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河道治理与生态修复方案范文1
关键词 重金属;河道整治;修复;东大沟上游河道;甘肃白银
中图分类号 X522 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2013)16-0224-01
白银市地处黄河中上游,东大沟地区作为白银市的主要工业区之一,流域内分布着以资源开发、加工为主的有色金属、化工行业企业,流域周边企业排放废水和废渣中含有大量重金属,重金属具有高度迁移性,长期堆置不仅造成大量有价金属流失,而且对土壤、地下水等周边生态环境构成潜在污染威胁[1]。
1 东大沟污染现状
1.1 水环境质量现状
东大沟流域多个断面水质监测数据均不能满足《污水综合排放标准(GB 8978-1996)》中一级标准的要求。水质偏酸,氟化物含量超标,上游Zn、Cd的污染较为突出,下游COD、Cu、As污染显著。
1.2 土壤质量现状
东大沟上游有色金属加工企业重金属粉尘、尾水、废渣排放,导致河岸两侧土壤中重金属严重超标,土壤中重金属主要富集在地表以下0~20 cm,部分区域污染深度达到50 cm,土壤污染现状呈现以Zn为主的多种重金属复合污染现象。
1.3 底泥质量现状
底泥的污染来源于有色金属加工企业冶炼废渣堆放以及含重金属废水排放,通过对底泥样品的采样调查,底泥中重金属As、Pb、Cu、Zn的含量最高值均高于加拿大制订的NOAA标准,Pb、Zn 2种重金属的最大峰值分别出现于20、80 cm,而Cu的最大峰值则出现于40、80 cm,As的最大峰值出现于80 cm。
2 治理工艺及技术可行性
重金属污染河道治理工程主体工艺包括废渣及表层污染底泥异位贮存,表层污染底泥重金属固化/稳定化修复工程以及重金属污染植物修复[2-3]。
2.1 废渣及表层污染底泥异位贮存
2.1.1 治理工艺。由于河道自身情况较为复杂,底泥的深度也难以在抽样调查中完全体现,根据已有的调查数据,研究区域河道底泥挖掘深度拟定为50~120 cm,具体的挖掘情况应根据现场挖据底泥的颜色等进行定性判断,并且在挖掘过程中对50 cm深度的底泥进行再次取样分析,如果效果仍不能达标,需要继续向下挖掘,具体深度视分析结果而定。
河道疏浚的目的是对污染底泥沉积层采用工程措施,最大限度地将储积在该层中的污染物质移出,改善水生态循环,遏制自然水体退化。该次治理区域大部分底泥含水量较低,为了不增加底泥的水力负荷以及废水处理强度,采用机械疏浚的方式,底泥自然蒸发脱水干化与废渣密闭运至弃渣场妥善处置。
2.1.2 技术可行性。含Cu、Pb、Zn、As等重金属的废渣、底泥及土壤均未列入《国家危险废物名录》。根据对研究区域废渣及表层污染底泥的重金属浓度监测,pH值均在6~9,未超出《危险废弃物鉴别标准——浸出毒性鉴别(GB5085.3-2007)》中要求的pH值范围,属于一般工业固废。采用异位贮存方式是一种最为经济、适宜处理大量工业废渣且不受工业废渣种类限制的处理方式。
2.2 表层污染底泥重金属固化/稳定化修复
2.2.1 治理工艺。通过采样分析,选取含As、Zn、Cu、Pb等重金属离子污染程度均严重区域底泥进行固化/稳定化修复,由于底泥中含有As、Zn、Cu、Pb等多种重金属离子,且所含各种重金属离子的种类和含量存在不稳定性,为确保固化/稳定化处理达标,需要根据污染元素和污染浓度来选取药剂。
针对Zn、Cu、Pb的固化,通过加入天然矿物质混合药剂,经氧化还原反应、矿化作用、分子键合反应和共沉淀反应将交换态重金属离子转化为重金属的单质、硅铝酸盐、硅酸盐和多金属羟基沉淀物等自然环境中极稳定的物质,防止其被植物的根系所吸收;针对As的固化,采样铁锰复合氧化物,经吸附、氧化作用,实现重金属污染底泥的固定化修复。
2.2.2 技术可行性。固化/稳定化是向污染底泥、土壤或废渣中投加固化/稳定化制剂,改变土壤的酸碱性、氧化还原条件或离子构成情况,进而对重金属的吸附、氧化还原、拮抗或沉淀作用产生影响的稳定化技术,实现重金属污染土壤的修复。采用该工艺处理后底泥中重金属的浸出浓度低于一般工业固废的入场标准,满足Pb浸出毒性低于5 mg/L、Cu浸出毒性低于75 mg/L、Zn浸出毒性低于75 mg/L、As浸出毒性低于2.5 mg/L的要求。
2.3 重金属污染植物修复
