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摘要:我国城市河流有90%左右受到污染,出现水质恶化、透明度低、甚至黑臭等现象。本文基于笔者在黑臭水体方面的实践摸索,对城市黑臭水体污染源及产生的原因进行了概述,阐述了目前国内常见的黑臭水体治理技术,旨在为城市水环境的维护与治理提供参考和依据。
关键词:城市黑臭水体;污染治理;黑臭
前言
随着我国城市经济的快速发展,城市污水排放量不断增加,但环境基础设施落后,日显不足,大量污染物流入河流,水体中的COD、氮、磷等污染物浓度严重超出河流的自净能力,水体的生态系统结构严重失衡,水体开始变黑变臭、水藻泛滥、形成了黑臭水体,影响景观及人类生产和健康,成为目前极其突出的城市水环境问题。
2015年国务院发布的《水污染防治行动计划》对黑臭水体问题提出明确要求,到2020年,我国地级及以上城市建成区黑臭水体均控制在10%以内;到2030年,城城市建成区黑臭水体总体得到消除。目前,国内外对城市黑臭水体产生的原因、机理已经开展研究,国内一些城市对黑臭水体的治理取得了较好的效果,但依然存在较多不足与瓶颈。
1黑臭水体形成原因及机理
水体污染源分为三大类:点源污染、面源污染、内源污染。
(1)点源污染
居民生活污水污染:很多河流都有沿河而建的居民,由于配套设施较为落后,生活污水缺乏污水收集管网和集中处理设施,部分生活污水零星分散无序排放,污水直接排入水体或间接排入水体,造成污染。
工厂生产废水污染:主要来源于流域内的加工厂房及工业作坊。水库及河流流域岸边存在一些洗车场等小工厂作坊及仓库。部分小工厂的污水未经任何处理措施直接排入河道,对水体产生极大影响。
(2)面源污染
农业面源污染:部分流域岸边分布有大量的农田,种植有蔬菜、果树等,田间遍布农灌沟。我国对农业面源污染尚未采取措施进行治理,提水灌溉或雨季来临时将会把残留的化肥、农药排入河道,加重了河道和水库的污染负荷,对河道和水库的水质造成严重冲击负荷。
禽畜养殖和水产养殖面源污染:河流域内畜禽养殖、水产养殖场成较大规模。畜禽排放的粪便等散落于流域周边各处,这些污染物也会随雨水顺势进入水库、河流,造成水体污染;水产养殖废水间断排放,一次性排放量大,这些养殖废水最终也会随着地势流入水库和河道内,对水库和河道的产生很大的冲击负荷。
(3)内源污染
底泥内源污染:内源污染主要是指水库与河道内多年沉积的淤泥对水体造成的持续污染。随着多年污染物的排放和径流冲刷,大量污染物沉积在水库与河道底部,并逐渐腐烂和向水体中扩散污染物,形成持续的内源污染。初期雨水会携带洗刷大气和地面的各种污染物进入地表水体,并在水库与河道内沉积,持续对水体造成污染。
(4)水动力学条件不足
水动力学条件不足、水循环不畅也是引起水体黑臭的原因之一。河道水量不足、流速低缓导致污泥淤积,污水滞留,垃圾沉淀,水体复氧速率衰减河道的渠道化、硬质化,导致河道系统生态环境异质性降低,污染物积累,水体自浄能力减弱,生态系统退化,最终形成黑臭水体。
2黑臭水体治理技术
根据《城市黑臭水体整治工作指南》,城市黑臭水体的治理应该按照“控源截污、内源治理;活水循环、清水补给;水质净化、生态修复”的基本技术路线具体实施。
2.1控源截污
