王金琴
(中國水利水電第六工程局有限公司,沈陽110000)
隨著我國城市化進程的推進,水資源短缺日益嚴重,為我國的社會發展帶來嚴峻考驗。相關數據顯示,全國1/3水體對魚類生存產生影響,1/4水體無法用于農業灌溉。此外,城市在設施建設、污水收集等方面均存在問題,污水處理不達標[1]。
1)農業污染嚴峻。眾所周知,我國是第一農業大國。在農業飛速發展的過程中,農業污染問題也持續發生。農藥、化肥以及牲畜糞便都是農業污染源,一旦流于江河湖泊便會導致富營養化的發生,導致水體的溶解度以及透明度發生變化,致使水質發生嚴重惡化。
2)工業排污及廢棄物污染。工廠在污水排污以及廢棄物處理中,如果操作不當則會污染城市大部分水域,對河道中的生物造成威脅,影響人類的健康,對我國經濟的發展產生嚴重制約。
3)生活垃圾污染。城市生活垃圾分門別類,種類繁多,如各種洗滌劑,此類垃圾若處理不當則會使水污染程度顯著增加。
近年來,我國城市水環境修復技術得到了充分優化與發展,各種水環境修復技術應運而生。本文從外源污染控制及修復技術、面源污染控制技術、點源污染控制技術及人工濕地修復技術等方面進行闡述。
外源污染控制及修復技術作為水體修復技術之一,是控制外源污染控制的關鍵手段。就目前來看,我國污水處理在生活污水及廢水處理方面,對重金屬、有機物、磷以及氮指標的控制尚不合理,導致污染加劇,對人們的身心健康影響極大。在城市水體修復中,應將污水處理工藝以及人工濕地工藝結合在一起,不僅可提高水質,還可使氮、磷的含量逐漸削減,具有良好的應用價值。
除外源污染控制修復技術外,面源污染控制技術也可發揮出應用效果。在城市水體污染處理中,可采取源頭分布控制技術,通過該技術來達到攔截降雨徑流、降低水流速度的效果。針對河流源頭的差異性,可通過設置緩沖帶、建設下凹式綠地以及鋪設透水呈來實現控制效果。下凹綠地的設置可消納更多地表徑流,通過改造確保雨水徑流自然流入綠地,從而起到一定的綠化效果。另外,透水層的鋪設可使凈流量逐漸減少。
點源污染控制技術的應用主要在工業點源污染以及氮、磷的排放,相關人員在控制工業點源污染時,應對污染源監督力度不斷強化,對污染排放全面控制。與此同時企業部門還應建立排水口管理檔案,對工廠排放標準嚴格落實。
在城市水環境水體修復中,常用的修復技術包括生態-生物方法、物理方法兩大類。
在城市水環境修復中,生態-生物修復技術的作用十分凸顯。該技術也是近來國外的全新技術,生態-生物修復技術可使城市水體自凈能力得到強化,是實現人與自然和諧發展的有效途徑。研究發現,生態-生物方法具有成本低廉、耗能低、處理效果好等優點,通過與綠化環境的結合創造更加優美的城市環境,因此,該方法在河道水體治理中的應用效果十分顯著。生態-生物方法包羅萬象,如生物膜法、水生植物系統、生物操縱技術等。
1)生物膜法。生物膜法是指以合成材料(纖維)、天然材料(卵石)為載體,在河道水經過時會形成一層特殊生物膜,使微生物附著于此,以此來達到降解污染物的作用。生物膜法在實際應用中,基質逐漸向微生物膜表面擴散,分泌的催化劑與酵素則會產生化學反應。這一系列反應發生后水體便得到了有效凈化,最后排出。經生物膜法的應用污染水體有了顯著改善,對我國生態環境發展起到了有效的促進作用。
2)水生植物系統。在城市水體污染中,采取水生植物系統可起到吸收作用、降解作用、吸附過濾沉淀作用以及抑制作用,在污染治理過程中通過利用蘆葦、麗藻、鳳眼蓮等植物可將污水中的重金屬元素及氮磷元素吸收干凈,同時,還可使河道內的藻類植物生長得到更好的抑制,降低藻類植物的細胞還原TTC能力。
3)生物操縱技術。生物操縱技術則是通過生物操縱措施,如:增加兇猛魚類數量對浮游植物的生長進行科學抑制,通過技術的應用可適當去除水體中的氮、磷等物質,使水體富營養化進程得以有效控制。
4)生物菌種和微生物促生劑。關于生物菌種的投放還具有一定爭議,主要體現在環境安全問題方面。而對于污染程度較低的水體來說,生物菌種的效果并不顯著,與之相比微生物促生劑的投放便可解決諸多問題,具有成本低、投資少、見效快等特點。投放后生物的多樣性逐漸增加,應用效果十分顯著。
在城市水體修復中可采取物理方法來進行,常用方法包括疏挖底泥、引水沖淤和截污治污等。
1)疏挖底泥。疏挖底泥是一種常用的物理方法,是指將污染底泥從河道內清理出去,使水體污染率得到有效削減,最終達到改善水質的目的。然而在實際應用中還存在許多問題,一方面對于特定水體而言,疏浚底泥是否有必要;其次,疏浚程度應如何控制方可將二次污染暴露出來。目前,許多專家對疏挖底泥這類現象提出了異議,在疏挖過程中一旦暴露出重金屬便會導致危機情況發生。
2)引水沖淤。除此以外,引水沖淤也是應用頻繁的物理修復方法,在整個處理過程中河水滯留時間控制十分關鍵。只有確保水源清潔方可避免污染發生,增加水體復氧量,可充分提高河道自凈能力。在現實情況中,引水技術的運用相對普遍,例如,福州內河引水沖淤工程、上海蘇州河的治理工程等,這些案例無疑不體現出引水沖淤的應用效果,是一種成本低、見效快及投資少的處理工程。
3)機械除藻。城市河道受水藻災害由來已久,尤其是高溫天氣,藻類爆發季節都加劇了給水處理的實施難度,在一定程度上提高了制水成本。在城市水體治理中,相關人員應將富營養化問題擺在首位,可采取氣浮法除藻、直接過濾除藻工藝、微濾機除藻、慢濾池除藻等方法,以此獲得理想效果。
化學方法是通過化學藥劑來對河道中的污染物進行處理,現階段市場上的新型高分子合成藥劑種類繁多,數量較大,將不同藥劑應用到水體污染治理中可達到不同的處理效果。例如,天津市在津河水處理中采取了高效凈水劑來實施,該藥劑由多種藥劑復配而成,經該技術處理后河道水體澄清,且不生藻類,對TP的去除率相對較高。利用化學方法對城市河道水體進行處理見效顯著、使用便捷,但其成本相對較高,極易導致二次污染發生。
綜上,上述各種修復技術都具備其優點,將其應用到水污染治理中可發揮出顯著作用。在大型河道治理中則可將多種修復技術應用其中,如物理方法、化學方法,生態-生物方法,或聯合上述方法來實施,減少污染源的外源性以及人為性,對城市污水排放加強有效的監管,為我國城市化進程的推進助一臂之力。