2.3.1 治理工艺。在清除废渣和浅层底泥后回填基质土种植重金属超富集植物,对剩余底泥和部分河岸进行植物修复。普通植物体内Pb含量一般不超过5 mg/kg,Cu的正常含量为5~20 mg/kg,过量重金属对普通植物有很大的毒性,在Zn、Pb、Cu复合污染土壤中,种植普通植物很难达到从污染土壤中快速清除Zn、Pb、Cu复合污染物目的。因此,需要选择对重金属有较强耐受及吸收能力的植物作为首选修复物种,并且超富集植物必须适应白银市当地气候,能够在当地很好地生长,才能保证较好的修复效果[4]。根据白银市当地土质情况及需修复的土壤现状,选取的修复植物为枸杞、红柳、沙枣、国槐、火炬、垂柳、土荆芥、披碱草、芦苇、紫花苜蓿等。
研究发现,禾本科多年生草本植物披碱草具有修复Pb污染土壤的潜力,狗尾草等对As有一定累积效果,且生物量大,为适宜的土壤重金属污染修复植物。紫花苜蓿等牧草对Pb等有较强的富集能力,是土壤Pb污染的理想修复植物,且拥有强大的根系和顽强的生命力,兼具水土保持效果,可用于干旱地区重金属污染的修复。灌木灯心草中的Pb含量测定符合Pb超富集植物,地上部分Pb富集量大于1 000 mg/kg的临界标准,转运系数大于1,在重金属污染土壤修复方面具有潜在的应用价值。上述植物均为当地常见物种,可以很好地适应当地环境,确保生长,同时对重金属具有一定的修复效果。
2.3.2 技术方案可行性。植物修复技术是利用植物来转移、容纳或转化污染物,通过植物的吸收、挥发、根滤、降解、稳定等作用达到土壤修复目的的方法,是一种成熟且发展迅速的清除环境污染的绿色技术[5]。该项目建设区表层50~120 cm表层污染底泥、废渣经处理后,剩余底泥仍具有不同程度的污染,需种植适应在当地生长的重金属超富集植物,以达到较好的治理效果。植物修复技术成本低廉,能增加土壤有机质肥力,且环境扰动小,大面积处理易为公众所接受,并有很好的绿化作用。
3 结语
由于长期遭受重金属毒害作用,东大沟河道生态功能已经完全丧失。针对东大沟典型重金属复合污染问题及生态脆弱的现状,采用异位贮存、固化/稳定化修复以及植物修复等重金属治理技术对区域内的底泥、废渣等介质进行无害化处理与处置,并建立重金属污染土壤植物修复示范区,可实现河道生态恢复和景观重建,初步恢复遭到重金属污染胁迫的东大沟河道生境。
4 参考文献
[1] 黄河上游白银段东大沟流域重金属污染整治与生态系统修复规划[M].北京:北京大学出版社,2012.
[2] 蒋培.土壤镉污染对芦蒿生长和品质安全的影响及调控措施研究[D].南京:南京农业大学,2009.
[3] 卜全民,李凤英.污染河道生态修复技术研究[J].安徽农业科学,2008(36):16084-16085,16090.
河道治理与生态修复方案范文2
关键词:流域 水环境 综合整治 设计
中图分类号:TV871 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2017)04(b)-0145-02
1 流域概况
某流域位于浙江某地区,属于一级支流,起源于水库的坝下。根据现场勘查资料显示,断面位置分别为大桥、学校和河口,集雨面积5.686 km2,河长6.29 km,平均比降27.08%。目前,某流域存在以下几个亟待解决的问题。
1.1 防洪问题
通过研究与勘察,当前主要存在如下问题:(1)一些桥梁存在严重的阻水问题。(2)下游河段的行洪断面狭小,缺乏足够的过流能力;一些堤岸超高没有达到要求,极易出现满溢。(3)一些没有护砌河段岸坡出现了滑塌,水土流失严重,使河道的行洪压力增加。(4)在河上建设起来的检查井与截污管线对河道行洪产生了一定的影响,使水位提升。由于河段地势低,再加上暴雨的影响,水土流失问题极其严重。而河道沿线的开发缺乏规划,大量堆土与填土被冲刷至河道,大大减小了河道过流能力,极易造成洪涝灾害发生。
1.2 水质问题
通过一系列研究,流域水环境的污染物大致出自工业废水与生活污水,其中工业废水的占比最大。在中段河道左岸依旧存有沿河截污管,有漏排污水,使河内水质受到严重的影响。因河道两边没有安设截污管网,缺少尘砂设施,加之没有定期对淤泥进行清理,河道水质变得愈来愈差。
1.3 生态景观问题
在顾虑到排洪的实H需求的基础上,采取“裁弯取直”的手段设计河道,将大部分横断面设计成“矩形”。然而,这种设计方式并未考虑到河道生态的科学性与合理性。此外,河道护岸的结构具有硬质化特征,它使水生植物与沿岸植被之间的生态关系几乎隔绝了,使自然净化能力差,影响水生植物的生存与发展。再加上部分河道淤积问题显著,根本无法营造出亲水空间。
2 某流域综合整治工程设计的分析
笔者认为综合整治必须从防洪、水质、生态三方面进行处理:(1)防洪整治,整个河段实现50年一遇的防洪标准;(2)改善水质,尽可能地将面源污染减至最少,全面集中沿河旱季污水;(3)生态修复,尽可能地提升河道和附近环境的生态协调程度,拓展河道的生态洁净能力圈。
依据上述设计目标,结合现有的设计工作经验,制定了下列几方面设计方案。
