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摘要

Abstract

为减少长江流域的黑臭水体，改善长江周边城市及整个长江流域的生态环境，对长江流域水环境现状及黑臭水体形成原因进行分析研究。通过控制源头、截断外源污染、清理底污，以人工干预的手段强化水体复氧，恢复水体自净能力，加强监管及宣传，治理长江流域黑臭水体。目前，长江流域内的氨氮、总磷指标已明显下降，溶解氧、透明度、氧化还原电位等指标已达到国家标准。

Part 01

长江流域水环境现状

长江有49条支流的面积＞10 000km2，其中4条支流面积达100 000km2，长江干流全长6 211km，从江源到湖口分3段，流域面积约为1 810 000km2，长江流域水资源总量约10 000亿m3。

如图1所示，根据2017年的《中国生态环境状况公报》显示：长江流域510个水质监测断面中，第Ⅰ类水质断面仅占总体的2. 2%，第Ⅱ类水质断面占总体的44. 3%，第Ⅲ类水质断面占总体的38. 0%，第Ⅳ类水质断面占总体的10. 2%，第Ⅴ类水质断面占总体的3. 1%，劣Ⅴ类水质断面占总体的2. 2%。相比2016年的水质监测数据，第Ⅰ，Ⅱ类水质监测数据均降低，第Ⅲ，Ⅳ类水质断面的数据上升，第Ⅴ类和劣Ⅴ类水质断面的监测数据降低。相比2016年数据可知，黑臭水体的治理有一定成效，但对于优质水体保护并不到位，第Ⅰ，Ⅱ类水质不升反降。

图1  2017年长江流域水质类别比例

在长江干流的水质监测数据中，第Ⅰ类水质断面占7%，第Ⅱ类水质断面占41%，第Ⅲ类水质断面占52%，长江干流并没有第Ⅳ，Ⅴ类和劣Ⅴ类。相比2019年长江干流水质断面数据，第Ⅰ类水质断面比例没有变化，第Ⅱ类水质断面比例降低，第Ⅲ类水质断面上升，第Ⅳ类水质断面降低，没有第Ⅴ类和劣Ⅴ类。

在长江支流的水质断面监测数据中，第Ⅰ类水质断面占2%，第Ⅱ类水质断面占45%，第Ⅲ类水质断面占36%，第Ⅳ类水质断面占11%，第Ⅴ类水质断面占4%，劣Ⅴ类水质断面占2%。与2019年相比，第Ⅰ，Ⅱ类水质均下降，第Ⅲ，Ⅳ类水质断面均上升，第Ⅴ类和劣Ⅴ类均下降。

由此可以看出，长江干流的水质较好，且治理效果有一定成效。长江支流的水质比干流有一定差距，水质总体效果比2016年有一定改善，但第Ⅰ，Ⅱ类均下降，所以长江支流的水质治理是长江流域水质治理的重点。

Part 02

黑臭水体形成的原因

形成黑臭水体的主要原因是水体内部缺乏氧气、水体底部污泥沉积、水体富营养化。

相关研究结果表明，水中的含氧量分3个阶段：①第1阶段  水中氧气含量＞6mg/L时，水体含氧量较充足，分解外来有机物的速度快，水体具有自净能力；②第2阶段  水中氧气含量为3～5mg/L，处于这个阶段的水体基本已超过第Ⅴ类水质，能感觉到水体有一定的颜色和臭味，但水体内仍有部分生物；③第3阶段  水中氧气含量＜2mg/L，水体已完全处于缺氧状态，外来有机物无法降解，水体丧失自净能力，变黑变臭。水体缺氧黑臭的主要原因有以下方面。

2.1 外源污染

氨氮和外来污染物会耗尽水中储存的氧气。水体接收的外源污染物过多，如粪便、污水、化工废水等，水中存储的氧气很快被污染物损耗光。当水体中氧气的含量降至一定水平，会产生厌氧菌，再次分解外来污染物，产生极易挥发且带有刺鼻性气味的气体，从而使整个水体散发臭味。这些气体在水体上升的过程中，会携带水体底部的淤泥进入水体，这是水体变黑的原因。

2.2 内源污染

内源污染即水体底部淤泥散发的污染，一些污染物经过长期积聚，全部沉积在水体底部的淤泥中，当水体含氧量不足时，厌氧菌发酵产生氮和甲烷，导致沉积物发生漂浮，这是水体黑臭主要原因之一。相关研究指出，在一些黑臭水体中，底部淤泥释放的污染物与外源有机物产生的污染物基本等量。此外，由于长江流域中有大量营养物质，特别是城市周边的水域，导致水体中各种藻类无限制繁殖，这些藻类在死后分解形成耗氧物质，引起季节性黑臭，并产生强烈的气味。