城市水体的水质改善应以污染源控制为根本,控源以水环境容量为目标,在此基础上实现水体收纳污染负荷的总量和浓度控制。控源截污是从源头控制外源污染物进入水体,是黑臭水体整治的基础和前提。即通过沿河道敷设污水截流管线,将污水收集后排放至市政污水管道系统,从而减少直接入河的污水。在条件许可的情况下,点源控制可以在城市河道主要采用沿河边敷设截污管道的方式,施工方便,截污效果最佳。如果遇到河道两侧建筑临河而建,无空间敷设截污管道,可以考虑在河道内侧敷设。但由于城乡规划的落后,环保基础设施未同步,管网收集未跟上,导致该截污方法工程量大、投资大、工期长。
因此需同时兼顾点源与面源的污染控制,面源控制工程措施有植被过滤带、滞留/持留系统、雨雨水收集处理系统、人工湿地、渗透系统、过滤系统等。并结合城市规划建设统筹考虑。
2.2清淤疏浚
清淤疏浚是指对悬浮于淤泥表层的污染底泥进行清除,以利于水生生物种群的恢复。但是需注意控制清淤的深度,保护下层底泥不被破坏,避免破坏水体原有生态系统。此外,疏浚底泥的数量大、成分复杂,若处理不善,可能会对周围的环境造成二次污染。可以考虑河湖底泥疏浚与底栖生态重建的优化协同,避免过量疏浚造成的河湖底泥生态支持力下降,必要发展可实施精准疏浚的河湖底泥生态修复型疏浚技术。目前已成功开发高效脱水、制建材、制陶粒等底泥资源化利用技术,为实现疏浚底泥的妥善管理提供了新思路。
2.3水质净化技术
针对生活污水、含有大量的工业废水、污染物浓度高,难以生物降解,可采用化学絮凝(即一级强化处理)和接触氧化修复相结合的方式,对黑臭水体进行处理,可有效抑制黑臭现象。絮凝沉淀浄化水质的方法包括向水体投加絮凝剂促进悬浮物絮凝、投加铁盐促进磷沉淀。这类方法一般不受气候条件影响,短期内见效快。此方法实际上只实现了污染物的转移,并没有将污染物彻底去除。化学药剂成本较高对水体的生态环境和生物生长都有一定的影响、容易产生次污染,因此一般只作为应急或辅助措施使
对容易产生黑臭情况的城市水体,还需要考虑河流中的溶解氧问题,某些情况下需要在河道中采用曝气工艺,并在有必要的时候通过跨区域调水来加快水体更新周期,以维持水环境质量
2.4生态修复技术
生态净化修复即是利用微生物一植物生态系统有效去除水体中的有机物、氮、磷等污染物。常用的植物净化技术有人工湿地、水生植物氧化塘、生态浮床、人工浮岛等。水生植物对氮、磷营养物和有机物等均有一定的去除效果,可改善水体水质,提高水体透明度,控制水体富营养化(减缓藻类的增长速率、减弱藻类暴发程度),减少以再生水为补给水源的景观水体换水频率。水生植物的选择应该从植物生长期、生存能力、当地环境、经经济性和景观性几方面考虑。尽量选择繁殖能力强、抗逆性强、根根系发达、易栽培管理和具有观赏性的当地物种,避免外来物种入侵而导致的生态问题。以水生植物的优选和可修复水体生物多样性的生态草植入为主要组成部分,对氮、磷营养物和有机物等均有一定的去除效果,可改善水体水质,提高水体透明度,控制水体富营养化(减缓藻类的增长速率、减弱藻类暴发程度),减少以再生水为补给水源的景观水体换水频率。与调水引流、清淤疏浚等物理方法相比,成本低,易于管理和维护。此类技术对严重污染河道的改善效果不显著,且易受水文和气候等外部条件影响。
3结语
黑臭水体的形成是多方面因素共同作用的结果,只有结合水体污染程度和外界环境因素合理选择治理技术,因地制宜,因河而异,多措并举,多管齐下,做到治管结合,长期维护,全民参与,才能从根本上解决困扰多年的黑臭水体问题。
参考文献:
[1]赵越,姚瑞华,徐敏等.我国城市黑臭水体治理实践及思路探讨[J].环境保护,2015,43(13):27-29.