2.1 水质改善设计
要想从根本上处理好水质问题,就必须从安设截污工程入手:(1)新建沿河截污管道,收集32个沿河污水排放口,将截流倍数控制在1~5的范围内,并建设污水管。在雨季,将闸门关闭,截流河流污水,将其排入截流箱涵内固;(2)截污工程,充分借助已建市政污水管道对于漏排的污水实施点截污,安排20个截流井,全面截排旱季污水,使河道水质得到进一步改善。
该截污工程采取的是海绵城市技术,从两方面着眼,其一借助下沉式绿地、透水铺装以及生物滞留设施等将下渗减排的作用充分发挥出来;其二借助雨水罐、雨水湿地、蓄水池以及湿塘等将积蓄利用的作用充分发挥出来,把向河道排入的水量缩减40%。因此,该工程拟定将反坡式截流渗透沟安设于社区公园的改造河段堤顶。
2.2 防洪改善设计
在水质良好的大环境下,规划防洪工程的辐射范畴,使之处在大桥下游段到社区河段内。该工程施工的难点就在于:下游河道两岸规划蓝线30 m范围中的建筑物分布紧密,占据了6 597 m2;如果把现有的房屋通通拆除,不仅需要耗费大量时间、精力,还无法确保施工进度。众所周知,当前河口调蓄湖底高程比河底低4 m,下游段坡可放陡,干流水位顶托丝毫不会对其形成影响。之所以如此设计,目的是为了使现有的河道水利条件得到改善,且尽可能地使河道环境处于稳定状态。其设计要点有如下几个方面。
(1)纵横断面设计。河道的纵坡需依据4%~30%的弹性范畴实施坡降。针对横断面设计,则应基于对现场的具体状况的认识之上,对河底淤泥进行清除,把已有的堤防加高。如有必要,应增加堤防的宽度。目前,可选用的断面形式主要包括梯形、矩形、复式,究竟选择何种则取决于现场的防洪需要。
(2)与干流衔接。通过调研可知,沿河道的一些岸墙存在被洪水掏空的问题,防洪能力弱,需将河道断面拓宽。但是结合现场条件可知,只能将左岸拆除,和干流截流一起开展施工工作。在河道建筑物集中的位置,因其要受制于河道拓宽,故而决定选用直立式挡墙,并同步对浆体受损的挡墙墙角实施加固处理。
(3)排桩稳定控制。以《基坑支护技术规范》为依据,按照三级基坑等级的计算方式,将钢筋混凝土排桩结构的稳定性求算出来,其中会牵扯到最危险滑动面弧面内摩擦角、土条滑裂面弧长、侧壁重要性系数、圆弧滑动安全系数、土条自重、基坑面作用荷载等诸多计算参数,通过对此类参数的研究得出基坑整体的稳定性。研究结果显示,在桩号0 +000的位置设置15 m钢筋混凝土排桩之后嵌固深度8 m,抗倾覆1.75,整体稳定性为1.88,这与断面的稳定性要求相符;在桩号0 +482的位置设置15 m的钢筋混凝土排桩,嵌固深度达9 m,抗倾覆值达到了2.28,整体稳定性为1.84,与断面稳定性要求相符。
(4)坡式护岸设计。有多样坡式护岸形式供该工程选择,基于稳定性的考虑,采取“边坡稳定设计软件”将边坡的稳定性求出来。但是,若要准确地求出坡式护岸的稳定性,必须综合考虑超过浸润线的饱和重度、滑力的安全系数、土体抗剪强度、水位降落期与正常运用期的工况,从而有效保证堤防的可靠性、稳定性。
2.3 生态景观改善设计
基于防洪稳定的大环境下,坚持因地制宜进行设计,结合当地的地形地貌特征与自然景观,针对河道多样化的生态景观进行重塑。同时,把流域规划成郊野生态区与城市绿化区,扩大绿化面积,从而有效确保河道沿线区域后续的可持续、协调发展。
改进河道的硬、冷、直的特征是此次设计的关键所在,既进行植被护坡处理,又建设了公共绿地与景观,沿岸设置了绿化景观带,组成了生态驳岸,使水陆间的循环系统问题得到了妥善的处理。另外,从植物配置上看,该工程通过设置并管控树木花草的比重,基于对植物的共生性的考量,应尽可能地采用极具防浪、护坡、抗涝、固堤效用的植物。
3 结语
某流域综合整治工程设计在水质改善、防洪和生态景观3个方面预期可取得以下成效。
(1)在防洪方面,这次防洪设计大致采取了清、拓、修的手段,也就是使各标河道的纵横断面扩大。经过清淤的方式,有效确保河道畅通。同时,不断增加河道的管理维护设施的设置,确保河道过流的通畅度,防止在雨季因过流不足引发洪水问题。
(2)在改善水质方面,从蓄、截、净三方面入手。其中,“蓄”指的是修建调蓄池与水质净化厂;“截”指的是沿线河道节流,依据清污的种类进行分流,并结合实情对其他直流进行混流处理;“净”指的是处理厂对污水进行处理,特别要对雨季的混合污水与上游旱季的混流水进行处理。借助蓄、截、净的设计方式,才可保证河道水质达到要求。
(3)在生态修复方面,在进行防洪布设、改善水质的同时,采取设定植物群落与岸坡重塑的手段,积极营造湿地多元化的河道生态环境,使河道的生态环境得到改善,从而大幅度地提高城市的竞争力。
参考文献
河道治理与生态修复方案范文3
