我國城市黑臭水體綜合整治：問題分析、治理思路與措施

高紅杰，袁鵬，劉瑞霞

中國環(huán)境科學研究院流域水環(huán)境污染綜合治理研究中心

1 我國城市黑臭水體整治背景

1.1 黑臭水體整治的意義

近年來，隨著我國城市化和工業(yè)化進程的加快，城市污水產生量和排放量不斷增加，隨之出現(xiàn)了城市環(huán)境基礎設施日漸不足，城區(qū)污水配套管網建設滯后及雨污合流、轉載負荷增加等問題[1-2]，導致生活污水收集率低，大量污水未經處理直接排放或溢流入河，加之垃圾入河和底泥污染嚴重，使得全國相當部分城市河段受到不同程度的污染，城市河道生態(tài)系統(tǒng)遭到極大破壞[3-4]，污染嚴重的甚至呈現(xiàn)令人不悅的顏色和令人不適的氣味，即產生黑臭水體[5]。據(jù)統(tǒng)計分析，截至2019年12月，全國295個地級及以上城市中共排查上報確認黑臭水體2 899個，其中河流2 548個，占87.9%；塘235個，占8.1%；湖泊116個，占4.0%[6-7]。從地域分布來看，黑臭水體主要分布在廣東、安徽、湖南、山東、江蘇、湖北、河南和四川等省，全國36個重點城市(直轄市、省會城市、計劃單列市)中，1/2以上的黑臭水體分布在廣州市、深圳市、長春市、上海市和北京市[8]。黑臭水體的存在不僅損害了城市人居環(huán)境，也嚴重影響城市形象。因此，治理黑臭水體迫在眉睫，這是呼應和解決百姓反映強烈的水環(huán)境問題，也是踐行尊重自然、順應自然、保護自然的生態(tài)文明理念的必然選擇，更是建設美麗中國、實現(xiàn)中華民族可持續(xù)發(fā)展的迫切要求。

1.2 國家出臺的相關政策和文件

為了加快城市黑臭水體整治，提高城市人居環(huán)境，國家出臺了一系列的相關政策和措施。2015年，國務院印發(fā)了《水污染防治行動計劃》[9](簡稱“水十條”)，提出將整治城市黑臭水體作為重要內容，要求采取控源截污、垃圾清理、清淤疏浚、生態(tài)修復等措施，加大黑臭水體治理力度，并提出了明確的治理目標：至2015年底前，完成水體排查并公布黑臭水體名稱、責任人及達標年限；至2017年底前，實現(xiàn)河面無大面積漂浮物、河岸無垃圾、無違法排污口；至2020年底前，完成地級及以上城市建成區(qū)黑臭水體均控制在10%以內的治理目標。為貫徹落實“水十條”要求，國家接連出臺了一系列政策和規(guī)定，提出了黑臭水體治理工作的具體規(guī)定和措施。在住房和城鄉(xiāng)建設部、原環(huán)境保護部于2015年聯(lián)合發(fā)布的《城市黑臭水體整治工作指南》[5]中，對城市黑臭水體的排查與識別、整治方案的制定與實施、整治效果評估與考核、長效機制建立與政策保障等提出了具體要求；之后，在相繼印發(fā)的《水污染防治行動計劃實施情況考核規(guī)定(試行)》[10]、《“十三五”生態(tài)環(huán)境保護規(guī)劃》[11]、《關于全面推行河長制的意見》[12]及新修訂的《中華人民共和國水污染防治法》[13]和《關于全面加強生態(tài)環(huán)境保護 堅決打好污染防治攻堅戰(zhàn)的意見》[14]中，將城市黑臭水體整治作為重要內容，提出了對整治工作進展及整治成效的考核要求。為進一步加快城市黑臭水體整治工作，2018年，生態(tài)環(huán)境部聯(lián)合住房和城鄉(xiāng)建設部啟動了城市黑臭水體環(huán)境保護專項行動；同年，住房和城鄉(xiāng)建設部與生態(tài)環(huán)境部聯(lián)合發(fā)布了《城市黑臭水體治理攻堅戰(zhàn)實施方案》[15]，明確要求至2020年底，各省、自治區(qū)地級及以上城市建成區(qū)黑臭水體消除比例高于90%。以上一系列政策和要求的目的是要扎實推進城市黑臭水體治理，加快補齊城市環(huán)境基礎設施短板，消除黑臭水體產生根源，切實改善城市水環(huán)境質量。

