)過(guò)一個(gè)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(fù)荷、得到凈化，隨后流入下游。凈化池也稱(chēng)氧化溝。

⑵ 凈化池前置庫(kù)的土地占用。設(shè)置凈化池、前置庫(kù)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(shí)也可少量占用土地設(shè)置。

⑶ 凈化池前置庫(kù)的分類(lèi)。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(lèi)壩等。② 河道二測(cè)的坑塘洼地作為凈化池。對(duì)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(gè)或多個(gè)旁側(cè)凈化池，其中多個(gè)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(jìn)入河道旁側(cè)每一個(gè)凈化池，經(jīng)凈化處理后的水進(jìn)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(gè)數(shù)根據(jù)需要凈化的水量、時(shí)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(dá)不到水質(zhì)目標(biāo)，急需要凈化水質(zhì)達(dá)到考核目標(biāo)，而河道周?chē)鸁o(wú)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(duì)待。若不通航的河道流速較快且水深很淺，則可設(shè)置一級(jí)或多級(jí)壩體（可為橡膠壩、溢流壩或臨時(shí)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(shí)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(gè)或多個(gè)成串排列。⑤ 在河道入湖口設(shè)置入湖前置庫(kù)。在河道入湖口周?chē)欢ǚ秶鷥?nèi)設(shè)置圍隔或壩體形成相對(duì)封閉的水域作為前置庫(kù)。如湖西區(qū)宜興、常州的相當(dāng)多進(jìn)入太湖的河道水質(zhì)均較差，均可在入湖前先進(jìn)入前置庫(kù)處理改善了水質(zhì)后再進(jìn)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(kù)，對(duì)河水進(jìn)行進(jìn)行處理。⑥ 污水廠尾水排放口設(shè)置入水前置庫(kù)。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(kù)。如太湖西部區(qū)域有西氿、團(tuán)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(kù)，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(lèi)

⑴ 凈化河湖技術(shù)種類(lèi)。常用分類(lèi)：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(dòng)物）生態(tài)修復(fù)等；以治理效果長(zhǎng)短分類(lèi)：短效治理技術(shù)和長(zhǎng)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(guò)流動(dòng)增氧等。河湖治理基本要求是控制點(diǎn)源、面源和內(nèi)源的污染負(fù)荷，及采取調(diào)水和生態(tài)修復(fù)等措施。但有時(shí)候僅依靠上述措施，不能在較短或相對(duì)較短的時(shí)間內(nèi)使水體變清、改善水質(zhì)，此時(shí)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(wàn)種。其中有益微生物有上萬(wàn)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(guò)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(jī)物、碳水化合物、植物纖維素等污染物，使N元素進(jìn)入大氣，使P元素沉入水底成為不溶性P，同時(shí)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(wèn)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(lèi)：自然載體和人工載體。其中人工載有二類(lèi)：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(jī)器，固載微生物設(shè)備能抵御較強(qiáng)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(shí)顯著激活、催化土著微生物，可長(zhǎng)期有效發(fā)揮作用，不怕水流沖擊。b自然進(jìn)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(yíng)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(jìn)入固定化載體，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的生長(zhǎng)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(gè)很有治理污染潛力的技術(shù)。④ 消除對(duì)微生物誤解。微生物對(duì)于環(huán)境、人類(lèi)有好有壞，相當(dāng)多微生物是有益的。實(shí)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(jī)污泥、凈化水體，正在得到越來(lái)越廣泛應(yīng)用。使用微生物要確保其安全性。但有些專(zhuān)家對(duì)使用微生物存在誤解和偏見(jiàn)：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(shí)際也不科學(xué)。因?yàn)?，其一微生物在全?guó)廣泛使用是不爭(zhēng)的事實(shí)。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(guò)長(zhǎng)期實(shí)踐認(rèn)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(yáng)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(shí)施和管理比較方便、簡(jiǎn)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(guò)程不需要用電、基本不受陽(yáng)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(guò)程：太陽(yáng)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(guò)濾。如動(dòng)力抽水通過(guò)濾網(wǎng)或?yàn)V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(qiáng)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(jī)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(lèi)：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(qiáng)，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(yáng)能大流量曝氣設(shè)備。曝氣設(shè)備通過(guò)造流可增加水體垂直和水平方向的流動(dòng)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(zhǎng)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(jiǎn)稱(chēng)礫間技術(shù)），即讓河水通過(guò)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(guò)程，包括梯級(jí)曝氣或機(jī)械曝氣，必要時(shí)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(dá)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(lèi)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(jī)懸浮物質(zhì)和藍(lán)藻上浮、去除；或通過(guò)動(dòng)力抽水進(jìn)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(guò)程中添加一種物質(zhì)，以達(dá)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(jī)質(zhì)、有毒有害物質(zhì)及藍(lán)藻、藻類(lèi)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(lèi)食品級(jí)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?？卦唇匚凼莾艋w的基本技術(shù)，包括采用各類(lèi)技術(shù)控制和削減點(diǎn)源和面源產(chǎn)生的污染負(fù)荷和阻止其進(jìn)入水體，或減緩其進(jìn)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(duì)較好的水進(jìn)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?xún)裟芰?，帶走藍(lán)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(lán)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(lèi)植物、動(dòng)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(lèi)植物濕地，可凈化水體和底泥；其中鰱鱅魚(yú)、貝類(lèi)、浮游動(dòng)物通過(guò)濾食水體而達(dá)到清潔水體的目的等；輪蟲(chóng)、食藻蟲(chóng)等低等原生動(dòng)物，只要生境合適，生長(zhǎng)繁殖速度很快，能有效凈化水體；種植紫根水葫蘆在1～3個(gè)月內(nèi)凈化水體，清澈見(jiàn)底，但需適時(shí)去除其植枝和殘?bào)w并資源化利用或無(wú)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(lèi)治理凈化河道提升水質(zhì)