然而,随着我市工业化、城市化的快速推进,经济发展给全市资源消耗和环境污染带来的压力在进一步加剧,水、电、土地等要素供给压力持续上升,部分区域环境污染严重,生态日渐恶化。环境保护和生态市建设的面临形势更加严峻,难度在进一步加大。主要表现为:一是水环境方面,生活污水、工业废水的大量排放以及农业非点源污染依然严峻,主要湖库、河流、河网的水质富营养化程度加剧,水质总体上逐年恶化,20*年*流域的水质达标率仅为80%,甚至还出现了水质性缺水现象;二是大气环境方面,尽管总体良好,但是各种常规污染物浓度水平仍在逐年上升,酸雨污染问题突出;三是固体废弃物,特别是垃圾填埋场、城市污泥的处理还没有好的技术措施,对生态环境造成相当大的威胁;四是海洋环境形势不容乐观,近海海域水质明显恶化,镇海、北仑港区的监港工业,以及象山港海域水产养殖对海洋水体的污染严重。
依靠科技创新,提高全市环境保护领域的科技水平,转变经济发展方式,是解决以上这些问题的根本途径,直接关系到生态市建设的总体目标是否能够实现,关系到全市能否实现科学发展和可持续发展。多年来,我市一直重视环境保护领域的科技发展和技术创新,也取得了一些成绩,但与市委市政府提出的“要将*建设成为空间布局合理,基础设施完善,自然系统服务功能强大,生态经济发达,生态环境优美,生态人居和谐,生态文化繁荣,具有发达的现代产业体系、高度国际化开放格局、浓郁江南水乡特色、适宜于创业发展和生活居住的生态型现代化国际港口城市”的目标要求还有很大的差距。目前的科研工作基本上处于被动跟踪状态,对全市面临的重大环境问题,以及生态市建设中面临的关键性技术还缺乏系统研究,科技储备不足,技术支撑能力不强,迫切需要加快科技创新,提高生态市建设科技支撑能力。
二、总体思路与发展目标
(一)总体思路
深入贯彻党的十七大精神,以科学发展观为指导,全面落实“两创”战略,以《*市科技发展中长期规划》、《*生态市建设规划》和《*市十一五环保规划》为依据,以改善全市生态环境质量,促进人与自然和谐统一为目标,针对*当前面临的主要环境问题,从水环境保护与水资源利用、大气污染控制和废气治理、固体废弃物污染控制、环境安全与综合管理等方面开展技术研究与集成示范,组织实施一批重大科技项目与示范工程,开发与推广一批具有国内先进水平的成套技术、与工艺装备,建立我市污染物控制、生态修复和环境综合管理科学决策技术体系,提出解决我市生态环境问题的战略思路和技术措施,为生态市建设提供科技支撑。
(二)发展目标
计划到2011年,通过本专项的实施,着力在5个重点领域组织实施20余个重大重点科技项目与科技示范工程,突破50余项关键技术,示范推广100余项先进适用技术和成套装备,显著增强科技对全市环境保护和生态市建设的支撑能力。力争到2012年,使我市COD排放指标下降,下降强度降至1.1千克/万元GDP以下;水环境质量有所改善,达到国家生态城市考核的水(环境)功能区要求,近岸海域水环境质量达标率争取达到50%以上;大气环境质量得到改善,城市空气质量优良天数超过355天/年;工业固废得到有效处置和利用,处置和利用率达到99%以上;全市生态社区(新农村)建设全面推进,环境优美乡镇达到80%以上。
三、重点研究领域和关键技术
根据专项的总体目标和生态市建设的实际需要,未来4年,我市环境保护科技专项重点确定5个方面的研究领域和关键技术。
1、水环境保护与水资源利用
农村生活污水、初期雨水及农业排水污染控制技术;饮用水源地保护和生态修复技术;饮用水源地水体富营养化控制技术;流域非点源污染模拟和控制技术;农田N、P优化管理技术;水资源循环利用、点源污染控制技术;工业废水处理新技术;城市水环境质量改善与生态建设技术;湖库生态控制技术。
2、大气污染控制和废气治理
工业企业大气污染源达标排放及污染物削减控制技术;燃煤设施二氧化硫和氮氧化物同步控制与治理技术;工业排放有毒有害有机污染物的控制技术;汞污染、二恶英、VOC等大气污染物控制技术研究;脱硫副产物(CaSO4、CaSO3)资源化利用技术。
3、固体废弃物污染控制
固体废物在社会循环与生态循环中的转化形态与污染途径识别技术;固体废物处理与资源化的产业化经济技术政策和管理机制;工业固体废物污染控制技术;生活垃圾处理处置与资源化;城市污水厂污泥减量化处理与资源化利用技术;农村废弃物处理与综合利用技术。
4、环境安全与综合管理
以地理信息系统、空间决策支持系统、数据库、计算机网络、虚拟地理环境等技术为核心的生态市规划、评价与管理的信息与决策系统;环境质量评价与安全风险评估技术;环境质量监测和预警技术;危险化学品排放源调查识别及泄漏后应急评价与污染修复技术;环境容量与排污权交易相关的政策法律保障技术体系。