2 水體黑臭成因與整治思路

2.1 水體黑臭成因及污染來源

水體黑臭成因較為復雜，從本質上講就是水體污染負荷超過了水體自凈能力，誘發(fā)水體水質指標超標。研究發(fā)現(xiàn)，水體中的有機物發(fā)生厭氧分解是導致水體黑臭的根源[3,16]。當水體耗氧污染物濃度超出一定范圍后，水體的耗氧速度將大于其復氧速度，從而導致水體缺氧。在缺氧環(huán)境中，有機物在微生物的作用下被分解為H2S、氨、硫醚等致臭物；同時，水體中存在大量放線菌、藻類和真菌，其新陳代謝過程會分泌多種醇類致臭物質。水體中的致黑物質主要是水中Fe2+、Mn2+等金屬離子與S2-在缺氧環(huán)境中反應形成的FeS、MnS等黑色金屬硫化物以及能夠溶于水的有色腐殖質。水體發(fā)生黑臭的原因眾多，超負荷的污染來源(外源、內源和其他污染來源)是主要原因[1,8,16]。

2.1.1外源污染

大量污染物(如有機物和氨氮)直接排入水體是導致水體黑臭的主要原因，也是最直接的原因。污染物排入水體后消耗水體中的溶解氧，造成水中溶解氧濃度降低，進而在厭氧菌等微生物作用下分解，產生黑臭物質，致使水體黑臭。外源污染又包括點源和面源污染。點源污染是城市黑臭水體最為突出的污染問題，其產生原因包括：社會和經濟的快速發(fā)展，眾多城市面臨開發(fā)與建設，隨之出現(xiàn)了城市工業(yè)和生活污水收集能力不足問題，導致工業(yè)和生活污水未入截污管網而直接排放入河；部分城市由于污水處理能力不足，存在污水直排或污水處理設施超負荷運行問題，導致不達標尾水匯入河；老舊城區(qū)的雨污水合流制管網導致雨季溢流口溢流污染入河，雨污管混接和錯接使雨水口旱天排污入河，分流制雨水管道的初期雨水未得到有效控制而排放入河。城市水體黑臭的面源污染來源較為復雜，主要包括：河道兩岸隨意堆放的生活和建筑垃圾以及垃圾滲濾液隨雨水排入河道，造成污染；降雨沖刷地表、土壤以及沿河路面所帶來的雨水徑流污染；沿河兩岸農業(yè)耕作的化肥流失以及散戶的畜禽養(yǎng)殖廢水排放，使得大量的氮、磷等污染物隨雨水進入水體，造成污染。

2.1.2內源污染

內源污染是導致水體黑臭的另一個重要原因。污染水體中有機物和氮、磷污染物可通過沉淀或顆粒物吸附而沉積在底泥中，但在適當條件下，大量污染物會從底泥中釋放，并產生CH4、H2S等氣體，致使水體黑臭。另外，水體中的水生植物可以吸收污染物，但若植物未及時收割，其腐爛分解后會重新釋放污染物進入水體，增加水體中污染物濃度。

2.1.3其他污染

水動力條件是影響水體黑臭的因素之一。當水體生態(tài)徑流量降低時，水體流動性會變差，水體水循環(huán)不暢，導致復氧能力衰退，形成適宜藍綠藻快速繁殖的水動力條件，增加水華爆發(fā)風險，引起水體水質惡化甚至出現(xiàn)黑臭現(xiàn)象。氣溫也是影響水體黑臭的因素之一，氣溫升高，加快水體中微生物將藻類殘體分解成有機物及氮、磷等污染物的速度，導致溶解氧濃度降低，加劇水體黑臭。

2.2 黑臭水體治理思路與技術路線

水體黑臭的成因及污染來源是多方面的，涉及的因素較多，采用傳統(tǒng)的治理思路和單一技術手段難以達到徹底消除水體黑臭的目的。國務院發(fā)布的“水十條”[9]中明確了黑臭水體治理的任務和目標，提出了科學系統(tǒng)的綜合治理思路：以改善水環(huán)境質量為核心，強化源頭控制，落實控源截污優(yōu)先，統(tǒng)籌水域陸域，實施開源增流和生態(tài)修復；堅持問題導向，實施“一河一策”分類分期治理；兼顧治理與管理兩手抓，在工程建設的同時，堅持部門聯(lián)動、責任清晰、信息公開與公眾參與的長效保障管理機制。

