绿景行黑臭水体治理与水生态修复

     消除城市河道、湖塘黑臭水体、改善城市水环境质量，对保障城市人居健康、促进社会和谐与经济持续发展具有及其重要的现实意义。                                                                                       

一、关于“黑臭水体”

1、黑臭水体“黑”与“臭”的来历：

    水温适宜、水流缓慢和营养盐丰富是城市河道、湖塘的显著特点。而黑臭水体则是过量纳污导致水体生态失衡、缺氧环境下的生化结果，水体缺氧乃至厌氧条件下污染物转化并产生氨氮、硫化氢、挥发性有机酸等恶臭物质以及铁、锰、硫化物等黑色物质。生活污水是导致城市河道黑臭的最普遍和最主要的污染源。其他污染源还有：生活垃圾、工业废水、混排管网溢流污水、污水厂尾水、降雨和冰雪融水、畜禽养殖场粪便污水、植物和藻类的腐败物等。

2、黑臭水体“黑、臭”的分级标准

     《城市黑臭水体整治工作指南》中公布了城市黑臭水体分级的评价指标包括透明度（SD）、溶解氧（DO）、氧化还原电位（ORP）、和氨氮（NH3-N），分级标准见表1。

   表1：城市黑臭水体污染程度分级标准

 

特征指标（单位）	轻度黑臭	重度黑臭
透明度（cm）	25-10	＜10
溶解氧（mg/L）	0.2-2.0	＜2.0
氧化还原电位（mV）	-200 - 50	＜-200
氨氮（mg/L）	8.0-15	＜15

 

3、黑臭水体脱“黑”与消“臭”时间表

Ⅰ.2017年底前：直辖市、省会城市、计划单列市建成区基本系消除黑臭水体。

Ⅱ. 2020年底前：地级及以上城市建成区黑臭水体均控制在10%以内。

Ⅲ.2030年：城市建成区黑臭水体总体得到消除。

 

二、黑臭水体治理与生态修复设计

    因地制宜，因时制宜。城市河道、湖塘各类边界条件、水动力状况不尽相同，所以需要进行详细调查后制定黑臭水体的整治方案。

    北京绿景行依据核心技术 -- “LSTT五阶段生态修复技术” ，根据水体条件，遵循自然法则、社会法则、美学法则对黑臭水体治理与生态修复进行工程方案设计，从诊断“黑臭阶段”开始，确立“水生态系统稳态转换”的实施方案，重点突出生物修复功能，运用特定的环境生态工程措施，全面管控集水区、泥水界面和水体内食物网三个循环，先期“黑臭”消除后，进而建立水体具备生态自净能力、生物多样性和生态完整性健全的“清水稳态”，最终实现重建和恢复水体生态功能健康的目标。

备注： LSTT - L:刘永定和绿景行，S:稳态（Steady state），T:转换（Transformation）,T：技术（Technology）。

 

 

三、“LSTT”关键技术与黑臭治理

    黑臭水体治理以“截污纳管”、“面源控制”、“内源治理”（以物理法、化学法、生态生物法等）为首要前提，增加水文动力和清水补给，以生态修复技术建设长效稳定水生态系统。调水补给、旁路净化处理、清淤疏浚，化学法如絮凝、底泥固化等措施存在费用高、难度大、周期长、二次污染、容易反复、持续性差等特点，难以根本解决黑臭水体问题。

北京绿景行应用“LSTT五阶段生态修复技术” ，过诊断失衡河湖的生态特性，实施系统性截污，科学计算系统纳污负荷，采取针对性措施构建生产者、消费者、分解者在水生态系统中对应的位置和作用，使之趋于平衡，实现“黑臭阶段”最终达到“草型清水”具备生态自净能力的稳定形态。关键技术包括：

 

1、LSTT微生物环境系统

 

    显著提升水体自净能力，针对内源污染物的原位修复治理替代 底泥清淤工程，。LSTT微生物环境系统是向河湖水体中直接投入本公司的微生物产品爱可蓝®LSC工程菌、水体净化剂，利用投加兼性厌氧功能菌的迅速扩繁能力和降解能力，强有力地消除水域中的有机污染和过量营养，消除水体的黑臭，消减污泥的界面释放。功能菌每20分钟繁殖一代，相对于一般藻类的2-12小时/代的繁殖周期要快很多，因此可以优先于藻类获得更多营养，从数量和速度上占有绝对优势，既快速削减水体营养，又发挥逐渐切断藻类营养来源，达到限制藻类生长的作用。

    微生物修复的主旨就是提高生态系统的自我调节能力，初步完善水生态系统功能，以具备实施其他生态修复方案的条件。

(引注：在生物地球化学循环中，微生物充当着不可或缺的分解者角色。在黑臭河道水体生态治理净化中，微生物净化能力是水体生态系统平衡的最重要的一个平衡特征。微生物环境系统的修复，就是利用特殊生理生化功能的特异微生物在原位修复污染场所，应用生物处理或生物循环过程，通过精心设计与合理应用，阻断或减少污染源向环境的直接释放。[生态学报2001,21（1）:P159~163] )

 

2、LSTT复氧促消解技术

 

    黑臭水体供氧和耗氧失衡，水体缺氧乃至厌氧条件下污染物转化并产生氨氮、硫化氢、挥发性有机酸等恶臭物质以及铁、锰、硫化物等黑色物质。此时溶解氧成为生态环境的限制因素，在工程中应用曝气增氧设备，提高水体中的溶解氧，曝气增氧使水体环境在短期内由厌氧发酵转化为好氧矿化，为好氧微生物与植物联合净化污染物提供了先决条件，其中好氧微生物在河道中形成活性生物膜促进净化进程从而使生态修复各个环节实现良性循环。

 

3、 LSTT水生植被系统

 

    “LSTT水生植被系统”主要是有计划地操控水生植物的种类和规模，利用水生植物对营养物或进行吸收、转化和降解，同时与微生物协同作用与藻类进行“生长竞争”的一项应用广泛的水质净化技术。在一些黑臭水体中，水生植物还可以作为水体无机营养物质的“缓存器”，以人工收割把营养物质出水体。

沉水植物不仅能对营养物进行迁移，还是微生物最佳的挂膜载体。在水生植物无法生长的河湖里我们还要专门设计仿生水草来做微生物挂膜材料。

 

 

 

 

4、LSTT水生动物系统

    “LSTT水生动物系统”的修复是指往水体中投加滤食性鱼类及螺贝等，完善水体生态系统中“消费者”链条。根据水体治理进度，选用适量的鱼、虾、螺、贝类投放到水体中，不仅能清扫水草表面的吸附物，还可以通过捕捞实现水体中的营养物质转移出去，实现新的生态经济效益。

 

四、典型项目案例

项目名称：北京温榆河支流老河湾河段治理工程

项目情况：河道长1730米，宽70米。老河湾是温榆河故旧河道，主要汇集沿岸的雨水和村庄污水排放。水质为劣V类黑臭，经过水生态原位修复工程治理后，水质达到《地表水环境质量标准》GB3838-2002的IV以上，透明度提升至0.8米以上。

 

治理前河道

 

治理后河道

 

治理前河道

 

 

治理后河道细节（水草恢复生长、透明度增加）