5、典型区域环境保护与生态修复
*-舟山港海洋生态环境数据库、生态环境质量动态监测与评价技术。港口海域突发性污染预警和迁移控制技术;象山港生态变迁、海域生态评价、纳污总量控制和生态修复技术;典型滩涂湿地-杭州湾河海岸湿地生态保护与管理技术;生态社区(新农村)资源与环境建设模式支撑技术。
四、重点研究项目
围绕专项目标与需突破的关键技术问题,按照支撑和引领相结合、研究与示范同步推进的原则,未来4年,全市着力组织实施20个重大重点环境保护科技项目与示范工程。
(一)水环境保护与水资源利用
1、饮用水源污染生态控制技术集成及示范工程
研究内容:调查、评价全市饮用水源水质现状和成因,以及水体中污染物引起的健康风险,研究典型库区水质管理与预警模型;研究主要饮用水源地污染控制生态工程模式,实现农村生活污水、初期雨水及农业污水污染控制技术的集成与优化方案;开展典型水源地小流域污染与水土流失的生态控制工程示范,研究各种技术措施对小流域污染与水土流失控制、脱氮、除磷、杀菌的效果及其机理;利用RS、GIS和在线监测及无线传输系统,研究环境因子对甲藻、硅藻水华形成的影响,开发甲藻、硅藻、微囊藻水华暴发预测、预警模型以及藻类暴发后的补救方法和应急措施;研究典型富营养化水源地水生物生态修复。
预期目标:提交《*市饮用水源污染控制与应急处理方案》及*市典型饮用水源水库水质管理与预警模型;以小流域为控制范围,建立污染控制与水土流失控制示范工程1个,日处理入库水量100t/d;建立典型水源地水体生态修复示范基地1个,示范水体面积≥1万m2;提供典型饮用水源污染控制工程模式或技术方案2套。
2、农田N、P管理与污染控制的关键技术和示范应用
研究内容:通过农田N、P利用和作物生长过程的定位监测,分析农田N、P的使用、迁移、转化和流失的规律;分析总结农田N、P转化和利用的相关研究成果,结合小区的定位观测,通过农田N、P形态转化和迁移的机理试验,建立模拟农田N、P循环转化过程的定量模拟模型;根据农田N、P的迁移、转化规律的分析,在农田N、P的源头控制、过程管理和污染控制措施上提出控制技术和减排方案;对已建立的农田养分管理与推荐施肥系统进行修正,同时集成农田N、P迁移转化机理模型、作物生长模拟模型、农田灌溉预报模型和分布式面源模型,建立农田养分管理与污染控制信息化管理应用平台。
预期目标:根据*市主要农田耕作制度的特点,建立农田N、P迁移转化、农田水分管理、作物生长过程的模拟模型;提出主要农作制度下农田N、P优化管理的方案和减排方法;建立面源控制措施筛选的指标体系;建立研究区农田N、P管理和污染控制信息化平台,并进行百亩田间示范试验区建设。
3、*流域农村面源污染控制技术及示范
研究内容:开发农田径流氮磷污染控制技术,设计与优化农田径流汇集与缓冲的沟渠系统;高效富集氮磷耐水本土植物的选型与净化效果研究,开发去除氮磷的人工湿地生态工程技术;研究农村生活污水氮磷污染控制成套技术,开发管理方便、投资小、运行费用低和适用小户型的污水处理设备与装置;研究受污染农田的土壤生态修复技术,结合*土壤污染现状提出实用、有效、经济的解决方案;进行农村废弃生活垃圾简易填埋场污染防治研究;提出流域面源污染控制与管理政策体系框架及农村面源污染控制的科学管理措施。
预期目标:提供*市典型示范案例,农田氮磷污染物去除率达60-80%;生活污水要求BOD5、COD、TN和TP达到《污水综合排放标准》(GB8978-*)中一级标准;提供不同类型受污染农田的土壤生态修复技术;提出农村废弃生活垃圾简易填埋场污染防治对策;构建流域农村面源污染控制政策法规管理体系框架。
4、高难度废水的处理技术研究与工程示范
研究内容:针对我市化工、医药、制革、印染、造纸等重点行业废水排放量大、污染物种类多等特征,开展典型的工业废水高效低费处理技术攻关,攻克高浓度、高毒性、高盐分、难生物降解的有机废水处理新技术,并开展示范工程建设。重点研究高氨氮废水的处理技术和资源化、印染/造纸行业的中水回用技术、废塑料清洗废水处理技术和资源化、高效悬浮生物载体的研发及其在工业废水处理中的应用、规模化养殖污水处理技术。
预期目标:针对以上不同行业的废水,提出技术先进、经济合理、运行可靠的处理工艺,确定最佳的运行参数、处理效率和经济指标,并建设10个相应的示范工程,开发2种以上新型高效悬浮生物载体产品。
5、*市现有污水处理厂升级改造与尾水深度处理关键技术研究与示范
研究内容:现有污水处理工艺改造为多模式A/A/O工艺的关键控制参数与实施方案;活性污泥-生物膜法联合工艺提高传统活性污泥工艺的硝化功能与容积负荷的关键技术参数与实施方案;化学除磷与生物氧化耦合技术;研究填料低氧A/A/O改造工艺的实际应用效果与出水稳定性;好氧池溶解氧智能化控制与运行方式;现有尾水深度处理工艺的技术改进,解决中水异味、水质稳定性的技术方案;中水输配与使用过程的水质安全性监测与评估体系。
