黑臭治理与排水监测的故事—智慧排水之乱弹（18）

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小编按：黑臭水体治理是目前很多城市的大事。但是如何保证投入效果，如果保证长期有效？定量化的分析诊断，有的放矢的治污策略必不可少。熊五又以他渊博的知识，从水博士的角度，来给大家娓娓道来乱弹之十八回。

浏览朋友圈，看到一篇新闻，“某市107人因治水不力被问责”，其中说到某市黑臭水体治理的成绩，水环境得到了持续改善，不黑不臭水体占94.5%，达到国家2018年度考核要求。但在如此成绩之下，仍有107名不履行或不正确履行职责的人员被做出问责处理，其中既有处级领导干部，也有一般工作人员，受到的处分从党内警告、诫勉、通报到约谈，不一而足。

说起国家治政，政府常说“高度重视”，到底怎么才算“高度重视”？熊五以为，一是要看监管机制，是否有指定专人负责；二是看奖惩力度，是否只是罚酒三杯。为了黑臭水体的治理，前有推广“河长制”、后有严惩治水不力，由此观之，这事儿的确称得上“高度重视”了。

那么今天熊五就结合自己的专业，谈一谈黒臭水体治理。

1、什么是黑臭水体

我国环保先驱曲格平先生曾总结我国水环境状况的发展历史：“50年代淘米洗菜，60年代水质变坏，70年代鱼虾绝代，80年代黑臭厉害”。 “黑臭”是水体受到污染后呈现的一种状态，字面看来就是水体发黑发臭，那么在学术上究竟什么黑臭水体呢？

作为一名研究水污染治理的“水”博士，熊五不能像其他领域注了水的“水博士”一样不知道“知网”是什么东西，所以有了问题当然会求助于知网。

为避免遗漏，在期刊、学位论文、会议、报纸等多个数据库中以“黒臭”为主题进行跨库检索，可以看到，除去少量的农业科技、食品工业、兽医等领域的文献后，第一篇水环境领域中涉及“黑臭”的中文文献发表于1982年，此后，历年的文献数如图所示：

在1982年的最早一批文献中，有一篇由许景文先生和王纲怀先生为祝贺《净水技术》创刊而撰写的名为“从上海水源状况看净水技术的重要性”的文章，其中说明了黑臭水体概念的由来。

提到王纲怀先生，熊五要多说两句。王先生是清华大学土木出身，后来跟随环境学院的钱易老师学习，是熊五师门的前辈高人。王先生经历传奇，早年从事环境事业，作为资深环境人的同时，还醉心于铜镜的研究，有极高造诣，是著名收藏家，曾先后向清华捐赠铜镜274面。去年9月，大钟寺博物馆举办了“清华大学艺术博物馆馆藏和镜展”，展出的都是王先生的捐赠，彼时熊五借师门之便，有幸与王先生有一面之缘，受益良多。

说回“黑臭”概念，“黑臭”是一个比较具有中国特色的、从实践中产生的概念，最早由上海自来水公司提出。是的，就是“上海自来水来自海上”的那个上海自来水公司。当然，现实中上海自来水来自江上。

上海自来水公司多年来采用“黑臭”作为一种简易方便的水质评价方法，王先生说，“此方法虽有不足尚待改进，但因其沿用已久、有一定的可比性。笔者认为在目前还没有新的评价方法之前，仍应使用。”结果一语成谶，“黑臭”不仅一直使用，而且经过不断改进，成为了目前国家城市水环境治理中最重要的概念之一。

从知网数据可以看出，黑臭水体的相关报道在2015年以前并不算多，而从2015年开始却成为了相对的热点。这是因为2015年国家颁布了两个重要文件，指引了黑臭水体的研究方向，一是4月份的《水污染防治行动计划》，简称“水十条”，二是8月份的《城市黑臭水体整治工作指南》（以下简称“指南”）。我们今天所谓的“黑臭水体”概念，就是出自这两份文件。

