第一节 概  述

1.1 蒋茎河现状

蒋茎河位于昆山市高新技术开发区，河道宽约12米，水深约1米，现选取上游1000米作为试验段。河道水流较为缓慢。流域数十家工厂以及沿途居民生活所造成的污染、农田使用大量化肥等所造成的面源污染，为河道主要污染源，导致河道严重污染，生态平衡被完全破坏，水体自净能力完全失去，河底大量黑色淤泥堆积。目前水体仍然较为浑浊，基本没有透明度，水色为灰黑色，有刺鼻异味。按《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）进行评价，目前水质为严重劣V类，其中部分指标超过地表水V类标准十几倍，溶解氧很低。河道底部形成了大量还原态黑色淤泥，河道底质污染按《土壤环境质量标准》（GB15618-1995）进行评价，大部分指标超标。

1.2 设计依据及标准

1、河道相关水文资料；

2、《中华人民共和国环境保护法》1989；

3、《中华人民共和国水污染防治法》1996；

4、《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）

5、《土壤环境质量标准》（GB15618-1995）

6、《江苏省环境保护“十二五”规划》

7、《城市污水再利用景观环境用水水质》CB/T18921-2002；

8、《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）水质分类指标标准；

9、综合水样经验数据；

10、水生生态学原理；

11、国家相关规范、排放标准。

1.3 设计原则

1、严格执行国家和地方有关环境保护的各项规定，水质达到或接近《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）V类；

2、确保河道不黑不臭；

3、不影响河道正常航运及居民生活；

4、在上述原则下，做到工程投资省，运行费用较低，不占地等良好经济指标。

1.4蒋茎河治理必要性

经过改革开放三十年的发展，以环境污染换取经济的发展所付出的代价日益沉重。严重影响到了人民群众的正常生活及健康安全；不利于经济的可持续发展以及社会的和谐稳定。

1、严重威胁到人民群众的正常生活及健康安全

水乃生命之源，水源受污染，城市河道及湖泊受污染，却成为了人类社会一个随处可见的"杀手"，这早已不是什么新鲜事了。根据世界卫生组织的统计，我国受水污染影响的人群达1.6亿，每年更是有超过百万的人群因为水污染而身患绝症或是死亡，一组组数据触目惊心。癌症村、市长道歉，民众围堵政府……类似报道层出不穷。

2、水污染严重制约经济的可持续发展

为了能够给子孙后代留下一片蓝天绿水，各级政府可谓不遗余力。在绿色GDP的带动下，在日益沉重的环境包袱的压力下，各级官员更是把水污染当成了政绩工程、民生工程、民心工程，国家每年的投入早已超过万亿，滇池投入上千亿、太湖投入超千亿。如果再不花大力气整治，水污染将严重制约本地区经济的转型升级，不利于招商引资，不利于优秀人才的引进，不利于优质企业的落户，更不利于昆山市打造为上海市的后花园。

通过以上分析可知，受污染河道及湖泊的治理对于国计民生具有十分重要的安全意义，而治理时的关键工作就是如何标本兼治，从生态学的角度出发，恢复水生态的平衡。

本技术的目的就是以水体微生态修复为核心，结合多种技术，达到削减水体底部淤泥、恢复水生态，重新建立水生态的平衡，恢复水体的自净能力，达到标本兼治的效果。让蒋茎河重新回到“水清、无味、有鱼”的年代。水污染既威胁到人民群众的身心健康和安居乐业，也制约了地方经济社会的发展，影响到了昆山市的良好城市形象。加快河道污染的治理，既是群众的要求，也是发展的需要。针对日益恶化的环境形势，我公司本着积极响应国家环境保护政策，促进人与自然和谐相处，为昆山市环境保护尽一点绵薄之力，从根本上改善河道水环境，现结合蒋茎河水体污染的实际情况，应用“一种采用微生物制剂治理黑臭河道及湖泊的方法”专利号为：200910143138.6，提供一种采用高效微生物技术生态修复蒋茎河的治理方案。

 第二节  河道生态修复工艺技术

2.1   技术特点

1、快速消除水体黑臭现状

本技术通过修复水生态环境，抑制厌氧分解和水解酸化过程，建立洁净好氧的水环境，切断导致恶臭的H2S，NH3等气体的产生途径，破坏挥发性芳香烃化合物的分子结构，杜绝恶臭气体的产生。