预期目标:技术成果应用于*市城市污水处理厂升级改造中,出水达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-20*)一级B排放标准;提出适合于际情况的升级改造技术流程与方案;建设污水处理厂升级改造示范工程和中水回用示范工程;明显提高全市污水处理厂脱氮除磷水平。
6、*市河流环境流量研究
研究内容:调查、收集相关基础资料,在*市樟溪河环境流量研究的基础上,进一步探索*市河流环境流量机理研究、评价测算以及环境流量维护改善等问题;构建河段水文水利数学模型,并对所建立的模型进行相关参数的率定;结合研究区实际,选择合适的方法,进行生物生态与水文、水质综合分析,确定各类生态环境需水范围;根据各类生态环境需水研究成果,结合区域生态环境问题和保护目标,以及地区发展相关规划,探讨保证流域生态环境需水、维持区域生态系统健康的对策及措施。
预期目标:通过樟溪河环境流量课题研究经验推广应用,发展完善生态环境需水机理研究基础理论;构建适合于*半山区(原)河流的环境流量计算模型和评测方法体系;提交*市河流环境流量研究报告。
(二)大气污染控制和废气治理
7、*市重工业区大气中恶臭污染物控制对策研究
研究内容:进行*市环境大气中恶臭污染源调查,收集各类采样方法的规范和资料,建立切实可行的采样方法;按照恶臭分析的标准,建立大气中恶臭监测技术方法,使实验室分析测试人员正确熟练地掌握分析的基本原理和质量控制程序;利用感官测试法(三点比较式嗅袋法)或仪器分析法(分光光度法、GC、LC、IC等)对环境大气中恶臭污染物各项指标进行全分析;研究编制恶臭污染控制的法规、标准和政策;探讨恶臭污染的环境影响评价和控制对策等;确定大气中恶臭物质的成分,摸清恶臭污染源,并针对实际情况制定出切实可行的解决办法,降低大气中恶臭污染物浓度,保障人民身体健康。
预期目标:配备高水平的恶臭分析仪器,建设恶臭治理实验中心,完善实验室能力建设,提高队伍整体素质,丰富和健全*市环境大气监测体系;建立环境大气中恶臭污染物分析及防治方法;提交*市重工业区大气中恶臭污染物控制对策研究报告,为环境大气中恶臭污染物的监测和控制提供技术支持。
8、燃煤烟气脱硫脱硝技术推广及设备研制
研究内容:了解国内外烟气脱硝技术的发展和应用以及脱硫脱硝一体化技术的发展趋势,对目前国内处于试验阶段的电子束法、脉冲等离子体法和活性炭法脱硫脱硝技术,通过实验室模拟分析,深入研究其反应机理、反应动力学的研究,为实现工业化应用提供充分、有利的理论基础和依据。对各种工艺应从二氧化硫和氮氧化物净化率、装置成本、运行费用以及副产物处理和二次污染等多方面进行综合评价,并结合我国国情,因地制宜,开发出能够在燃煤锅炉上广泛应用的、高效、低耗能、易操作的同时脱硫脱硝工艺,为实现二氧化硫和氮氧化物排放控制目标提供可靠的技术和装备。
预期目标:了解摸清我国目前烟气脱硫脱硝一体化技术的进展情况,开发具有自主知识产权的燃煤设施烟气脱硫脱硝控制技术与装置,进行技术集成和设备研制,重点开发结构紧凑、投资与运行费用低、效率高的新型烟气脱硫脱硝一体化技术和设备,并建示范工程2个。
(三)固体废弃物污染控制
9、*市简易垃圾填埋场环境污染现状及其治理技术研究与示范
研究内容:研究*市简易垃圾填埋场的污染现状,对其污染物产生途径、污染类型、污染对象等提出科学的评估。探索简易垃圾填埋场生态景观与植被恢复、土地再利用途径与技术,包括特殊环境下耐性植物的筛选与种间适配种植技术研发。根据*市简易垃圾填埋场的污染特征,通过实验室模拟分析,研究污染治理新工艺最新研究技术,建立简易垃圾填埋场污染防治示范工程。
预期目标:提交*市废弃简单垃圾填埋场的污染现状和环境影响评估技术文件;开发出*地区简单垃圾填埋场环境污染防治技术,提交相关技术文件;建立垃圾渗滤液治理示范工程,其环境治理水平达到《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB16889-20*)中的要求。
10、*市污水处理厂剩余污泥及河道污泥资源化处理关键技术研究
研究内容:调查研究*市城市污泥(包括城市污水处理厂剩余污泥与河道疏浚污泥)现状,了解污泥的性质、产生量、处理处置现状并进行分类,对国内外其它城市现有污泥处理处置技术进行归纳总结,并结合*市的实际情况进行比较分析;城市污水处理厂剩余污泥高温好氧堆肥资源化关键处理技术研究,重点研究堆熟污泥回料关键技术、最佳供氧技术及策略、一次仓堆与二次条堆条件控制、温度与湿度控制、堆肥一体化处理设备等关键技术,实现堆熟污泥稳定化、减量化、资源化的目标;利用疏浚污泥及工业固废制造保温节能建材的关键性技术研究,提出最佳材料配合比、工艺流程与工艺参数。
