【摘 要】本論文介紹了一種在國外河道污染治理中廣泛采用的治理技術(shù)——河道曝氣技術(shù)。探討了此技術(shù)作用的原理，結(jié)合國外的成功經(jīng)驗及我市月河河道曝氣技術(shù)的工程應(yīng)用，得出此技術(shù)對改善河道水質(zhì)具有明顯作用，尤其對氨氮的處理效果突出。據(jù)此，提出了生態(tài)修復(fù)治理嘉興市區(qū)受污染河道的治理理念。
【關(guān)鍵詞】河道曝氣技術(shù)；河道污染控制；生態(tài)修復(fù)
1 引言
嘉興市域內(nèi)大小河流湖蕩縱橫相連，河道總長約1.38萬km，水面積約268 km2，河道分布密度為3.5km/km2，總長959km，水面積42.22km2。
根據(jù)2010年嘉興市環(huán)境保護監(jiān)測站對遍布全市的64個地表水監(jiān)測斷面的水質(zhì)監(jiān)測結(jié)果，僅4個斷面水質(zhì)滿足功能區(qū)類別要求（以河網(wǎng)常規(guī)斷面評判），IV類及以上水質(zhì)斷面超過80%[1]。水監(jiān)測斷面水質(zhì)的主要超標(biāo)項目有溶解氧、高錳酸鹽指數(shù)、氨氮和總磷。由此可見，嘉興市河道水質(zhì)狀況不容樂觀，如何采取有效治理措施將這些被污染的水體治清，使之達(dá)到功能區(qū)類別要求是當(dāng)前環(huán)境保護工作的一項迫切任務(wù)。本文將介紹一種在國外河道污染治理中廣泛采用的治理技術(shù)——河道曝氣技術(shù)。
2 河道曝氣技術(shù)簡介
2.1 河道曝氣技術(shù)的發(fā)展
隨著社會發(fā)展和生活水平的提高，世界各國的河流水質(zhì)都面臨著來自工業(yè)、農(nóng)業(yè)、生活等方面的不同程度的污染。因此，從五六十年代起，英、德、美等發(fā)達(dá)國家就開始考慮解決日益嚴(yán)重的河道污染問題。其中，河道曝氣技術(shù)作為一種投資少、見效快的河流污染治理技術(shù)，在很多國家被優(yōu)先采用。
2.2 河道曝氣技術(shù)的基本原理
河水中溶解氧的含量是反映水體污染狀態(tài)的一個重要指標(biāo)，是維持水中生物生存及保持河湖對污染物凈化能力的重要因素， 當(dāng)水中溶解氧<2 mg/L 時， 水生生物的生存受到影響； 當(dāng)水中溶解氧<1 mg/L 時， 水生生物會大量死亡。受污染水體溶解氧濃度變化的過程反映了河流的自凈過程。污染嚴(yán)重的河道水體由于耗氧量大于水體的自然復(fù)氧量， 溶解氧很低， 甚至處于缺氧（或厭氧）狀態(tài)。河道曝氣技術(shù)是根據(jù)河流受到污染后缺氧的特點，人工向水體中充入空氣或 氧氣，加速水體復(fù)氧過程，以提高水體的溶解氧水平，恢復(fù)和增強水體中好氧微生物的活力，使水體中的污染物質(zhì)得以凈化，從而改善河流的水質(zhì)。
2.3 河道曝氣技術(shù)應(yīng)用與分類
根據(jù)國外的河道曝氣實踐[2]， 河道曝氣一般應(yīng)用在以下兩種情況：第一種是在污水截流管道和污水處理廠建成之前， 為解決河道水體的有機污染問題而進(jìn)行人工充氧； 第二種是在已經(jīng)經(jīng)過治理的河道中設(shè)立人工曝氣裝置作為對付突發(fā)性河道污染（如暴雨溢流、企業(yè)突發(fā)事故排放等）的應(yīng)急措施。另外，在夏季，因水溫較高，有機物降解速率和耗氧速率加快，也可能造成水體的溶解氧降低。以上兩種情況發(fā)生后，進(jìn)行河道曝氣復(fù)氧是恢復(fù)河道的生態(tài)環(huán)境和自凈能力的有效措施。
河道曝氣復(fù)氧一般采用固定式充氧站和移動式充氧平臺兩種形式。固定式?jīng)_氧站是在需要曝氣增氧的河段上安裝的固定的曝氣裝置。當(dāng)需要長期曝氣復(fù)氧，且曝氣河段有航運功能要求或有景觀功能要求時采用固定式充氧站。移動式充氧平臺就是在需要曝氣增氧的河段上設(shè)置的不影響河道航運功能，并且可以自由移動的曝氣增氧設(shè)施。國外報道較多的是曝氣船。這種曝氣形式的突出優(yōu)點，是可以根據(jù)曝氣河道水質(zhì)改善的程度，機動靈活地調(diào)整曝氣船的運行，從而達(dá)到經(jīng)濟、高效的目的。
2.4 國內(nèi)外河道曝氣技術(shù)治理河道的工程實踐
