学术回顾｜黑臭水体治理需要三级跳

编者按：黑臭水体治理是一项复杂的系统工程，需要民众、政府与企业共同努力，下一级铺垫上一级，级级相扣。在第一级污染源阻断方面，民众意识与行为决定了“一级跳”的成败。第二级自净恢复，政府虽是主体，责任重大，但“一级跳”若无效果，这一级工作再完美，恐也难以奏效。然而，目前政府将黑水治理似乎全部押在了污水处理排放标准上，企图需要达到地表水IV/III类甚至更高出水标准。这种做法治标不治本，没有前两级的铺垫即使使用自来水补充清淤后的水体，用不了多久水体还会黑臭和富营养化。通过理性分析，以“三级跳”方式阐述黑臭水治理各个环节的作用、效果与症结，并指出各级的主体与瓶颈。本文发表于中国给水排水（2016年4月）整理 | 马彦责编 | 郝晓地文章亮点黑臭水体治理不能只靠污水处理厂提标改造，需民众、政府、企业共同努力；阻源、恢复、保持是黑臭水治理必须经历的三级跳；阻断外源实际上是对水、气、固三种状态污染源共同采取的水、陆、空立体防范措施；“动水”比“静水”更能很好地抑制水体富营养化；没有阻源与自净作基础，污水处理提标并达标是治标不治本的下策；污水处理只是一种“粗”处理，自然净化才是恢复水质的“精”处理。前言自2015年国务院印发《水污染防治行动计划》以来，黑臭水体治理工作持续进行。然而，部分水体却仍旧呈现出反复黑臭，甚至始终无法祛黑的状态。如何实现有效的黑臭水体治理逐渐成为老生常谈但又不得不谈的问题。关于黑臭水体治理，究其根本，缺氧和富营养化是产生黑臭水体的根本原因，即，水体中有机物、氮、磷含量过高，远远超过了水体及其它自然环境的自净能力。实际上，人们对黑臭水体的成因与治理方向均具有一定认识，但在各治理环节工作侧重上则出现较大分歧。因此，本文就“阻源”、“恢复”、“保持”三个方面阐述黑臭水体治理的程序以及各环节所起的作用，以期为治理黑臭水整理出一条清晰的脉络。

图1  黑臭水体（图片来自网络）01阻断外源各类黑臭水体治理首要是阻断各种可能的污染物来源。这包含城市污水截流、私接乱排等点源污染，以及雨水冲刷地面、降雨时雾霾落地入水体等面源污染，更重要的还有垃圾倾倒等明显的固体废物污染源，因此，阻断外源实际上是对水、气、固三种状态污染源共同采取的水、陆、空立体防范措施。

图2  黑臭水体（图片来自网络）以昆明滇池为例，尽管实施100%城市污水处理率、普及无磷洗衣粉、退耕还林等点源和面源的多重、多金控制，其水质仍不见好转。究其原因，很可能是流域内磷矿开采所导致的含磷径流进入滇池。欧洲经验表明，地面水体磷含量中约有10%来自于雨水对岩石的侵蚀作用，且水体富营养化国际标准也表明，在适宜条件下，单就非点源径流污染就足以导致富营养化。对滇池而言，流经磷矿开采后裸露地面的径流中的磷含量不言而喻。

图3  水体富营养化（图片来自网络）此外，雾霾亦能诱发水体富营养化。雾霾中的PM2.5和PM10中污染物颗粒主要来源于尾气、居家炉灶、浮土扬尘等，其中含有硫、氮、磷。一旦此类极端天气遇降雨则会将其带入水体，造成水体富营养化。因此，空气污染必须和水污染防治并行，警惕这一“隐性”污染源。除此之外，在农村地区、城市棚户区等住处还存在一些“显性”污染源，如直接向水体中倾倒生活垃圾等。这些现象如果不加以制止和杜绝，那么后续的整改环节根本无济于事。纯粹是无用功。02自净恢复水体自净能力恢复的关键就是要让水“动”起来。如若仅停留在对水体的清淤、疏浚环节，之后水体仍是一潭死水，水体自净容量仅限于“潭”内水量、湖边土壤和植物，一旦污染物积累过量，就会重蹈覆辙。相反，水体流动不仅可以防止污染物沉积，还能将水带入自净能力更大的区域，强化净化效果。此外，适当的水体流速也是抑制水体富营养化发生的重要手段。实验研究表明，水动力条件能够直接作用于水华藻细胞，影响其生长繁殖和种间竞争，同时改变水体环境及营养盐状况。并且，只要水流保持一定的速度连续流动、循环，水中N、P浓度均能很快降低；若水体相对静止，结果相反。由此可见，“动水”比“静水”更能很好地抑制水体富营养化。03水质保持污水处理无疑是水环境质量保持的重要手段，但也只有在污染源完全阻断、水体自净能力完全恢复的情况下进行，才能保证污水处理厂出水水质借助环境自净容量得以进一步提升，并借助水的流动进一步抑制水体富营养化以及残留污染物耗氧现象。否则，即使将自来水作为补充水源仍会导致水体富营养化现象（如，北京自来水水质，其中N、P含量足以促使藻类生长、繁殖）。

图4  水体富营养化（图片来自网络）在黑臭水体治理上，政府一味提高污水处理标准进而将黑臭水治理之压力全部转嫁到污水处理企业身上。这便引发企业不断升级工艺、延长流程、增加物耗、能耗及相应的碳排放。在此方面，很多企业采用了膜分离法（MBR）。然而，膜分离法主要是通过物理截留作用实现对SS减少，而对溶解性残余污染物（特别是N、P）则无任何效果；膜分离法最大缺陷就是高能耗，无法适应未来可能出台的污水处理厂碳排放标准。因此，膜分离法并不是根治黑臭水体的“灵丹妙药”。另一方面，在现有一级A、一级B标准下，盲目提标对于使用传统活性污泥法的企业无疑是雪上加霜。于是，很多人便以欧美国家相对宽松的排放标准做对比，殊不知这些国家是充分考虑了其环境自净容量之后反算得出的排放标准。反观我国，大部分地区（特别是经济发达的的东部地区）环境自净容量早已消失殆尽，所以，提高排放标准也在情理之中。问题是若没有阻源与自净作为保障基础，污水处理提标并达标肯定是治标不治本的下策。结论黑臭水体治理中阻源、恢复、保持三级跳中，一级跳甚为为关键，也最难实现。这与民众作为有关，牵涉到老百姓的素质、意识与自觉性；二级跳是政府的事，只要政府能摸清水体脉络、厘清思路，投资后一般应该能够见效；三级跳是企业努力的方向，也是污水处理行业份内之事。尽管现在的水处理技术能将污水处理到饮用水程度，然而，忽略前两级跳，把黑臭水体治理之宝押在污水处理提标改造之上，结果怕是只能是黑了绿，绿了黑，周而复始、反反复复。实际上，污水处理只是一种“粗”处理，自然净化才是恢复水质的“精”处理。一句话，黑臭水体治理，重点在“阻源”、“恢复”、“保持”，民众、政府、企业分别是黑臭水体三级跳的重点！原文信息：郝晓地,吴宇涵,李季.黑臭水治理程序辨析[J].中国给水排水,2016,32(14):1-4.DOI:10.19853/j.zgjsps.1000-4602.2016.14.001.