曾 浩
(惠州市水質檢測綜合服務有限公司,廣東 惠州 516000)
近年來,隨著綠色環保和可持續發展理念的不斷普及深入,人們對生態環境、自然資源保的重視程度不斷提高。為此,國家相繼出臺了“水十條”“河長制”等制度及規定,城市河道黑臭水體治理成為各個城市的重點任務,并且計劃到2030年,全國城市建成區的黑臭水體基本消除。基于此,對黑臭水體治理的技術及方法也不斷創新及改進,并且在河道綜合治理工程中也取得了一定的成效,但是城市一直在發展,人口及工業會持續排放,所以對黑臭水體的治理是一個需要長期堅持的工作[1]。本文詳細分析城市河道黑臭水體的定義及形成原因,介紹常用的黑臭水體治理方法,并針對性闡述了我國城市河道黑臭水體治理的成果及研究,以期對城市河道黑臭水體的治理提供一點建議及幫助。
據不完全調查數據顯示,我國大部分城市都存在黑臭水體,而且呈現經濟發達地區較多的現象。因此,城市河道黑臭水體的治理還需要進一步努力,并且要加強對城市河道水體的持續監測。城市黑臭水體除了本身的氣味難聞、會造成水體污染外,其里面滋生的各種微生物對周邊的環境及空氣產生嚴重的污染,可能會引發群體性的傳染病,嚴重影響了人們的居住環境及身體健康。
城市河道黑臭水體主要表現為城市的建成區內水體呈現深色或者黑色,且散發出嚴重刺鼻的氣味。其特點是水體的富營養化、各種微生物大量滋生、氣味難聞、氨氮含量高且透明度低。黑臭水體還可依據其黑臭的程度分為輕度黑臭、重度黑臭。黑臭水體是水污染的一種比較嚴重的現象,其根源是水體的自凈能力降低和溶解氧嚴重不足。水體中富營養物質含量增加時,微生物大量繁衍,在好氧微生物的作用下,導致水體中的溶解氧濃度大量減少,進而導致厭氧微生物大量繁殖,進而產生有刺鼻味道的甲烷、硫化氫、氨氣、有機酸等氣體。另一方面,水中的鐵、錳在缺氧的情況下產生還原反應,產生硫化鐵、硫化錳等物質,這些是造成水體變黑的原因。城市河道水體由于長期遭受外界的污染,內部污染物不斷積累,嚴重破壞了水循環生態,造成水體黑臭。
生活廢水的排放是造成城市河道水體黑臭的主要原因之一。城市化進程加快,城市人口急劇增加,人們的生活廢水排放量隨之增加。人們洗菜、日常生活廢水沒有經過凈化處理直接排放近城市河道中,會對河道水體造成大面積的污染,而且,這些廢水中一般有機物質的含量比較高,如果沒有及時清理或者良好的水循環,會造成水體的富營養化,長期的水污染不及時治理,就會出現水體黑臭的現象。另一方面,在降雨的過程中,雨水中往往也會攜帶一些污染物,或者雨水落在地面或者建筑物表面,經由地面、雨水管等,將地面及雨水管中的污染物帶入河道,長此以往,也會影響河道水體的生態系統[2]。
工業生產會排放大量的廢水、廢氣、廢料等,很多排放的工業廢料含有大量的化學物質,其中不乏有些是有毒有害的物質,對河道的生態系統的影響非常嚴重。雖然國家對此出臺了很多規章和管理標準以約束工業排放量,但是在實際情況中,還是存在很多工業企業為了追求利益最大化及簡化生產流程,沒有配置合格的凈化處理設備,直接將有毒有害的廢料及廢水排放在河道中,造成嚴重的水污染。工業排放是城市河道水體黑臭的主要原因。
城市污水管網規劃及處理的不合理也是造成城市水體污染的原因之一。城市污水管網規劃不能滿足城市人口增加及污水排放要求,嚴重阻礙了城市的進一步發展,對城市景觀環境也有一定的影響。其次,城市的水體普遍缺少流動性和足夠的活水補給,造成城市河道水生態系統的自凈能力不足,是水體污染不斷加重,最后造成城市河道黑臭水體的形成。
3.1.1 人工增氧的方法
城市河道水體黑臭是因為水體中溶解氧含量低,厭氧微生物大量繁衍,進而產生刺鼻的氣味,河道自凈能力下降,水質急劇變壞,水生態系統遭到破壞,造成水體黑臭。因此采用人工增加氧氣的方法增加水體容解氧含量,可以有效提高河道的自凈能力,恢復河道生態循環。常用的人工增氧辦法有:曝氣增氧、跌水增氧等。
3.1.2 清理河道淤泥的方法
受到污染的河道,水底一般會沉積很多淤泥,這些淤泥中含有大量的污染物,如氮和磷等,這些污染物會在特定的條件下發生變化,造成河道水質污染。通過清理河道的淤泥,可以有效降低河道污染物的含量,進而降低河道污染的進一步加重。
河道水質污染往往是因為河道水體自凈能力下降,河道水流速緩慢、缺乏活水補給,因此造成污染物的沉積,加重河道水質污染。在河道綜合治理過程中,引入活水補給,可以有效降低河道內污染物的濃度及含量,提高河道內溶解氧的含量,改善河道水體的自凈能力,從而達到治理河道水體的目的。引入活水補給的治理方法短時間內效果明顯,可用于應急處理。
