在城市化和工業(yè)化進(jìn)程加快的過(guò)程中，由于水污染控制與治理措施與先進(jìn)水平比，明顯滯后低下，一些城市河由于水源短缺、偷排漏排，河道接成為工業(yè)、農(nóng)業(yè)及生活廢水的主要排放通道和場(chǎng)所，加上沒(méi)有清水補(bǔ)給，導(dǎo)致城市水體受污染的范圍和程度不斷加劇，引起水體富營(yíng)養(yǎng)化，形成黑臭水體。
所謂 “黑臭”，主要屬于環(huán)境景觀、物理指標(biāo)范疇。是指在視覺(jué)上河流水體呈現(xiàn)因污染而產(chǎn)生的明顯異常顏色(通常是黑色或泛黑色)，同時(shí)產(chǎn)生在嗅覺(jué)上引起人們感覺(jué)不適甚至厭惡的氣味，是水體感官性污染比較常見(jiàn)的一種現(xiàn)象。本身水體黑臭是大自然通過(guò)厭氧反應(yīng)進(jìn)行自然降解的反映，無(wú)需人為參與，但在城市中出現(xiàn)黑臭，無(wú)論在景觀、安全、規(guī)劃等方面都給城市管理者帶來(lái)新的挑戰(zhàn)。
缺氧與富營(yíng)養(yǎng)為水體黑臭主因
黑臭水體的根本原因是河道湖泊過(guò)量納污導(dǎo)致水體耗氧速度遠(yuǎn)大于復(fù)氧速度，同時(shí)也與水體富營(yíng)養(yǎng)化和底泥沉積有關(guān)。國(guó)家重大水專項(xiàng)相關(guān)研究結(jié)果表明，當(dāng)溶解氧低于2.0 mg/L時(shí)，水體將處于缺氧狀態(tài)。當(dāng)溶解氧大于6 mg/L 時(shí)，水體處于有氧狀態(tài)，有機(jī)物降解和氨氧化速率顯著增加，水體開(kāi)始具有自凈能力。
具體來(lái)說(shuō)，水體發(fā)生黑臭的主因有如下幾方面：
一是外源有機(jī)物和氨氮消耗水中氧氣。城市水體一旦超量受納外源性有機(jī)物以及一些動(dòng)植物的腐殖質(zhì)，如居民生活污水、畜禽糞便、農(nóng)產(chǎn)品加工污染物等，水中的溶解氧就會(huì)被快速消耗。當(dāng)溶解氧下降到一個(gè)過(guò)低水平時(shí)，大量有機(jī)物在厭氧菌的作用下進(jìn)一步分解，產(chǎn)生硫化氫、氨和其他帶異味易揮發(fā)的小分子化合物，從而散發(fā)出臭味。同時(shí)，厭氧條件下，沉積物中產(chǎn)生的甲烷、氮?dú)狻⒘蚧瘹涞入y溶于水的氣體，在上升過(guò)程中攜帶污泥進(jìn)入水相，使水體發(fā)黑。
二是內(nèi)源底泥中釋放污染。當(dāng)水體被污染后，部分污染物日積月累，通過(guò)沉降作用或隨顆粒物吸附作用進(jìn)入到水體底泥中。在酸性、還原條件下，污染物和氨氮從底泥中釋放，厭氧發(fā)酵產(chǎn)生的甲烷及氮?dú)鈱?dǎo)致底泥上浮也是水體黑臭的重要原因之一。有研究指出，在一些污染水體中，底泥中污染物的釋放量與外源污染的總量相當(dāng)。此外，由于城市河道中有大量營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，導(dǎo)致河道中藻類過(guò)量繁殖。這些藻類在生長(zhǎng)初期給水體補(bǔ)充氧氣，在死亡后分解礦化形成耗氧有機(jī)物和氨氮，導(dǎo)致季節(jié)性水體黑臭現(xiàn)象并產(chǎn)生極其強(qiáng)烈的腥臭味道。