按照《城市黑臭水體整治工作指南》[5]，黑臭水體整治可遵循以下工作流程：黑臭水體的排查和識別→治理方案編制→治理工程實施→治理效果評估。在排查和識別程序中，要制定排查方案，明確水體黑臭等級，確定最終名單和整治計劃。在編制治理方案時，首先要通過污染源調查和環(huán)境條件調查核定污染物負荷量，確定黑臭水體治理目標；其次要堅持技術實用性、經濟性、合理性和長效性相結合的原則，因地制宜地選擇治理技術，確定治理工程量和預測治理效果。在治理工程實施中，應按照控源截污、內源治理、生態(tài)修復、活水保質、監(jiān)控與管理的治理思路選擇工程技術類型。在治理效果評估時，應依據(jù)公眾調查材料、專業(yè)機構監(jiān)測報告、工程實施記錄、長效機制建設情況等，對黑臭水體治理效果進行評估。

3 黑臭水體治理措施

黑臭水體的本質是“問題在水里，根源在岸上，關鍵在排口，核心在管網”。系統(tǒng)解決水體的黑臭問題，必須找準問題根源所在，根據(jù)實際情況，提出相應的治理措施。在黑臭水體治理技術體系中，控源截污和內源治理是治理黑臭水體的基礎與前提，只有強化外來污染控制，有效削減內源污染釋放，才能徹底解決水體黑臭問題，避免黑臭現(xiàn)象反彈，真正改善水體水質；生態(tài)修復和活水保質是水質長效保障措施，通過岸邊帶和水體生態(tài)修復及河流水動力條件改善，逐步恢復水體生態(tài)功能，增強水體自凈能力，最終實現(xiàn)水生態(tài)系統(tǒng)健康和水質長效改善[1,5,8,17-18]。

3.1 控源截污措施

控源截污從源頭對進入水體的污染物進行控制，是最為直接的治理措施，也是現(xiàn)階段治理效果最明顯的技術措施，更是保證其他技術應用效果的基礎。針對直接排入水體的居民生活污水、工業(yè)廢水、規(guī)?；笄蒺B(yǎng)殖污水等，通過截流和收集污水，進行處理后達標排放；針對未鋪設管網的老舊城區(qū)和城中村，加快污水管網建設，統(tǒng)籌規(guī)劃建設永久截污工程逐步替代臨時截污工程，提高污水截留和收集能力；依據(jù)區(qū)域和污水特點選擇最優(yōu)工程技術，加快污水處理廠能力建設，實現(xiàn)全收集、全處理、處理后達標排放；針對合流制排水管網溢流污染問題，通過分流制改造、建設溢流污染調蓄池和增設截流管道以提高截流倍數(shù)；針對雨污分流制改造難的區(qū)域，制定合理的溢流頻次控制標準，加強溢流污水徑流削減、過程調蓄、末端截流等綜合治理措施，削減和控制溢流污染。

針對城市和村鎮(zhèn)的地表徑流，采用收集存蓄、水力旋流、快速過濾等處理技術，并結合綠色屋頂、滲透鋪裝、植草溝、植被緩沖帶、人工濕地以及生物滯留池等，對初期暴雨徑流進行截流和凈化；針對農業(yè)種植面源污染，通過測土配方施肥、增施有機肥、秸稈還田等生態(tài)農業(yè)技術，從源頭減少農業(yè)徑流中污染物排放量；針對散戶畜禽養(yǎng)殖廢水，實行循環(huán)利用、生態(tài)化改造和糞污資源化利用等措施。

3.2 內源治理措施

內源治理主要包括黑臭水體的垃圾、生物殘體及漂浮物清理，污染底泥的原位治理和疏浚等。為控制內源污染，應加強河岸生活垃圾及其他固體廢物的收集與管理，防止其進入水體；及時清理河道內垃圾和固體廢物，保證水面無大面積漂浮物，岸邊無垃圾。開展污染底泥的調查和評估，確定其污染程度和類型，選擇適宜技術進行修復，優(yōu)先選擇原位修復技術，但對污染嚴重的底泥，可通過疏浚技術清除污染物富集層，以有效減少底泥污染，提高水體自凈能力。

3.3 生態(tài)修復措施

生態(tài)修復是在控源截污的基礎上，基于生態(tài)學原理和手段對河岸線和邊坡及水體本身進行生態(tài)治理和修復，達到改善水質及恢復水生態(tài)系統(tǒng)健康的目的。由于城市建設基本成型，城市河道的形態(tài)已基本固定，河道兩側或周邊的用地受限，河道兩岸往往以硬質護岸為主。對城市河道的生態(tài)修復，可通過植草溝、生態(tài)護岸、透水磚等形式，對硬化河岸進行生態(tài)化改造，同時結合景觀綠化節(jié)點布置、河道局部形態(tài)改變等措施，恢復岸線及水體的自然凈化功能。在有條件的區(qū)域，根據(jù)立地條件，綜合考慮水環(huán)境保護目標和景觀效果，劃定河岸緩沖帶并進行生態(tài)修復，構建近自然的生態(tài)緩沖帶和健康的生態(tài)系統(tǒng)。