⑴ 凈化小微河道。上述七類(lèi)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(dá)到治理目標(biāo)、效果的技術(shù)的同時(shí)特別要分類(lèi)比較選擇投資少和運(yùn)行費(fèi)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(shí)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(dá)標(biāo)是關(guān)系到太湖能否達(dá)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(wàn)t,大幅度超出太湖的環(huán)境容量。所以應(yīng)該采取各類(lèi)治理措施盡快削減污染負(fù)荷：① 加大控制各類(lèi)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(lèi)，同時(shí)全部排污口（不含污水廠）。以滿足太湖達(dá)到Ⅲ類(lèi)水的基本要求。② 若努力控制外源而河道仍達(dá)不到Ⅲ類(lèi)水，就應(yīng)該選擇設(shè)置前置庫(kù)、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(shí)采取上述七類(lèi)措施中的1類(lèi)或多類(lèi)技術(shù)加速治理污染，使前置庫(kù)、凈化池水體達(dá)標(biāo)，再入太湖。如太湖西部區(qū)域有東氿、西氿、團(tuán)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(kù)。③ 在入湖河道進(jìn)入太湖前設(shè)置入湖前置庫(kù)，此前置庫(kù)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(dá)標(biāo)。④ 湖南區(qū)的湖州范圍也有類(lèi)似的小湖泊、洼地作為污水廠和河道前置庫(kù)或設(shè)置河道入太湖前置庫(kù)。⑤ 在前置庫(kù)、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(shí)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(yùn)河（京杭運(yùn)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(duì)太湖的污染負(fù)荷有相當(dāng)影響，又是中國(guó)主要的文化遺產(chǎn)之一。所以應(yīng)盡快治理好江南運(yùn)河：① 提高其二側(cè)每日上百萬(wàn)立方米處理能力的污水廠的排放標(biāo)準(zhǔn)至Ⅲ類(lèi)水，同時(shí)控制其他各類(lèi)點(diǎn)源和面源的污染；② 治理進(jìn)入江南運(yùn)河的數(shù)十條支流，使水質(zhì)達(dá)到Ⅲ類(lèi)；③ 根據(jù)必要性和實(shí)際情況對(duì)運(yùn)河采取分段治理，每一段運(yùn)河采取上述七類(lèi)直接凈化水體技術(shù)中的1類(lèi)或數(shù)類(lèi)有關(guān)技術(shù)治理、凈化水體，達(dá)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(shí)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(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)、缺少土地資源的城市普遍存在的問(wèn)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(jì)劃拆遷而尚未拆遷區(qū)域，未及時(shí)完成污水接管；f 雨污合流排污口未進(jìn)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(jìn)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(zhǎng)時(shí)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(duì)癥下藥采取以下措施：a清除垃圾、漂浮物、死亡水草。b認(rèn)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(zhǎng)時(shí)間后，河道污水得到大幅度稀釋?zhuān)芍苯优湃牒拥?。期間應(yīng)有一個(gè)人工或自動(dòng)的轉(zhuǎn)換措施或設(shè)施。e簡(jiǎn)易分離法治理黑臭。利用磁分離或過(guò)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(jī)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(jìn)行處理，也可采用高效復(fù)合微生物加上合適的載體進(jìn)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(jiǎn)便和不反彈的成套集成技術(shù)。③ 黒臭暗河治理的先進(jìn)技術(shù)。封閉的箱涵式暗河可進(jìn)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(zhuān)家估計(jì)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(lèi)的技術(shù)，即可同時(shí)治理水污染和底泥黒臭污染的一個(gè)專(zhuān)用技術(shù)。且其在沒(méi)有陽(yáng)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(xiàng)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(jìn)行綜合集成，得到長(zhǎng)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(xiàng)或多項(xiàng)技術(shù)在河道上設(shè)置為一級(jí)或多級(jí)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(gè)或多個(gè)旁側(cè)凈化池、氧化溝，在河道流入湖泊時(shí)設(shè)置入湖的前置庫(kù)、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(shí)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(zhuān)家普遍認(rèn)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(dá)標(biāo)就認(rèn)為萬(wàn)事大吉，那水質(zhì)很可能反復(fù)，原因是底泥能夠長(zhǎng)期釋放污染，使水質(zhì)又受到污染。所以只有同時(shí)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(zhuān)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)是正常現(xiàn)象。在凈化底泥過(guò)程的初期，可能存在一種現(xiàn)象，即在消減、凈化底泥時(shí)可能已變清的水體又變混、水質(zhì)略微變差；但過(guò)一段時(shí)間底泥表面的有機(jī)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(guò)程。若底泥已基本得到消除，又基本無(wú)外源（不含降雨降塵）進(jìn)入，則水體可保持久清澈與水質(zhì)良好。一般消除有機(jī)底泥的時(shí)間，3個(gè)月至半年可消除10-20cm，0.5-1年或更長(zhǎng)時(shí)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(jī)底泥。