预期目标:建立剩余污泥高温好氧堆肥示范基地1处;将剩余污泥或疏浚污泥制成保温节能建材,实现技术产业化;完成*市城市污泥现状调查报告及国内外现有污泥处理处置技术对比分析报告;提供城市污泥处理处置技术方案2套、制定企业技术标准和操作规范。
(四)环境安全与综合管理
11、*市数字生态建设决策支持系统的开发与利用
研究内容:构建“数字生态”的框架体系,建立*生态市建设的决策支持系统平台软件,利用该平台软件,可增加专题数据、插入专业决策模型,从而快速地构建示范应用系统,同时可以对各类数据进行与共享,包括数据库和数据共享平台、生态建设决策支持平台和平台。在此基础上提供管理者对*生态市建设进程中的重大生态和环境问题进行决策以及建设效益评估的会商决策平台;并针对水环境污染物排放监管、水污染物减排和总量控制、污染事故预警机制建设的需求,建立基于GIS系统的水环境数据库,发展基于GIS的的水环境安全监管和应急决策系统示范。
预期目标:将*生态市建设中的基础信息进行“综合集成”,构建*生态地理信息系统分布式数据库,实现信息共享和管理,把社会发展模式与生态系统过程相联系,建立各类管理和决策的应用系统,开发“过程模拟-评价-决策-可视”一体化的决策支持系统。开发自主知识产权软件2-3套。
12、*市环境质量监测预警体系建设研究
研究内容:建立先进的环境监测预警体系的环境监测组织机构;建立先进环境监测预警体系的环境监测方面的法律规范;制定环境监测评价的环境标准和相关规范;培养适用于先进环境监测预警体系的技术人员队伍;选设先进环境监测预警体系的监测网点;构建先进的环境室内分析技术设备、自动监测设备及在线监测网络;提高监测环境污染新问题和应急环境污染事故的应对能力;建立能满足环境质量综合分析的环境信息系统和满足区域生态系统安全风险或预警评价的评估模型系统;研究环境监测运行机制。
预期目标:培养一支环境监测预警体系的技术人员,构建生态系统安全风险或预警评价的评估模型系统,编制《*市环境监测预警体系建设规划纲要》和《*市环境监测预警体系建设实施计划》。
13、化学品泄漏后环境应急评价和化学污染环境修复研究
13-1、化学品泄漏后环境应急评价和环境修复研究
研究内容:建立*市自然环境(地理位置、地形地貌、周围环境、气象条件、水系情况等因素)和危险化学品使用单位数据库,研究开展应急环境监测的布点原则、采样分析方法、监测频次等,采用理论分析、数值模拟等手段,提出各类事故污染范围的确定、后果评价及应急处置方法,并在此基础上提出受损环境修复的措施和对策。
预期目标:掌握*市自然环境、主要化学危险品品种及使用管理情况,建立应急环境监测及后果评价的布点、采样分析、监测频次原则和方法,通过筛选确定环境污染后果评估数模,提出切实可行的应急处置和环境修复方法。
13-2、化学污染土壤评估及修复技术研究
研究内容:在调查研究基础上,综合运用我国现有对污染土壤调查评估技术如国标、行业标准、行业规范等,对被化学污染的土壤进行调查评估,提出化工、农药类企业污染场地分类方法与管理对策,并研究污染土壤及地下水的物理、化学和生态(包括微生物降解、植物修复和化学-生物联合修复)等修复技术。
预期目标:通过研究提出化学污染场地的调查和风险评估方法,优化筛选出适合我国国情的典型化学污染场地土壤污染修复实用技术,提出治理对策,恢复其生态功能对策和措施,为土壤环境安全管理和土地功能转换提供技术支撑。
14、*流域水污染物总量控制和排污权交易制度研究
研究内容:针对*市面临的艰巨的污染物总量控制和节能减排任务,借助排污权交易制度这种以市场为基础的且被初步证明行之有效的环境经济手段,从*市最紧迫的废水COD总量控制工作入手,以*流域COD总量削减为目标,构建*COD排污权交易体系和评价指标体系。调查研究*COD排污收费制度现状,构建*流域COD排污权交易体系,经污染源分析及选择,确定COD排放总量目标,进行COD初始排放权分配,制定排污权交易规则,构建排污监测系统模式、排污权交易平台及排污权交易的监管体系和交易绩效评价体系;确定*COD排污权交易类型和政府角色定位;研究*COD排污权交易配套政策与服务体系。
预期目标:在污染源系统调查和环境容量分析基础上,建立*市*流域的COD允许排放量的分配原则和核定程序,构建*COD排污权交易体系和评价指标体系,制定旨在保证排污权交易体系高效运转的配套政策与服务体系。
15、*流域重点污染行业清洁生产推进计划