由于河道曝氣復(fù)氧工程的良好效果和相對較低的投資與運行成本費用， 成為一些發(fā)達(dá)國家在中小型污染河道乃至港灣和湖泊水體污染治理中經(jīng)常采用的方法。雖然河道曝氣在國外已經(jīng)開展了20多年，在我國，尚未在河道大規(guī)模綜合治理中應(yīng)用過。部分歐美國家的成功經(jīng)驗和我國已經(jīng)開展的一些試驗結(jié)果表明：人工曝氣復(fù)氧是治理河流污染的一種有效的工程措施[3]。
蘇州河河道曝氣復(fù)氧一期工程[4]，經(jīng)治理后，蘇州河生態(tài)系統(tǒng)逐步改善，隨著水質(zhì)的好轉(zhuǎn)， 生態(tài)系統(tǒng)同步改善。水生生物種類和底棲動物生物量不斷增加，水體的生物毒性下降， 水中開始有魚；德國柏林teltow運河的純氧曝氣設(shè)施[5]，在水溫25℃，水體溶解氧濃度為6.3mg/L 時，純氧曝氣仍可使水體溶解氧濃度提高1.5mg/L；釜山港灣曝氣設(shè)施[6]治理效果顯示，曝氣能夠有效地改善水縈江河口快艇區(qū)域的水質(zhì)，可以增加DO、削減COD、改善透明度、消除臭味。
3 高效去氨氮原因分析
河道曝氣復(fù)氧對消除水體黑臭、促進(jìn)河道水生態(tài)系統(tǒng)健康發(fā)展具有良好效果，其原理是水體中的溶解氧與黑臭物質(zhì)（如H2S、FeS等）之間發(fā)生了氧化還原反應(yīng)，且具有反應(yīng)速率快的特點。由于黑臭物質(zhì)（還原物）的耗氧量是化學(xué)耗氧量的一部分，這部分物質(zhì)的去除亦可降低水體的化學(xué)耗氧量。同時，河道充氧可以使處于厭氧狀態(tài)的較松散的表層底泥轉(zhuǎn)變?yōu)楹醚鯛顟B(tài)的較密實的表層底泥， 因而可能減緩深層底泥中污染物向上復(fù)水體的擴散。水體曝氣復(fù)氧有助于加快恢復(fù)黑臭狀態(tài)的河道正常的水生態(tài)系統(tǒng)。
4討論與建議
在“十五”、“十一五”期間整治的90條96段，長205公里的市區(qū)河道中，主要整治措施還是截污納管、生活污水處理和底泥疏浚等傳統(tǒng)措施。有關(guān)河道的截污納管、沿河兩岸的生活污水處理、河道的有關(guān)規(guī)劃如景觀設(shè)計、文化挖掘、旅游開發(fā)、土地開發(fā)等的力度都在加大，但通過水生態(tài)修復(fù)技術(shù)來改善水質(zhì)的相關(guān)技術(shù)研究與應(yīng)用還沒有新的進(jìn)展。
鑒此，本論文從環(huán)境保護角度出發(fā)結(jié)合該技術(shù)提出以下幾點河道治理理念。
（1）在使用傳統(tǒng)措施治理河道污染的基礎(chǔ)上，為使河道的水質(zhì)達(dá)到水體功能區(qū)要求，選擇河道曝氣水生態(tài)修復(fù)措施來進(jìn)一步凈化水體；
（2）加強水生態(tài)修復(fù)技術(shù)的相關(guān)技術(shù)研究與應(yīng)用的投入；
（3）制定相關(guān)法律法規(guī)，在污染相對比較嚴(yán)重的工業(yè)園區(qū)內(nèi)的河道，可以借鑒“流域管理與區(qū)域管理相結(jié)合”的模式，要求相關(guān)區(qū)域的企業(yè)在保證達(dá)標(biāo)排污的基礎(chǔ)上，通過簽訂相關(guān)合作公約，與政府部門共同治理流經(jīng)園區(qū)內(nèi)的河道。比如在園區(qū)內(nèi)的河道上游安裝固定式河道曝氣裝置，保證流經(jīng)園區(qū)的水質(zhì)污染物濃度不升高；
（4）據(jù)嘉興市環(huán)境保護監(jiān)測站常規(guī)地表水監(jiān)測的數(shù)據(jù)顯示，嘉興市飲用水源地涵養(yǎng)區(qū)地表水溶解氧濃度常年低于5mg/L，對污染物的凈化不利。在水源地涵養(yǎng)區(qū)安裝河道曝氣裝置可以保持河道溶解氧的高水平，進(jìn)一步凈化涵養(yǎng)區(qū)的水質(zhì)。同時，該裝置亦可作為對付突發(fā)性河道污染事件（如暴雨溢流導(dǎo)致涵養(yǎng)區(qū)水質(zhì)惡化等），恢復(fù)河道的生態(tài)環(huán)境和自凈能力的有效措施。
參考文獻(xiàn)：
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