10 長(zhǎng)效治理和長(zhǎng)效管理

⑴ 長(zhǎng)效治理。長(zhǎng)效治理技術(shù)：即是能長(zhǎng)期有效治理河湖使水體長(zhǎng)期保持清潔的技術(shù)。長(zhǎng)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(zhǎng)效治理河湖水體及長(zhǎng)效治理其底泥。只有把此二部分同時(shí)長(zhǎng)期治理好才能稱(chēng)之為長(zhǎng)效治理技術(shù)。若一項(xiàng)治理技術(shù)使河道水質(zhì)達(dá)標(biāo)的有效期只有數(shù)天，則這項(xiàng)技術(shù)就不能稱(chēng)為長(zhǎng)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(dá)到半年、數(shù)年或更長(zhǎng)。長(zhǎng)效治理技術(shù)可以是單獨(dú)1項(xiàng)技術(shù)，也可是數(shù)項(xiàng)技術(shù)的集成技術(shù)。

⑵ 長(zhǎng)效管理。長(zhǎng)效管理就是有一系列的保障措施，確保長(zhǎng)效治理技術(shù)長(zhǎng)期有效。保障措施主要有：① 加強(qiáng)和完善河長(zhǎng)制湖長(zhǎng)制，對(duì)河湖治理達(dá)標(biāo)加強(qiáng)長(zhǎng)期的監(jiān)督管理。② 河湖治理要建立適當(dāng)先進(jìn)的目標(biāo)，但不應(yīng)采取不實(shí)的措施去滿足表面的達(dá)標(biāo)要求，如在水質(zhì)考核前進(jìn)行突擊治理，采取灌自來(lái)水達(dá)標(biāo)等措施僅能使水質(zhì)在短期內(nèi)達(dá)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(kāi)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(zhǎng)效治理和長(zhǎng)效管理結(jié)合才能使河湖長(zhǎng)年持續(xù)達(dá)標(biāo)。應(yīng)該在總結(jié)經(jīng)驗(yàn)、研究選擇長(zhǎng)效治理技術(shù)的基礎(chǔ)上對(duì)河湖水體進(jìn)行長(zhǎng)效治理，并且采取一系列的保障措施進(jìn)行長(zhǎng)效管理，才能真正使河湖長(zhǎng)期水質(zhì)達(dá)標(biāo)、生態(tài)修復(fù)、環(huán)境改善。這就不會(huì)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(guó)人民、各級(jí)政府和眾多專(zhuān)家學(xué)者共同努力、想方設(shè)法，發(fā)揮我國(guó)特色社會(huì)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(dá)到目的。

作者著于2022.2.14

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編者：薛國(guó)強(qiáng)

校審：朱喜

朱喜：論太湖調(diào)水不會(huì)升高總磷

朱喜：基于太湖四次洪水對(duì)P N的不同影響研究分析

朱喜：污水廠提標(biāo)能不能達(dá)到Ⅱ-Ⅲ類(lèi)？

朱喜：基于太湖四次洪水對(duì)P N的不同影響研究分析（修訂版）

朱喜：太湖清淤有效果嗎？

朱喜：高標(biāo)準(zhǔn)污水處理新技術(shù)ＮＰ達(dá)Ⅰ-Ⅱ類(lèi)

朱喜：打撈藍(lán)藻有用嗎？能消除藍(lán)藻爆發(fā)嗎？

朱喜：深入治理太湖的幾點(diǎn)建議