三是不流動(dòng)和水溫升高的影響。水體流動(dòng)性降低或完全消失，直接導(dǎo)致水體復(fù)氧能力衰退，局部水域或水層虧氧問(wèn)題嚴(yán)重，形成適宜藍(lán)綠藻快速繁殖的水動(dòng)力條件，增加水華暴發(fā)風(fēng)險(xiǎn)，引發(fā)水體水質(zhì)惡化。此外，水溫的升高將加快水體中的微生物和藻類殘?bào)w分解有機(jī)物及氨氮速度，加速溶解氧消耗，加劇水體黑臭。
針對(duì)黑臭的主要成因(即水體缺氧)，治理技術(shù)路線也要以建立以溶解氧為核心。黑臭水體治理的關(guān)鍵是改善水體的溶解氧狀態(tài)，使水體由低氧/厭氧恢復(fù)到正常的好氧狀態(tài)。國(guó)家重大水專項(xiàng)相關(guān)研究成果，建議以溶解氧為核心，建立包括臭閾值、透明度、色度等4項(xiàng)指標(biāo)黑臭水體評(píng)價(jià)體系。
微生態(tài)活水(HDP)直接凈化工藝治理黑臭實(shí)例：
微生態(tài)活水(HDP)直接凈化工藝起源于日本，核心是利用微生物的新陳代謝活動(dòng)，以天然存在的本土微生物為基礎(chǔ)，經(jīng)過(guò)原位培育，結(jié)合流水不腐、超大流量曝氣增氧等技術(shù)手段，增加微生物活性能力，對(duì)水中污染物進(jìn)行轉(zhuǎn)移、轉(zhuǎn)化及降解，比較大程度地恢復(fù)水體的自凈能力，重建并恢復(fù)適宜多種生物生息繁衍的水生生態(tài)系統(tǒng)。
工藝原理類似于在河道建立一個(gè)隱形的污水處理廠，其獨(dú)特的地方在于無(wú)土建，無(wú)管網(wǎng)，全自動(dòng)管理，運(yùn)營(yíng)成本低。
工藝用例：
項(xiàng)目位于白沙河位于�？谑泻５閸u四東路，屬斷頭浜感潮河道，全長(zhǎng)約696m，寬20-30m，自然狀態(tài)下水深受潮汐在0.3-1.2m，自然軟地質(zhì)，土壤屬砂質(zhì)土。
污染成因分析：
● 污水管網(wǎng)設(shè)施不健全，生活污水直排入河
● 河道內(nèi)部底泥釋放污染
● 盲腸河段，水體不流動(dòng)，直接導(dǎo)致水體復(fù)氧能力衰退
● 河道水體周邊垃圾、護(hù)坡草皮等，帶來(lái)面源污染
● 持續(xù)高溫，加快生物殘?bào)w分解，加速氧消耗，加劇黑臭
● 感潮河道納污水體往來(lái)回蕩，延長(zhǎng)污染物滯留時(shí)間
治理工藝：
治理目標(biāo)：
消除黑臭;顯著提升水體清澈度;提升水域景觀效果;考核斷面為河道現(xiàn)狀的親水平臺(tái)處。水體主要理化因子：透明度≥60cm(塞氏盤(pán)法)、溶解氧≥2.0mg/L、葉綠素≤50mg/m3。
治理效果：
調(diào)試期間，�？诋�(dāng)?shù)卦馐苓B續(xù)暴雨，由于截污不徹底，河道全部灌滿污水
暴雨沖擊后，微生態(tài)活水(HDP)直接凈化工藝運(yùn)行10小時(shí)恢復(fù)清澈見(jiàn)底
項(xiàng)目總結(jié)：
黑臭淤泥嚴(yán)重，清淤不便，為種水草覆土更不便，HDP藝不受影響。
感潮河道鹽度高，水草不宜種活，HDP工藝不受影響。
感潮河道鹽度高，外部投撒微生物不易存活，HDP工藝采用土著微生物不受影響。
暴雨、污水沖擊不會(huì)帶來(lái)生態(tài)崩潰，HDP工藝10小時(shí)就能恢復(fù)清澈