通過水生態(tài)修復，可改善水體的生態(tài)環(huán)境，增強水體自凈化力。對污染相對較重的水體，可先采用曝氣增氧技術和生物處理手段，對水體進行預處理，改善水質和基底條件；然后通過種群恢復、種群控制、放流增殖等技術，修復水生動物群落；同時采用生態(tài)浮島凈化、水生植物種植和調控等手段，利用土壤-微生物-植物生態(tài)系統(tǒng)，有效去除水體中污染物，逐步實現(xiàn)水體自凈。

3.4 活水保質措施

活水保質措施主要包括引水調水、再生水補給、活水循環(huán)等方式。在充分優(yōu)化引水量及引水時機和頻次的基礎上，引入一定量的清潔水，對水體污染物濃度進行稀釋，增強水體的流動性與復氧能力，有效提高水體的自凈能力，從而快速改善水體水質；也可將城鎮(zhèn)污水處理廠尾水深度處理后用作河道生態(tài)補水，或將經滯蓄和凈化后的雨洪水作為河道生態(tài)補水；對于水體置換周期較長的緩流區(qū)或滯水區(qū)，可通過設置提升泵站、水系合理聯(lián)通等，實現(xiàn)水體流動，改善水動力學條件。

3.5 監(jiān)控與管理措施

城市黑臭水體的綜合整治需要跨越多部門行政體系，要達到水體的“長治久清”，不但要注重治理技術措施，更要注重對黑臭水體治理的監(jiān)督與管理，配套有效的監(jiān)督與管理措施。首先，黑臭水體的整治要采用統(tǒng)籌規(guī)劃、系統(tǒng)治理的方式，政府各個管理部門應協(xié)同配合，加強協(xié)調與合作；其次，嚴格落實河(湖)長制，明確責任人、職責分工和達標期限，鼓勵公眾參與，強化信息公開與共享，將治理進展和成效及時公布于眾；最后，針對水體監(jiān)測預警體系，鼓勵利用高科技信息技術手段，構建黑臭水體的全方位、智慧化監(jiān)控與管理技術體系與平臺，實現(xiàn)可視化、信息化、數(shù)據(jù)化、智能化和高效的智慧監(jiān)控與管理。

4 黑臭水體綜合整治示范城市的實踐

為落實黨中央、國務院關于打贏污染防治攻堅戰(zhàn)有關要求部署，加快城市黑臭水體整治工作，財政部、住房和城鄉(xiāng)建設部、生態(tài)環(huán)境部三部委分別于2018年、2019年5月和10月共同組織實施了3批城市黑臭水體治理示范城市申報工作。共計60個城市入選城市黑臭水體治理示范城市，并由中央財政共計下達260億元分批支持示范城市開展城市黑臭水體治理，確保到2020年底全面達到黑臭水體治理目標要求，并帶動其他城市建成區(qū)實現(xiàn)黑臭水體消除比例達到90%以上的目標。

在全國地級及以上城市范圍內，隨著黑臭水體治理工作的推進，黑臭水體治理取得顯著成效。截至2019年底，在全國295個地級及以上城市建成區(qū)的2 899個黑臭水體中，黑臭水體消除比例為86.7%，其中36個重點城市消除比例為96.2%，其他地級城市消除比例為81.2%。通過黑臭水體治理試點示范城市的實踐，涌現(xiàn)了一批治理樣板和典型案例，適時總結這些典型治理案例對于全國其他地區(qū)城市黑臭水體和縣級城市黑臭水體治理具有重要的借鑒意義。

5 結語

城市黑臭水體依然是現(xiàn)代化城市建設及其可持續(xù)發(fā)展的重要阻礙因素，黑臭水體治理作為一項艱巨的系統(tǒng)化工程，必須堅持流域統(tǒng)籌、系統(tǒng)治理、標本兼治的原則，按照控源截污、內源治理、生態(tài)修復、活水保質、監(jiān)控與管理的治理思路，保證在治理過程中不會造成水體返黑返臭。同時，要加強黑臭水體監(jiān)督與管理，完善城市水體的長效保護機制，以保障治理水體的“長制久清”，最終實現(xiàn)水清岸綠、魚翔淺底。