1 引言

随着我国城镇化进程的快速推进，城市水环境面临严峻挑战，城镇黑臭水体问题尤为突出。黑臭水体是指因过量接纳污染物，导致水体溶解氧严重不足，在缺氧或厌氧条件下，有机物腐败分解，产生硫化氢、氨、硫醇等恶臭物质，并使水体呈现令人不悦的黑色或深褐色的现象。它不仅严重损害城市景观与人居环境，威胁居民健康，更破坏了水生生态系统的平衡。黑臭水体的形成是外源污染、内源释放与水动力不足等多重因素复合作用的结果。其治理具有复杂性、系统性和长期性，绝非简单的“就水治水”。近年来，围绕黑臭水体治理，已发展出从工程截污到生态修复的一系列工艺方法。这些技术各有其原理、适用条件与局限性。本文旨在系统梳理当前主流的城镇黑臭水体治理工艺与方法，重点分析物理、化学、生物及生态等四类技术的核心原理、实施方式与技术特点，并探讨其系统集成应用的技术路线，以期为科学、高效地开展黑臭水体治理实践提供理论参考与技术选择依据。

2 黑臭水体的主要成因与污染特征

黑臭现象的本质是水体生态系统的严重退化。其直接原因是水中溶解氧（DO）的耗尽。当大量有机污染物（如生活污水、有机工业废水、地表径流携带的有机物）进入水体后，好氧微生物在分解过程中会消耗大量氧气，一旦耗氧速率超过水体复氧速率，便会形成缺氧或厌氧环境。在厌氧条件下，厌氧微生物主导分解过程，将有机物发酵产生硫化氢（H₂S）、氨（NH₃）、甲烷（CH₄）、硫醇等具有恶臭的气体。同时，水体中的铁、锰等金属离子在还原环境下，会与硫离子等结合形成硫化亚铁、硫化锰等黑色悬浮物或胶体，导致水体发黑。此外，富含有机质和营养盐的底泥（内源污染）在厌氧状态下会持续向上覆水体释放污染物，形成“二次污染”，维持甚至加剧黑臭状态。治理工艺的设计必须针对这些核心特征展开。

3 主要治理工艺与方法

3.1 物理治理方法

物理治理方法主要依赖工程手段直接分离、移除污染物或改善水体的物理环境，是黑臭水体治理的基础与快速应对措施。其核心在于控源截污，即通过建设与改造雨污管网系统，实施彻底的雨污分流，并借助截流井与调蓄池控制溢流污染，从源头杜绝生活污水与工业废水直排入河。针对内源污染，则采用清淤疏浚技术，将富含有机质和营养盐的污染底泥移除以快速削减污染负荷。为直接改善水质状况，常实施水体循环与人工增氧，通过设置水泵、闸坝增强水流动力，并利用曝气复氧技术（如推流曝气、纳米曝气）迅速提升水体溶解氧浓度，有效抑制厌氧分解过程。

3.2 化学治理方法

化学治理方法通过向水体投加特定药剂，通过化学反应实现污染物的快速转化或去除，常作为应急与辅助手段。其中，混凝沉淀是通过投加铝盐、铁盐等混凝剂，使水中的悬浮颗粒、胶体及部分溶解性污染物聚凝沉降，从而改善水体透明度。化学氧化技术则通过投加过氧化氢、高锰酸钾、臭氧等强氧化剂，直接氧化分解致黑致臭的有机物，能快速消除水体的色度与异味。尽管化学法响应迅速，但其作用通常难以持久，可能仅治标而非治本，同时存在药剂残留、扰动水体化学平衡及潜在生态风险的局限性。

3.3 生物治理方法

生物治理方法利用微生物、植物等生物体的代谢活动，对污染物进行吸收、降解与转化，是一种更为温和且旨在实现长效净化的技术路径。微生物强化修复是此体系的核心，通过向水体投加高效复合菌剂或激活土著微生物活性，显著增强其对有机污染物和氨氮的降解能力；该技术常与生物填料（如生物绳、生物毯）结合应用，为微生物附着形成“生物膜”提供载体，从而提升系统的处理效率与稳定性。水生植物修复则通过种植沉水植物（如苦草）、挺水植物（如芦苇）等，利用其根系直接吸收水体和底泥中的氮、磷等营养盐。生物法具有环境友好、运行成本相对较低的优势，但其净化效果受水温、光照等环境条件影响较大，且通常需要较长的生效周期。

3.4 生态治理方法

生态治理方法旨在模拟和强化自然生态系统的功能，通过构建稳定、自维持的复合系统来实现水体的根本性恢复与长效净化，是治理的高级阶段与目标。代表性技术包括：人工湿地，即在河道沿岸或末端构建由填料、植物和微生物组成的生态系统，通过物理、化学和生物协同作用深度净化水质；生态浮岛（浮床），通过在水面设置植物种植载体，利用植物根系吸收污染物并创造生境；生态岸线改造，将硬质护岸改造为透水的生态护坡，恢复岸线的过滤、缓冲与生态廊道功能；以及水下森林构建，即大规模恢复沉水植物群落，以此稳固底泥、净化水质并构建健康的水生生态基底。

4 治理技术路线与工艺选择

城镇黑臭水体的治理是一项系统工程，需遵循“控源截污、内源治理、水质净化、生态修复、长‘制’久清”的综合技术路线，其核心在于统筹“源-流-汇”全过程。治理实践首先基于详尽的调查诊断，明确黑臭成因、污染源及水文底泥特征，继而制定针对性方案。治理须以控源截污为根本前提，通过建设雨污分流管网、截流设施彻底阻断外源输入。在此基础上，对污染严重的底泥实施环保清淤疏浚，快速削减内源存量负荷。随后进入水质净化与生态恢复阶段，通常先行采用物理增氧、化学氧化等快速净化技术以应急消除黑臭感官，随后系统性应用微生物强化、人工湿地、生态浮岛及水下森林构建等长效生态修复技术，逐步恢复水体的自净能力与生物多样性。工艺选择必须坚持因地制宜原则，需综合考量水体的黑臭程度、污染负荷、水文条件、功能目标、气候地质及经济成本等多重因素，并无普适单一技术。因此，实践中普遍采用“组合拳”模式，依据特定场景对物理、化学、生物与生态类工艺进行精细化筛选与集成，例如“截污-清淤-曝气”组合用于重度应急，“微生物-生态浮岛”组合用于持续净化，旨在实现环境、经济与社会效益的统一，最终达成水体的长效清淤与生态健康。

5 结论

城镇黑臭水体治理是一项涉及多学科、多技术的复杂环境工程。目前，以物理法、化学法、生物法和生态法为代表的治理工艺已形成较为完善的技术体系。物理法与化学法在应急处理与快速改善感官方面具有优势，而生物法与生态法则在长效净化与系统恢复方面潜力巨大。治理实践表明，没有任何单一技术可以包打天下，成功的治理源于对黑臭水体成因的科学诊断，以及对各类工艺方法原理与适用性的深刻把握。

参考文献

[1]石颖.现代环境工程中的城市污水治理问题与对策分析[J].工程建设与设计,2022,(14):93-95.

[2]李大成.城市污水整治工程设计探析[J].江西建材,2022,(06):332-334.