黑色的湖水或河水水面上漂浮着污染物，苍蝇飞舞，臭气熏天，路过的行人皱着眉头遮住了嘴和鼻子。水中的鱼类及其他水生生物由于缺氧或中毒无法生长，整个水生生态系统遭到严重破坏。这里描述的是黑色恶臭水域的影响。

(网上提供照片)

特别是城市水域出现“黑臭味”现象，不仅会影响城市景观和形象，还会影响城市居民的饮用水源。另一方面，恶臭气体中含有的硫化物等在胸敏呼吸困难、头晕、恶臭气体浓度高的情况下，会引发人体急性病。

关于水体黑臭现象，国务院2015年印发的《水污染防治行动计划》(“水10条”)是“”

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黑恶臭水域的治理主要分为外源污染控制和内源性污染修复两部分。外源污染控制要防止污染物继续排放到水体中，主要是排放前处理和监督方面存在困难。沉积物是水体污染物“环”和“圆”的一部分，是黑恶臭水域生态系统修复的关键部分。

目前国内外对黑臭泥的治理主要是泥浆疏浚、原地曝气、原地钝化、生物修复法。其中泥浆疏浚和现场暴露是物理修复方法。

沉淀物疏浚技术完全疏浚表层的重污染沉积物，有效地控制磷的释放，但该技术容易导致沉积物中浓缩的氨氮释放。疏浚过程在实际操作中也需要消耗巨大的人力和财力，处理疏浚产生大量污染沉积物也很麻烦。

原地曝气技术主要是增加水体的溶解氧量，抑制厌氧微生物活动，氧化黑色恶臭物质。该技术更适合于黑色恶臭水域沉积物修复的改善阶段，更难在短时间内解决黑色恶臭沉积物中氮磷含量严重超标的问题。

生物修复技术是通过植物和微生物吸收和固定氮磷，使其成为稳定的形式的能力。这项技术的前提是，药效试验周期太长，希望生物发挥作用，改善黑臭水域有毒有害、厌氧的环境。

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原地钝化技术是针对黑恶臭水域的污染特性，是通过投入其他覆盖材料来治理内源性污染，相当于一种水域“清新剂”。

河流和湖泊之所以是“黑”和“臭”，是因为水域代表复原环境，含有大量的黑色硫化物。因此，加入氧化剂(过氧化钙、过氧化氢)或电子受体(硝酸盐)，氧化成无害的硫酸盐化合物。其中加入硝酸盐是比较温和的治理方法，其原理是以硫驱动的资产所反硝化过程为基础的。

8 mes 2-5 NO3-6h 25so 42-4 N2 2h 5me(oh)2

但是，“黑臭”现象改善后，并不意味着江河湖泊水质好。水域有可能存在过量的氮和磷。因此，控制水域中超标志的氮、磷含量是根本。大量研究表明，改造后的凹杆在调节黑臭水体氮磷负荷时具有优良效果，可以抑制污泥中氮磷的再释放。

凹凸棒石是一种含水镁铝硅酸盐粘土矿物，具有纤维或链结构，比表面积大，吸附性强，广泛用于水污染物去除。但是凹凸棒石可吸附物质的目标不强，吸附容量也需要提高。

研究人员使用镧、铝双金属改性的凹凸棒石，制成大小合适的颗粒，加入水中。凹峰在下沉过程中可以吸附水中多余的氮和磷，最终停留在沉积物界面，防止沉积物的再悬浮过程。适当的粒子大小也不会随着水流移动。

特别是，镧-铝复合改性attapulgite与市面上其他钝化剂相比，不仅成本低廉，而且在一定浓度范围内去除磷的效率可以达到约90%。

a: 原状凹凸棒土 b: 凹凸棒土的晶体结构示意图 c: 颗粒直径为1-2mm的凹凸棒 d: 颗粒直径为3-5mm的凹凸棒

改性凹凸棒吸附水体及底泥中氮、磷

“清新剂”的使用虽然可以修复黑臭水体，但为了减少和避免“黑臭”现象发生，我们还需充分认识到水资源的重要性，节约用水，减少污水排放，让水环境更加“清新”起来。

来源：中国科学院南京地理与湖泊研究所

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