2、易操作、投入少、周期短、见效快； 

采用直投法，操作简便，不用大型设备施工；比起大规模机械施工具有投入少、周期短、见效快的明显优势。

3、安全可靠 ，无二次污染，取之于大自然，服务于大自然：

本技术所使用微生物均为从自然界分离所得的有益净水微生物，经过实验室驯化后工业化规模生产，取自于大自然，服务于大自然。

4、 修复水体生态系统，激活有益土著微生物：

有效微生物的代谢产物中含有氨基酸、微量营养元素和生长因子等，能促进生态系统中生物的生理功能，提高生物氧化效果；含有大量的生物酶，促进水体向洁净好氧水生态系统的演替；使食物链延长，并稳定系统，提高耐冲击力，使污染环境从根本上得到改善；水体中溶解氧渐渐的升高，有助于好氧微生物区系的建立，竞争性地抑制了只在污染环境中生存的微生物。

5、削减底部淤泥：

湖泊及河道治理的关键在于底泥的改善，大量的污染物沉积于水底，不仅对水体的改善增加难度，同时也破坏了水体底部有益微生物菌群。本技术能够很好的氧化水体底部还原性淤泥，逐步达到削减淤泥，改善水环境的效果。本技术第一年可将底部淤泥削减5至10㎝。

6、 靶向投放，有目的的降解有机物：

根据污染源成分及污染程度的不同，通过靶向投放技术，结合人工增氧，强化有益净水微生物对污染物的降解，并根据需要接种微型浮游动植物和高等水生动植物，发挥动植物富集水体营养的功能，对水体进行生态修复，使得受污染水体向好氧洁净方向转变，形成和谐稳定的自然生态环境。

7、与有益微生物相互共生，抑制有害微生物生长：

能与自然界中有益微生物和谐共处，代谢产物互相利用，能够很好的促进自然界中其它有益微生物生长；能够很好的破坏有害微生物的厌氧环境，其代谢产物也能很好的抑制有害微生物生长。

2.2 目前存在问题

1、河道淤积严重；

2、多处河道淤泥淤积严重和杂草丛生，水流不畅；

3、大量污染源排入。

2.3 设计指标

1、处理水质达到《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）中的Ⅳ类标准；

3、无生活污水与工业污水等污染浓度较高的污废水排入。

4、我公司根据河道治理水质综合水样经验数据，设计指标如下表： 
                  表1.1河道水质指标经验分析表     单位mg/L
      根据《地表水环境质量标准》（GB3838-2002），从该经验报告分析:
     Ⅰ.该河道水质溶解氧较低，水体缺氧,无鱼类生存迹象；
     Ⅱ.CODcr 、BOD5值较高，水中还原性物质含量较高；
     Ⅲ.NH3－N值较高，气温较高是水体会产生异味；
     Ⅳ. 水体PH为6.5，反映水体的主要污染源非化学性污染源；
     根据经验水质指标分析,该水质属于劣Ⅵ类水标准。

2.4综合治理目标

依据河道水体的功能要求，蒋茎河河水综合治理后湖水水质稳定在《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）中的Ⅳ类标准，具体水质设计指标见表1。

注：无异常气味，水体呈黄绿

第三节  污染治理方案

3.1前期准备

成立项目组，对河道具体水文资料进行摸底调查，弄清楚污染源的数量，污染物的主要来源及成分，并将水样送环保监测部门进行检测；确定监测点，以便对治理状况进行全方位跟踪监测；并开始对河道进行治理前的预处理工作。

3.2 水位及溶解氧保证

在河道上根据实际需要安装人工增氧设备，以增加河道水体的溶解氧；曝气机结合河道景观可采用喷水式、射流式和水车式。

通过人工增氧将溶氧量维持在3-6mg/L。

3.3 河道生态恢复

本步骤分三个阶段：前期采用净水微生物强化直投技术，改善水质，为水生态修复创造良好的条件；中期采用水生态修复技术，丰富生物种群，加强水体自我调节能力；后期采用水生态调节技术，进一步优化生物种群，限制有害种群，加强有益生物种群数量。

3.3.1  微生物强化直投及消除黑臭

根据具体情况投放除臭微生物、除黑微生物、高效降氨氮微生物、高效降COD微生物、降解烃类微生物，达到初步净化水体的目的。这些微生物均为从自然界中分离的具有净水功能的有益微生物，经纯化、培养、发酵、干燥等特殊工艺制成的活菌及其代谢产物，非常安全，对环境无不良影响，无二次污染。可有效降低水体中污染物，为其它生物创造良好生存环境。