2.3 水体丧失流动性

水体流动性低甚至完全没有流动性，即死水，导致水的复氧能力减弱，水体极度缺氧，藻类植物疯狂繁殖，暴发水华现象，恶化水体水质。此外，水体不流动，产生的热量无法有效散发，水温升高，给水体微生物和藻类提供更好的生存环境，分解速度更快，氧气消耗的相对更快，加重水体黑臭。

Part 03

长江流域黑臭水体治理办法

3.1 控制源头，截断外源污染

我国在长江沿线分布11个省市，有近万家重化工企业，长江流域黑臭水体形成的主要原因为外源污染，控制源头是治理长江流域黑臭水体的主要方法。截断外源污染即控制产生污染的源头，直接阻止污染物进入附近水中，一方面，继续做好城市污水管网系统，包括改造城市雨污分流系统、修复受损管道。另一方面，继续做好水域周边污水排放口的拦截处理，可结合海绵城市控制径流中所带的污染物，防止污染源未经处理直接进入水中，大大减轻治理黑臭水体的难度。

3.2 清理底部污泥，减少内源污染

水体污染物通常聚集在底部污泥中，向水体不断释放污染物。所以，治理黑臭水体时，在控制好外源的基础上还须对底部污泥进行环保处理。清理底部污泥可分为原位处理和非原位处理。非原位处理指清挖黑臭水体底部污泥，转移到其他地方进行处理。对河道相对较窄、水体相对较浅的区域，可在干旱季节将河道划分为几段，分别排干河水，然后通过开挖方式清理水体底部的淤泥。对河床相对较宽、水位较深的区域，可通过超声等技术进行水下开挖，清理较深水体底部的淤泥。原位处理方式指在受到污染的黑臭水体中，直接通过生物、化学、物理方法降解污染物或降低污染物含量，进一步减少散发到水体的污染。

3.3 强化复氧，恢复水体自净能力

改良水体生态系统，恢复水体内部生态环境，加强水体流动性，然后增加水体含氧量。种植沉水、挺水、漂浮及浮叶植物等，或投放经过试验培养筛选的微生物菌种，给受污染水体模拟天然环境，加强去除氮磷的能力，提高受污染水体的自净能力。由于水体流动性差，经常处于缺氧或厌氧情况下，应增加人工输氧，提高水中氧气的浓度，避免有机物分解过程中产生具有刺激性气味的物质。

3.4 加强监管，严惩违法排污

除上述黑臭水体治理方法外，国家监管必不可少，严厉打击破坏水环境的违法行为，特别是私自排污的大型工厂或企业。加强对散排、乱排的监管，禁止周边商贩和居民把垃圾、污水等排入水中，对损害生态的责任者严格落实处罚制度。

3.5 宣传教育，加强环保意识

多开展水体环保类的讲座、活动，加大力度推进全民水环境保护宣传教育，深入推广水环保知识，引导国民树立水生态文明理念，动员全社会力量关心、支持和参与水环境保护，努力提高全民水环境保护意识。

Part 04

长江支流黑臭水体治理实例

花溪河发源于重庆巴南区，流入长江，是长江的一级支流，全长约63. 62km，流域面积195. 9km2。2015年7月，启动花溪河黑臭水体综合整治。

1）截污控污  维修、新建泵站及管网，全面排查花溪河周边污染源，排查出39家违规洗车场，取缔4户沿岸养殖户，查封5家废水违规排放企业，集中力量整治沿岸5 333 333m2土坡菜地，控制农业面源污染，实施绿化工程。

2）清漂行动  按照“日捞日清、随查随清”的原则常态化开展河面清漂行动，截至目前，清理160余t河岸暴露垃圾，230余t河流漂浮物。

3）底部淤泥行动  清运青年国际、土桥、马桑溪大桥处河段淤泥约600m3，清理江南水乡排污口污痕约2 000m2。

4）宣传教育  开展4场文艺汇演，发放5 000余个宣传袋，宣传黑臭水体成因、危害及目前整治成效。

5）改善水体  2019年4月，已取得花溪河综合整治项目可研批复，待PPP实施方案获批后，招标确定PPP社会资本单位，之后启动施工，综合整治花溪河水体，恢复水体自净能力。

2018年开始，委托第三方独立监测机构对花溪河开展连续水质监测，2019年花溪河水质氨氮、总磷指标较2017年同期分别下降38. 2%，12. 8%，溶解氧、氨氮、透明度、氧化还原电位等指标表明已基本消除黑臭。

Part 05

结语

随着社会对环保的重视，许多地区黑臭水体的治理工作已有成效，但治理方法和治理后水体维护，还需不断摸索。

（参考文献略）

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