關于生態型水環境治理技術的分析與研究

李萬里

（中國水利水電第六工程局有限公司，沈陽110000）

1 常用生態型水環境治理技術存在的主要問題

近幾十年來，污水處理技術無論在理論研究還是在應用方面，都取得了一定進展。國內脫氮除磷技術一直不夠成熟，受傳統治理技術和設計理念的束縛，在對生活污水等有機污水的治理上，許多設計單位和成套設備制造商只重視COD、BOD5等有機污染物的去除，而忽視了脫氮除磷。隨著污水成分的日趨復雜和人們環保意識的逐漸增強，三級處理和深度處理污水廠也在很多城市興起。同時，隨著研究的逐步深入，新工藝、新技術大量涌現，如AB法工藝、間歇式(序列式)活性污泥法、脫氮除磷的A/O系統、同步脫氮除磷的A/A/O系統、氧化溝系統等。這些新工藝新技術的研究與應用，在很大程度上緩解了水環境的污染。現有的技術設備一般都存在投資高、處理成本高等問題，影響了整個處理系統的運行。目前，采用較多的二級處理污水處理廠基建投資一般約為1000元/m3，如果考慮深度處理或三級處理，處理成本將會達到1500元/m3以上。由于國家的財力還十分有限，而采用BOT等方式吸收外資和民營資本進入環保市場機制也還不健全，導致水環境治理速度相對緩慢。如何優化組合工藝，采用新技術，降低成本，增強處理效果，應用經濟適用的“三低一少”（投資低，運行費低，管理要求低，廢泥量少）的污水處理新技術成了水環境治理的一個新課題[1]。

2 治理和改善的基本處理要求

2.1 從水環境的整體進行考慮和處理

水環境是一個整體性的生態系統，對水環境進行生態處理時就必須要從整體入手。雖然治理和改善水環境一直是我國的重點工程，但過去的生態型水環境治理并未從整體的角度進行考慮和處理，通常都是投入大量的資金用于水循環系統建設，通過對水源的循環處理爭取實現水源的凈化，但這樣的處理方式卻常常是毫無效率的，甚至會加劇水環境的污染程度。因此，新時期的生態型水環境治理要求人們必須從整體的角度進行考慮。

2.2 確保水環境處于良性的循環狀態下

水是一種可以再生與循環使用的重要資源，主要涉及自然與社會循環2種形式。其中，社會循環指的是人類通過開挖利用產生的水進入的循環；而自然循環則是一種常見的自然現象。兩者相互交織，社會循環需要建立在自然循環基礎上，同時，還會對自然循環造成影響。若在社會循環過程中，充分考慮自然循環基本規律，加強污水處理，保證排放至自然界中的水可以滿足環境要求，則會使自然循環良好維持，保證淡水資源可以被人們持續應用。以雨水為例，通過滲透與貯存，對其循環途徑進行修復，控制暴雨的自然徑流，減小洪峰流量，避免災害的發生[2]。

3 生態型水環境治理技術的具體應用

3.1 建立人工濕地

人工濕地與天然濕地之間存在著不可改變的區別，但人工濕地切切實實是在全面分析天然濕地的相關特性的基礎上建立起來的。人工濕地主要是在相關技術的應用下借助一定的地理優勢和水環境形成與天然濕地相類似的濕地環境，從而對受污染或者破壞的水環境進行相應的修復和改善，這樣的修復、改進作用主要包括物理作用、化學作用與生物作用。人工濕地的建立雖然總是缺少一定的天然性，但成熟后的人工濕地擁有與天然濕地類似的穩定生物膜，受到污染或者破壞的水源在經過這一穩定生物膜時，有害物質就會被這一穩定生物膜過濾出來，其他污染物質也會被這一穩定生物膜自覺的消化與吸收。例如，深圳市的燕羅濕地，就是一個十分成功的應用案例。