3.3.2  水生态恢复及底部还原性污泥氧化削减

恢复一个失衡水系统的生态最彻底的方法是采用生物修复方法，利用微生物的生命活动，对水中污染物进行转移、转化及降解，从而使水体得到净化。其中微生物是最基本、最关键、最活跃的因素。本技术通过投放底泥削减特效菌，将底部还原态底泥进行氧化，从而达到削减及各项指标降低的作用。经过前面的处理，水质基本得到改善，实现水体微生物的多样性，加强水体自我调节能力，进一步改善水质，丰富微生态生物种群，进一步改善水环境，并联合本复合菌中所含有的氨基酸、微量营养元素和生长因子等代谢产物，有效促进原生动物、藻类、浮游动植物和有益土著生物的繁衍，并对还原性底泥进行氧化，从而改善并且削减底泥，同时根据实际情况引进相关水生动植物，完善生态系统。

 3.3.3  水生态调节、维护及进一步改善水环境

经过水生态修复技术处理之后，生物种群得到了极大的丰富。但各生物群的数量需要进一步优化及调整，我们通过特殊手段在保证生物多样性的基础上，有效抑制有害微生物的危害，加强有益微生物的数量及种群，进一步改善和稳定水质。

3.4 水生动植物的恢复

水体本身就是营养体。对于富营养化的水体，经过微生物的生态修复治理，改善了水体的环境，为鱼类及植物创造了良好的生存环境。同时，通过鱼类的摄食及植物对水体营养物质的摄取，持续消耗水体中的营养；水生植物也方便了微生物的栖息繁殖，为鱼类产卵繁殖创造条件，从而起到维护水体，达到以水养水的目的，从而进一步完善水体生态链。投放水生动物：如白鲢、花鲢等；

3.5 水体维护

根据水体具体情况，采用具有调水功能的微生物菌剂对水体进行维护，保持水体生态平衡的维持及良好水质的保持。

第四章   本工艺预期效果

4.1 消除恶臭

前期通过兼性好氧微生物的强化直投对水体黑臭具有较好的治理效果， 各项指标自上游往下游含量逐渐减少，同时具备一定的纳污能力；水色由黑色转为灰白色，具有一定的透明度。 

经过30天左右的治理，水质大幅度提高，水体异味完全消失，水色灰白色转为深绿色，最终变为绿色；水体形成一定的好氧环境，微生态环境开始出现的多样性。 

4.2  削减河道底部淤泥

底泥是河道多年污染的积累，通过物理、化学及生物作用进行迁移和转化，影响上覆水体。

通过本工艺微生物强化处理，样点底泥平均TOC降低70%以上；底泥生物降解能力（G值）增加4倍以上。底部淤泥削减5～10㎝，表层还原性淤泥被氧化为黄色。

4.3  水体透明度及水色变化

随着水质的逐渐改善，底泥开始进行生物氧化，随后水体由黑臭变为灰白色、褐色、最后变为绿色。30日后下游河道水体逐步转为绿色；并逐步稳定，呈现碧绿色，水体具有一定的透明度；此后，随着治理措施的加强，全河道生态系统更加稳定，水体透明度进一步提高，并表现为从上游到下游逐步提高的趋势。

4.4 水体pH变化

河道pH值间接反映水体氧化还原状态和藻相，随着河道底泥削减及水体生物修复的不断加强，河道中下游出现大量藻类，一方面藻类通过光合作用释放氧气，增加水体溶解氧，使底泥和水体微生物区系由厌氧开始向好氧转变，抑制了厌氧分解和酸化水解过程，使水体pH上升；另一方面，光合作用吸收水中的二氧化碳，也使水体pH上升，治理后期河道效果进入稳定期，河道整体pH稳定在6.7-7.5。

4.5 水体溶解氧变化

河道在进行治理前，一直维持黑臭状态，水体溶解氧很低，随着治理的不断进行，水生态开始逐渐恢复，河道溶解氧逐步提高，并呈现逐步上升的趋势。在河道底部淤泥生物氧化、削减过程中水环境不断改善，逐步形成以菌藻共生为主、原生动物和后生高等动物的洁净好氧生态系统，整个河道溶解氧一直维持在5mg/L以上，即达到地表水III类水标准。

