“黑臭水體治理”越來越被關注和重視。在討論治理思路的同時，有關“水體為什么會發(fā)黑有異味”的話題，也成為分析的重點。“2015(首屆)環(huán)境施治論壇”上，這一話題也成為與會者討論的重點之一。同濟大學教授成水平在論壇現(xiàn)場，分享了“十一五”、“十二五”期間，同濟大學在黑臭河道治理方面的相關工作。并以南淝河為例，分析了城市水體發(fā)黑異味的原因，分享了生態(tài)修復的工作經(jīng)驗。

以下為成水平教授的發(fā)言內(nèi)容：

非常高興有機會在這里分享同濟大學在“十一五”、“十二五”期間做的黑臭河道治理的有關情況。

我主要講三個方面的內(nèi)容：

第一、城市水體致色成因分析

第二、城市水體異味物質(zhì)分析

第三、介紹“十一五”、“十二五”城市河道修復工作。

城市水體為什么會發(fā)黑?

巢湖流域，我們看到幾條黑色的河道經(jīng)過合肥市，第8、9條河道也是污染到河道，河道經(jīng)過城市之后就更變了樣。南淝河是合肥的母親河，合肥是一座缺水性的城市，南淝河河道平時除了污水處理廠尾水之外，其他自然水量就特別低了，對于這樣的河道，其實有很多不同污染源，現(xiàn)在就有專家提出了一河一策。

南淝河水體致色成因分析：按照住建部的標準，黑臭等級的劃分為，透明度低于25厘米、溶解氧低于2毫克/升、氧化還原電位-200到50毫伏，氨氮指標不高于8毫克/升，可視為輕度黑臭。南淝河DO濃度基本高于2 mg/L;NH4+-N濃度基本低于15 mg/L，局部城市河段處于8-15 mg/L，按這個標準，南淝河應該是輕度的黑臭水體情況。河道雖然沒有達到重度黑臭，但是老百姓看到的卻是水體發(fā)黑，到底是什么原因?

這與溶解氧和氨氮有相關性，從上游到下游色度不斷地增加，同時從季節(jié)變化來看，豐水期，雨量大，色度低一點。但枯水期色度普遍偏高。首先進行過濾，從鐵離子、錳離子、硫離子的情況來看，鐵和錳的硫化物是南淝河水體發(fā)黑(表色)的重要原因之一，蛋白和腐殖質(zhì)類等溶解性有機物是水體真色致色的主要物質(zhì)。

我們把南淝河上游特別是通過城市區(qū)范圍的河段的致色過程做了一些研究，為污水處理廠是否要做深度處理提供了一些依據(jù)。

城市水體為什么會有異味?

城市水體為什么會出現(xiàn)異味?氨氮很高肯定有臭味，哪怕有一些藻類的水體也會有異味，主要是腥臭味，還有二甲基異莰醇、β-紫羅蘭酮等。我們分析了這些物質(zhì)的量，對塘西河從上游到下游進行了分析，在不同時間點來看，塘西河異味爆發(fā)集中發(fā)生在夏季，夏季二甲基異莰醇(2-MIB)濃度可達4909 ng/L，土腥素(geosmin)濃度可達197 ng/L。我們也做了一些藻類的分析，包括裸藻、隱藻、硅藻、綠藻、藍藻等。春夏藻類總生物量明顯增大，硅藻和綠藻生物量所占比例超過了60%，成為優(yōu)勢種;而藍藻生物量較秋冬季節(jié)反而減少;主成分分析藻類代謝產(chǎn)物二甲基異莰醇、土腥素均與氮素呈現(xiàn)明顯相關，削減水體氮素可能去除土臭味的關鍵。夏季氣溫高，顫藻和放線菌代謝旺盛，使得二甲基異莰醇濃度激增。藍藻為絕對優(yōu)勢種，藍藻大量繁殖形成水花，同時釋放大量次代謝產(chǎn)物。土腥素可能是沉積物釋放及沉積物中微生物作用相關，且土腥素與葉綠素合成可能存在競爭關系，在藻生物量較大的情況下并沒有出現(xiàn)土腥素的激增的原因。

從南淝河水污染控制思路分析城市河道的生態(tài)修復

回到河道水污染控制思路，南淝河的基本情況是：第一、缺水、緩流。第二、富營養(yǎng)化，成因和技術措施可能在項目里，不同的課題有不同的解決措施。如果對應上游生態(tài)退化，南淝河應該如何開展生態(tài)修復?對于這條河流，我們也分析了上游的情況，有關水污染的特征和污染的成因。首先自然會想到，既然是靜止的水體，我們想到是否可以采取一些水利調(diào)度的方式來增強它的水體交換過程。第二是污水處理廠，剛才提到的氮數(shù)控制是很重要的。第三，對于內(nèi)源怎樣進行景觀水體的設計，包括水生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的構(gòu)建。最終目的是會完成水生態(tài)的結(jié)構(gòu)，這才是水體修復的目標。

根據(jù)這樣的一個技術路線，我們開展了示范性工作，有的方案已經(jīng)提出并且進行實施。首先是污水廠尾水補充，南淝河上游主要是望塘污水處理廠，中、下游是王小郢污水處理廠。

現(xiàn)在在河道前后，有一些綠化帶，或者說在湖口有大量的濕地，可以在這樣的地塊進行濕地的建設，從而提升污水處理廠的水質(zhì)。然后是內(nèi)源進行輕度的清淤，通過堆場設計穩(wěn)定底泥。

再回到河道，在河道上如何構(gòu)建生態(tài)系統(tǒng)?我們做了一個小示范，做了水生植物重建與水生態(tài)系統(tǒng)恢復等工作，這樣的工作做完之后，主要是強化了水生態(tài)系統(tǒng)各個結(jié)構(gòu)。

這些年也取的了一定的業(yè)績：生態(tài)修復前，2009年生態(tài)系統(tǒng)退化，地被植物14種。2011年，植被恢復至60種。2012年，增加至69種。2013年，生境改善，地表植被增加至92種。2014年，共有物種90種，優(yōu)勢種及主要伴生種相對較穩(wěn)定。2015年，地被植物較穩(wěn)定的保持在87種。

生態(tài)系統(tǒng)恢復，到底有什么樣的生態(tài)效應?首先看透明度，這是黑臭水體提到的最重要的關鍵，從上游到下游，從時間上來看透明度基本在增加。第二，更多會談到浮游植物或者底棲動物。浮游植物香農(nóng)-威納多樣性指數(shù)上升，底棲動物的生物量與密度增加。這個地方原來釣魚的很少，魚比較少，但是現(xiàn)在釣魚的人很多，并且能釣出不同的魚。我們的系統(tǒng)是通過這樣的構(gòu)建，生態(tài)效應慢慢進行了恢復。

經(jīng)過實踐和研究，總結(jié)以下幾點：

1、城市水體致色與鐵錳硫化物、蛋白質(zhì)腐殖質(zhì)有關

2、城市水體異味表現(xiàn)季節(jié)差異，與藻類生長有關

3、恢復水生植物是水體修復的重要手段

4、構(gòu)建完整水生態(tài)系統(tǒng)是水體修復的目標

5、后恢復過程監(jiān)測維護管理是城市水體生態(tài)修復的必要過程

謝謝大家。