3.2 建立湖濱帶

湖濱帶是由陸地向水域過渡的特殊地帶，它可同時具有水域和陸域2種生態系統，而且具有其他水域帶或陸域帶所不具有的特殊生物群種，能夠在水源的保持、凈化等方面具有特殊的作用。建立湖濱帶可以將凈化水源與涵養水源的微生物進行大量的存儲和培養，使有問題的水環境系統在經過這一生態系統時能夠得到充分的凈化和改善。湖濱帶除了具有凈化好改善水源的作用之外，其觀賞效果也是極佳的。湖濱帶具有層次性和過渡性，因此，水生物也具有明顯的過渡性，但它最重要的作用還是在于改善水環境[3]。

3.3 建立人工浮島

所謂人工浮島，是利用人工技術在水域生態環境受到嚴重破壞或營養化程度較為嚴重的地區進行水生生物培植，從而使得這些植物能夠在生長發育的過程中，吸取大量的水域中所含有的有毒有害物質以及過度豐富的營養物質，使該區域內的水環境達到一個較為正常和穩定的水平。人工浮島的建立和應用最為突出的特點就是不受水域生物種類以及水量多少的影響，完全根據該水域的受破壞程度來決定水生生物的養殖規模和面積。

3.4 吸收利用雨水地表徑流

在城市化建設不斷擴大規模以及新農村建設步不斷加快的前提下，我國的土地利用類型發生了翻天覆地的變化，地表植被覆蓋率及類型受到了較大影響。建設中對土表硬化處理后的土地不僅會破壞淺層地表的水文，并阻礙地表徑流的正常滲透，使得建設區域內的生態型水環境深受迫害。除此之外，植被的減少使得建設區域內的水源涵養能力大大削弱，土表的滲透力受到影響，發生降雨時，大量的地表徑流被浪費，甚至引起該區域內的積水或洪澇災害。因此，在生態型水環境治理的嚴格要求下，必須要對地表進行改造，以增加地表雨水的滲透量。最為常見的措施就是要更換硬化地表的材料，改為透水性較好的礫石或者透水板磚，并盡可能地增加綠化面積。

4 生態型水環境治理新技術的嘗試與應用

水環境的不斷惡化和當前水環境治理技術存在諸多的弊端這2種情況，我國通過不懈的努力和嘗試，終于在“十五”重大科技項目中取得了一系列可喜的進步。在原位型水生態修復方面，我國武漢的月湖、桂林的桃花溪、蘇州的拙政園等水系生態環境得到了較大的改善和修復。這也在很大程度上向社會證明了治理和改善水環境還需要充分尊重自然規律，為大自然留足自由發展和自我修復的空間。因此，我國在生態型水環境治理方面大力推進新技術的嘗試與應用：（1）對環保部門的工作進行調整和重新部署，要求其不僅要想盡辦法遏制水源的污染惡化程度，還應該盡最大努力對水源的受污染情況進行緩解。大力嘗試和應用新型的生態型水環境治理技術，盡快完成生態型水環境治理技術的更新換代或者改進。（2）城市或農村規劃部門也必須要積極配合環保部門的工作。無論是規劃城區建設還是新農村建設，都必須充分考慮生態型水環境的建設問題，必須要為生態型水環境留足空間，而且是原位型的生態空間。同時，在興建城市居民小區或農村建筑時，都要充分考慮排水問題，設置性能優越的排水系統和排水設施，同時在綠化城市或者農村的環境時，天然的水系環境不可破壞，必要時可以為其設置保護等級，并通過建立相應的法律法規加以保護。

5 結語

生態型水環境的治理是一項具有系統性和長期性的工作，要想徹底地將其改變或者治理需要花費較長的時間，投入較多的人力和物力，更需要不斷地創新治理技術。加強對水環境治理的研究和技術開發，在我國適宜的地區廣泛推行示范項目，對水環境治理與污染防治有重要作用和意義。