4.6 各项理化指标削减效果

随着底泥生物氧化和生物修复措施的进行，各项指标明显降低，并且随着时间的推移，这一结果不断加强。经过治理后的河道水体， CODMn、 CODCr、NH3-N等指标削减70%以上。总氮、硝酸盐、亚硝酸盐、总磷等指标的去除率60%以上或达到地表水Ⅴ类及以上。

4.7 水体生物相变化

对水体中细菌总数观察计数结果进行观察，随着水质的不断改善，河道异养细菌总数较治理前将减少了一个数量级；对水体微型动物进行观察，各样点的变形虫、鞭毛虫、纤毛虫、轮虫等具有随着细菌和藻类的生长高峰而增加的趋势。在进行治理90日后，下游河道中将出现大量枝角类水蚤，之后会出现小鱼。随着河道高等生物的出现和好氧洁净微生物区系的建立，处理河段生物多样性不断增加，生物链不断延长，生物由低等向高等演变，逐步形成水体自净能力水色清爽宜人。

4.8 运行维护期间水体基本情况

在进行治理90～180天后河道生态系统进入正常运行维护期，此后，经过微生物强化作用及自然生态修复作用，水体具有一定的透明度，具有很强的自净能力。水体清爽宜人，不黑不臭，各主要指标基本维持在地表水Ⅲ～Ⅴ之间。

               第五节 项目投资

本报价依据对蒋茎河上游约1000米，宽11米进行水生态修复试验，治理周期为一个月，达到“水清、无味、有鱼”，大部分指标达到地表水V类水标准，经综合核算，成本如下：

5.1  微生物菌剂

5.2  辅助设施费用

5.3  其他费用

5.4 工程试验总费用

治理工程的总费用为15.1万元，包括一个月水体的治理及维护。工程投资为：人民币壹拾伍万壹仟元整。

附件一  传统方法的劣势分析：

传统的城市黑臭河道治理方法大多采用绿化、驳岸、换水、截污、清淤、甚至底质硬化、明渠覆盖等工程手段。这些方法属于市政工程范围，耗资巨大，见效慢，往往延时多年，有时历经几届政府。而且不能从根本上改善水环境，解决污染问题。

1、截污

河道外源污染主要分为点源污染和面源污染，目前我国城市河道截污工程以控制点源为主，但即使如此，点源污染的控制也很难做到。原因如下：

1）截污管网建设难度大； 

2）雨污分流困难，大量生活污水通过排雨水管道排入河道；

3）截污耗资巨大，大量中小河道难于实现截污；

 4）截污后污水处理厂的建设投资大、运行费用高，政府难于普及；

5）城市面源污染无法控制。

2、清淤

清淤也就是将污染物从河道中清除出去，可以较大程度的削减底泥对上覆水体的污染，从而改善水质。对于长期底泥积累造成河床抬高和淤积，造成河道排水不畅或影响通航功能，清淤当然是无可非议的，但清淤并不解决河道内源污染问题。城市河道大部分已有十多年、底泥厚度一般有一米以上，受工程条件限制，不可能将全部淤泥清掉；同时，清淤将河底底栖生物、微生物等一起带走，这样会打破长期形成的水体生态平衡，中断水生态系统中的食物链，因而出现新的环境问题。另外，被清除的污染底泥的最终处理也是一个棘手的问题。而且，大规模的底泥疏浚也需要充足的财政资金来支持。

3、底质硬化或明渠覆盖

城市河道底质硬化后，割裂了土壤与水体的关系，使水系与土地及其生物环境相分离，有些生态功能随之消失。失去了自净能力的河道只会加剧水污染程度。另外如果河岸做硬化处理，阻挡了垃圾及污染物植被的破坏，更容易造成河道水质的污染。2000年北京的城市河道大量底质硬化后，岸边的生物总类减少70%以上，水生物减少50%以上，直接造成水质进一步的恶化。

4、调水

   调水就是通过水利设施（如闸门、泵站）的调控引入污染河道上游或附近的清洁水源以改善下游污染河道的水质。通过调水能够暂时解决城市河道黑臭的问题，却加剧了下游地区与城市河道相连的大江大河的污染，调水措施只是对城市河道污染的转移，并没有彻底解决河道污染问题。

                   治理前                                    治理后