流域水環境治理新技術與新材料研究進展

陳驍

摘要：相較于傳統的流域水水質環境監測與污染治理技術手段，基于3s手段技術的"數字流城"監測技術手段可以直接獲取更多的流域水環境監測信息分析數據，通過結合rs技術手段監測可以直接獲得流域水色、水溫、水面形態等相關信息，推測獲取有關流域水文及其他水質環境信息，gps手段可以直接用來分析校正rs手段獲取的水文空間圖和位置圖等信息。運用圖和gis對圖和rs圖中獲取的海量數據進行信息分析進行綜合分析，能夠準確模擬流城中的水環境氣候變化及其他水生態變化效應，為長江流域內的水生態環境治理以及相關行政部門人員提供相關決策分析服務。

關鍵詞：流域水;環境治理;新技術;新材料

一、"數字流域"技術

1.遙感技術（ RS）

遙感技術在黃河流域地區水生態環境治理工作中的實際應用基礎研究目前需重點做好以下兩個關鍵方面的基礎工作：一是我們要不斷探索深化對流域常規的水污染物監測指標的環境光譜化學特性進行研究，即比如監測可溶性水和有機物、cod、總氮等，要完善流域水環境生態遙感管理監測技術指標體系，最終初步形成系統的環境遙感技術應用方法和管理規范;二是盡快建立與實地影像數據獲取持續時間基本同步的實地監測水生態環境監測指標參數的遙感數據庫以便于利用傳統遙感技術更好地對流域水環境現象進行定量分析。同時隨著在我國開發新型飲用水環境質量監測區域傳感器、提高環境傳感器監測精度以及復雜環境數據采集分析和預處理控制技術等多個方面課題研究的不斷深入創新水環境監測遙感器和監測技術一定有望能夠再上一個新的技術臺階。

2.地理信息系統（ GIS）

目前，gis與大型計算機自動水域檢測模型的緊密結合已發展成為通過動態分析評估整個城市區域水環境的強有力檢測工具。由于每個gis都能夠實時分析特定流域內的水文、地質、地貌以及植被、土壤等流域環境動態數據并將它們與特定流域應用程序相關聯，從.而對復雜的地下水環境影響問題尤其進行的是綜合性的分析所以由于gis在該研究領域的廣泛應用使得研究非常多。

gis技術可廣泛應用于江河流域環境農業污染非點源環境污染、地表水.水質面源及地下徑流環境污染、水污染（其中包括水和地下水）污染防治、管理及環境污染監測信息采集管理服務系統等的構建。農業園區非點源大氣污染監測包括省級農業園區非點源大氣污染監測信息分析數據庫庫的建立、氮氧化磷脫硫負荷總量估算、模擬、控制污染區劃、風險評估及重要風險區域的識別等。地表水源和面源及地上徑流和水污染監測包括地上水庫和水下地.表水源及面源徑流污染總量負荷、水質環境污染程度監測、徑流和水污染物監測量化及徑流污染程度追蹤等。另外還可以用于企業地下水水質污染來源動態及管理風險評價、水污染防治規劃、水污染流域區劃及管理信息系統管理服務系統等的構建，如如何構建地下水污染綜合管理及風險控制決策支持系統、水質污染預警網及預報管理系統。

二、新技術與新材料

1.生態浮床

生態人工浮床這種又稱大型人工生態浮床。通常廣泛用于治理修復大型城市江河流域附近水域的環境污染或用于建設大型城市自然濕地和風景區等。人工浮床營造一個完全適于各種動物、微生物適合生長的生態環境也可提高地下水體的自凈凈化能力，從而有效修復地下水體中的生態系統性并改善地下水環境。生態保護浮床技術優勢主要包括：（1）浮床經濟實用、治污治水效果明顯;（2）浮床改善動植物種群生長生態環境，再造自然景觀生態平衡;（3）浮床具有自然景觀污染效應美化環境;（4）浮床可廣泛用于沿河魚塘下游水體治理種植無公害綠色蔬菜;（5）修建消波閘和護岸生態保護區等水利基礎設施。

2.河道曝氣技術

河道曝光空氣治理技術主要是根據新型流域內各條河流水體受到二次污染后.水體缺氧的生理特點，人工向進入水體中生物充分吸入大量空氣或釋放氧氣，加速進入水體復雜的氧化過程，以利于提高進入水體的空氣溶解度和氧化水平得以恢復和從而增強進入水體中具有良好的氧氣和微生物的生長活力，并使進入水體空氣中的各種污染有害物質能夠得以有效凈化，從而有效改善新型流域內河水環境，具有設施占地面積小、設備使用投資少、運行簡單、處理后用水量大等諸多優點，且完全無任何二次污染;無所作為-是一種設備投資少見效快的新型流域內河水生態環境治理，該技術在很多發達國家被企業優先推廣采用。但在實際治理運用中因該河道曝污排氣治理技術多作為一種臨時性或長期應急性治理措施廣泛應用在黃河流域外來水體的環境治理工作實踐中，而所以限制其實際應用的主要構成原因可能有兩個：一則若是該治理技術指的是一種外來水體被嚴重污染后需要采用的被動曝氣治理排污技術，也就是可以說這就是"先污染、后治理"的治理技術，或者說這就是治標不治本的治理技術其曝氣治理排污效果主要取決于外來水體污染源的真實存在與否和污染大小;二則若是一個河道外來水體污染的排放水量和其水質環境變化最大幅度都非常大，直接就會影響曝氣治理效果，雖然其河道建設工程成本和河道運行維護費用不高，但對不同河道運行時間條件下的河道削污效果貢獻還是必需對其進行總體經濟性和技術含量評估。

結束語

基于3s技術的自動數字模擬流域地區水環境生態監測數據可以直接獲取.相比傳統生態監測管理手段所獲得無法直接取得的大量更多生態信息，已發展成為目前國內外數字流域地區水生態環境治理的重要監測手段。以技術gis影像為技術核心的實時高分辨率影像rs實時影像與技術gis、gps的融合集成，使得實時人們影像能夠實時進行采集、處理、更新以及實時分析影像數據3s影像技術融合集成實時分析影像是必然發展趨勢。流域地區水環境質量監測系統信息化建設進程及其中的3s采集技術在實際商業應用中就需要通過各種數據采集接口將其grs、gis、gps嚴格地、緊密地、系統地集合起來，使其發展成為更好的具有實際應用研究價值的大數據系統。

參考文獻：

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