指南中对黑臭水体做出了如下定义：在城市黑臭水体是指城市建成区内，呈现令人不悦的颜色和（或）散发令人不适气味的水体的统称。

评价黑臭水体，主要看四个指标：透明度、溶解氧（DO）、氧化还原电位（ORP）和氨氮（NH3-N）。根据四个指标的值，可以将水体分为“不黑臭”、“轻度黑臭”和“重度黑臭”三类（当然，评价方法还包括公众调查）。

黑臭水体的定义简单直观，评价方法简便易用，跟地表水“五类”分级评价方法相比，在我国当前的水环境管理水平和治理阶段下（毋庸讳言，我国目前的水平和阶段都是相对落后的）具有较大的优势，因而具有很高的实践价值。

2、黑臭水体怎么来的

要治理黑臭水体，就要先知道导致水体黑臭的原因，如此才能对症下药。在学术研究的基础上，指南将黑臭水体的污染源分为四类：

（1）点源

有些污染源是在固定的点位上排放，从而进入城市水体的，就被称为点源。主要包括污水管网排放口的直排污废水、合流制管道的雨季溢流、分流制雨水管道初期雨水或旱流水、非常规水源补水等。

点源的主要特点是排放位置固定，排放量相对稳定，不确定性较低。

（2）面源

还有些污染源不在固定点上排放，而是以分散的形式排放，最终进入城市水体的，这些污染源被称为面源。主要包括各类降水所携带的污染负荷、城乡结合部地区分散式畜禽养殖废水的污染等。

面源污染通常具有明显的区域和季节性变化特征，排放位置不固定，排放量受到其他因素的影响较大（主要是降水影响），不确定性很强。

（3）内源

还有一类污染，不是由水体外的陆地输入水体的，而是由城市水体底泥直接向水体释放污染物，或者是水体中各种漂浮物、悬浮物、垃圾、未清理的水生植物或水华藻类等所形成的腐败物直接污染水体，这些污染源统称为内源。

内源污染是水体受到污染后的延续性污染，与水体本身已经受到的污染程度相关。

（4）其他污染源

还有些污染源，不能归类到以上三种污染源中，就称为其他污染源。主要包括城镇污水处理厂尾水超标、工业企业事故性排放、秋季落叶等，通常属于季节性或临时性污染源。秋季落叶问题在北方地区较为明显，落叶进入水体后将逐渐腐烂并沉入水底，可能形成黑臭底泥，转化为内源。

指南单独指出，雨污水管网错接所造成的污染问题也属于其他污染源，需要特别关注。

3、黑臭水体怎么治理

城市水体的治理研究在国内外已开展多年，污染治理技术主要包括3大类：物理修复技术、化学修复技术以及生物-生态修复技术。

物理修复技术主要是通过截留污水（管网改造，控制点源和面源）、河道清淤（控制内源）等方式来控制河道的污染物来源，或通过增加清洁水源稀释河道污染物浓度的方式来改善水体水质指标。

化学修复技术主要通过向水环境中添加化学药剂（絮凝剂、铁盐等），使水体中的污染物产生化学反应生成沉淀沉积到底泥中，或直接催化污染物降解，从而达到改善水体水质的目的。

生物-生态修复技术主要是通过生物自然生长的新陈代谢作用去吸收或分解水体中的污染物质，从而达到净化水质的作用，常用的有曝气复氧、生物膜技术、微生物修复技术、水生植物修复技术和人工湿地修复技术等。

三大类技术都能有效的缓解城市水体污染问题，但改造管网截留污水实现污染源控制是城市河道整治的根本；生物-生态修复技术是有效的补充，对恢复河道水生态环境有显著效果；而加药等化学修复技术仅仅针对突然爆发的水污染问题有短时抑制效果，长时间范围内存在二次污染的可能性。现有城市水体污染整治案例中都是同时应用几种不同的污染治理技术，使其相互配合，达到水体水质改善的目的。

而指南从实践角度出发，提出“控源截污、内源治理；活水循环、清水补给；水质净化、生态修复”的基本技术路线，把治理技术分为了控源截污、内源治理、生态修复和其他四类，每一类推荐了若干种具体技术，分类方式更加实用。