對黑臭水體進行化學方法的治理是通過向水體中投放可以抑制或者消除水中有害微生物、懸浮物,降低水中氮、磷含量的化學物,從而提高水體透明度的方法。絮凝沉淀法是比較常用的化學治理河道黑臭水體的有效、快速的方法。讓水中的膠質物質、浮懸物質形成絮凝狀態,經過沉淀并清除,治理迅速且效果明顯。值得注意的是,化學方法治理雖然效果明顯,且迅速,但是其確定也很明顯,就是治理的費用比較高,且可能會造成河道水體的二次污染,因此,化學方法比較適合應急處理以及一些特定的水質治理。
生物技術是近幾年來比較常用的,且效果明顯、副作用小、成本低的一種先進的技術。生物技術對周邊的環境及河道水體生態沒有影響,綠色環保,符合現在我國可持續發展的戰略要求。即是利用天然的微生物形成完整的生態鏈,利用微生物的吸收、轉化、清除、降解等消除污染物的方法達到改善水質的目的。其操作比較簡單、不需要后期管理維護,而且還能有效改善河道周邊的生態景觀,是城市河道水體治理最重要的方法。
微生物技術是利用特定的載體對一種或者幾種微生物進行培養、富集,并形成一定規模的菌群,借助微生物對污染物的生物降解能力消除污染物,達到凈化水質的效果。例如原位生態修復技術,就是在沒有任何培養載體的基礎上直接向河道水體中投放微生物菌群,并投放一定量的微生物促進劑,以此來激活水中微生物的活性,起到凈化水質的作用[3]。微生物技術可以加快河道中污染物的降解及轉化速度,實現凈化水體的效果,但是微生物技術對嚴重黑臭水體的質量效果甚微。
植物技術是通過水生植物對污染物吸附、吸收、過濾、降解轉化等作用消除污染物對水體的污染。水生植物可以吸收水中的富營養化物質,將氧氣輸送到根部以促進底部微生物的作用,從而降低水體富營養化,實現降低污染程度的目的。
目前,我國針對城市黑臭水體的治理效果不是很理想,且可參考的成功案例不多。主要原因是:(1)治理過程中缺少系統的考察及研究,僅僅是對表面現象進行單一處理,缺乏綜合性,因此治理效果相較于預期相去甚遠。河道治理需要對河道污染情況進行全面詳細的考察,針對實際情況制定適合的治理方案及流程,以指導治理工作的推進。但就目前而言,很多城市河道治理沒有完善的治理方案,僅僅是出現什么治理什么,缺乏系統的考察分析,造成總治理、總發生的現象。(2)對造成黑臭水體的原因分析不明確,導致缺乏針對性的治理方法,所以治理效果不明顯。針對污染的原因,要有對應的治理方法,不能一刀切,所有的污染都用一種方法,這樣不僅造成各種資源的浪費,治理效果還不理想。(3)相關管理部門為追求短期的治理效果沒有采用生態技術方法,導致效果不能長期保持,不能從根本上將解決水體黑臭問題。(4)過于重視短期的工程建設,而疏于對后期的運行管理。因為河道水體治理是一個長期的過程,污染物一直在排放,因此需要長期的管理和維護[4]。(5)治理工程缺乏行之有效的流程、標準及監管機制,使治理工程流于形式,沒有明確的目標及標準。
河道黑臭水體治理是一項復雜而且艱巨的任務,不僅關系到人們的生活,還會對城市工業、經濟發展帶來一定的影響。因此,要有行之有效的技術方案。首先,由于河道黑臭水體的形成往往不是一種原因造成,因此單一的治理方法不能很好地解決,要對造成污染的原因進行詳細的分析研究,找出最主要的污染原因,進而分析有效的解決方案組合。另一方面,每個河流的情況都不一樣,而且周邊的環境以及人們的居住情況也不同,因此要秉持因地制宜,綜合考慮各種影響因素,做出長遠的規劃及計劃,并在治理后進行合理、有效的管理,以保證治理效果長久有效。從大量治理實例表明,黑臭水體的治理要想保證治理效果,就要做到:外部控制污染源頭,減少污染物的排放,內部控制污染物的積累沉積,合理引入活水降低污染物含量,再輔以生物技術恢復生態能力,這種綜合治理的技術方案的優點是經濟、高效、安全、長效、可持續,能有效改善河道水質,恢復水環境質量,從而實現河道治理目標[5]。
在國家大力倡導可持續發展的階段,城市河道黑臭水體治理成為城市重要的發展戰略,河道黑臭水體治理是一項復雜且耗時的工程,需要有綜合、詳細、行之有效的綜合治理方案,因此,在開展工作之前,要對河道的各種情況進行詳細的考察分析,明確造成水體黑臭的根本原因,進而針對性的制定治理方案,并嚴格按照計劃方案實施治理措施,同時可以借鑒國外成功的治理案例,以達到黑臭水體的治理目標,為人們提供舒適、健康的居住空間,促進我國可持續發展目標的實現。