虽然目前的黑臭水体治理技术已相对成熟，但黑臭水体问题在我国依然严峻。这是由于造成水体黒臭的原因多种多样，导致治理方法也是千变万化，没有一定之规，所谓“一河一策”，要因地制宜，所以在实践中仍有很大的难度。不过近年来，随着我国黑臭水体综合治理工作的推进，结合具体国情，业界基本形成了“黑臭在水里，根源在岸上，关键在排口，核心在管网”的共识，认为治理黑臭首先要治理管网。

4、排水系统监测的作用

接下来熊五要讲一个故事，一个熊五接触过的，关于城市河道黑臭水体治理的故事。为了混淆视听，达到不可告人的目的，特此强调：

治理一开始，项目组雄心壮志，河水不是黑臭吗？那肯定是有污染物进入了，沿河修上一圈截污管，把排口的污水引到污水厂去。什么？污水厂处理能力不足？老水厂扩容，再修个新水厂，水处理能力达到120%，就不信河水不干净。方式直接，简单粗暴。

但说起来容易做起来难，工程实施的七七八八了，眼见着河道水质确实有所改善，但总是差了一点，水质还是不达标，黑臭依旧。

眼见投入不少，效果不好，项目组的心情很糟……

一次，一位专家来访，沿河走了一圈，说了一句话，“河水无底洞，入渗大比重，来源摸不清，截污没（gou）啥（pi）用。”之后飘然离去。

这口诀什么意思呢？其实，从污染源到排水设施再到河道水体，整个水环境是一个系统，其中排水管网是整个系统连接的关键，仅仅在管网末端进行沿河截污是不够的，必须搞清“管网里到底有多少水，水从哪里来，水要到哪里去”，这样才能有效实现截污的目标。不解决排水的这三个“终极问题”，盲目截污只是太监开会——无稽之谈。

以这条河来说，沿河截污了，水厂也扩容了，为什么河水还是得不到改善？一方面，截污工程草率上马，截留的不仅仅是污水，还有一部分没有被污染的、原本就不需要处理的河水，而且由于种种原因，排水管网中普遍存在河水和地下水入渗问题，这些水的水量很大，远超污水厂处理能力，这就是所谓“河水无底洞，入渗大比重”，无论污水厂怎么扩容，也不可能跟上入渗水的脚步。同时干净的水混入污水，会导致污水厂入水浓度降低，污水厂处理能力下降，无法发挥应有的作用，而且会有计划处理的污染物没有进入污水厂直接进入河道。

另一方面，由于没有对管网系统进行监测，管网中存在的雨污混接或者合流制问题没有被识别出来，导致降雨时会在短时间内产生大量雨水负荷冲击。一场降雨的水量之大，是污水厂如论何如也不能在短时间内承受的，因此会产生溢流，严重危害河道水环境质量。

两方面综合起来，就是所谓“来源摸不清，截污没啥用”。

故事讲到这里，道理其实已经说的差不多了，不过还是说说结局。

在新思路的指导下，项目组开展了大量的管网监测工作，完成了污染源解析，开展了排水管网系统改造工程，摸清了污水、雨水管网的结构，整治了入渗水，又针对雨水负荷建设了雨污调蓄工程，然后基于排水设施的在线监测，针对整个排水系统的协同治理建立了“厂-网-河（湖）”一体化管理平台，使管网收集的污水得到更好的处理。最后，对河道和河口进行生态修复和补水，实现了河流黑臭水体的治理目标。

事后经过测算，管网改造及“厂-网-河（湖）”一体化管理对水质改善的贡献达到70%，污水厂的扩容改造贡献了22%，其余措施贡献了剩下的8%。

5、总结

黑臭水体的概念来源于我国的水环境治理实践，是一个非常适合我国国情的管理理念。治理黑臭水体的技术虽然已日趋成熟，但需因地制宜，一河一策，所以在实践中仍需继续探索。“黑臭在水里，根源在岸上，关键在排口，核心在管网”是业界共识，治理管网任重道远。“河水无底洞，入渗大比重，来源摸不清，截污没啥用”是治水经验，管网监测必不可少。最后，熊五虽然是讲故事，但道理是没错的，指导实践必不可少。

最后的最后：

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