研究内容:对*流域印染行业的重点企业进行清洁生产调查的基础上,结合*市印染行业生产技术特点以及环境保护对印染行业发展的要求,提出印染行业清洁生产技术指标体系和评估方法;根据印染行业清洁生产的评估体系对*流域重点印染企业进行清洁生产水平分析,并结合*流域工业污染源削减分配方案,制订印染行业清洁生产推进计划,确定实施清洁生产审核的重点企业和源削减计划。
预期目标:建立*市印染行业的评价指标体系;制订印染行业的清洁生产推进计划,推进*流域工业污染源削减分配方案;提出相应的考核措施和对策。
(五)典型区域环境保护与生态修复
16、*舟山港海域环境监控体系及突发污染预警技术研究与示范
研究内容:建立*舟山港区典型海域的海水理化、石油、化学品、生物多样性的特征数据库;研究典型污染物来源快速识别技术与实时监控技术;进行海域典型污染物的迁移、转运、扩散研究,建立能模拟港口泄漏化学品污染物及溢油污染扩散迁移过程的三维水动力模型;研究突发污染的预警与应急预案,建立典型污染物突发事故的仿真模拟系统;研究*港船舶压载水外来生物风险及对策。
预期目标:建立1套*舟山港生态安全数据库;建立30种典型有机污染物的高通量快速分析技术;建立10个重金属的高灵敏度分析技术;建立2-3个重点污染源区域的现场在线检测新技术;建立2-3套应急预案,提供相关应急处理的技术示范;构建生态环境质量综合评价指标体系,建成1个港口海域生态环境安全研究平台。
17、象山港生态保护与修复技术研究
针对象山港目前富营养化、热电厂温排水对区域海洋生态系统的影响、港内围垦工程及港内工、农业生产对海洋生态环境的影响等热点和难点问题,调查象山港热电厂邻近水域环境生态基础信息,研究和建立基于灵敏指标的区域海洋环境生态损害精确评价指标体系和海洋环境生态修复综合技术;研究象山港高温期大型海藻的生态养殖及综合利用技术;分析象山港水动力变化规律,建立涵盖整个象山港在内的三维数值模式,并利用三维数值模式计算分析已有和拟建围垦工程对象山港水动力影响;研究象山港区域海洋纳污总量控制技术。
预期目标:建立热电厂邻近水域环境生态基础信息数据库;确立生态损害的物化和量化精确灵敏指标体系和1-2项具有可操作性的环境生态修复技术;建立不同水温(6℃-30℃)环境下海藻间养、轮养新模式以及海藻与鱼类生态养殖模式各1套;建立三维数值模式;建立具有可操作性的区域环境容量优化分配方案和区域海域污染物排放总量、总量控制与分配方案。
18、东钱湖生态控制技术研究与示范
研究内容:以改善东钱湖水环境和生态环境为目标,在充分了解东钱湖水资源、水环境、生态环境状况、污染状况以及渔业养殖现状的基础上,结合近年来研究的成果,进行东钱湖环境容量研究;选择合理的环保底泥疏浚,控制内源污染;通过针对性的生态修复试验,从生态系统角度,重建水生生态系统结构,恢复生态系统功能,提高河口区湖泊生态系统生态经济价值;建立东钱湖水域管理政策框架体系。
预期目标:经过调查研究,得出已实施措施的效果与存在的问题;通过针对性的生态修复试验,完善目前的生态修复方案;提出更全面更完善又切实可行的东钱湖综合整治措施。
19、*市滩涂湿地可持续发展管理研究
研究内容:调查和获取湿地的相关生态、环境、地貌因子等数据,实现各类生态资源数据库的集成,建立滩涂湿地GIS管理系统;进行滩涂湿地演变趋势分析、湿地生态功能评估、滩涂湿地动态保护与可持续发展利用的具体方案。
预期目标:建立滩涂湿地GIS管理系统;滩涂湿地演变趋势分析;滩涂湿地生态系统健康评价研究;制订滩涂湿地动态保护与可持续发展利用的具体方案与措施;滩涂湿地动态保护与利用方案实施的管理措施研究。
20、*市生态社区(新农村)资源与环境建设模式支撑技术集成与示范
研究内容:从*市生态社区(新农村)的建设要求和发展现状出发,针对新社区(农村)建设过程中,资源与环境领域的突出问题和技术瓶颈问题,把“节能、节水、节地、治污、循环利用”等生态技术要素融入社区(新农村)建设中,进行关键性支撑技术的研究开发、技术集成与示范,全面推进*市生态社区(新农村)资源与环境建设的水平。重点开展*市社区(新农村)环境与资源现状调查研究、社区(新农村)优质杂排水深度处理中水回用关键技术研究与示范、社区(新农村)及小城镇生活污水实用型处理技术研究及示范、社区(新农村)废弃物综合利用及资源化处理技术研究。
预期目标:提供*市社区(新农村)生态环境现状调研报告;开发适合于社区(新农村)推广使用的优质杂排水深度处理中水回用技术;开发适合于社区(新农村)以及小城镇地区的半集中式污水处理模式及工艺,形成技术规程,建设2-3处示范工程;解决*新农村废弃垃圾堆场的污染问题,建设生态修复示范工程2处。
五、创新平台建设
以支撑科技发展、改善创新环境、提升研发水平为目标,加快构建适合我市环保科研发展和资源共享的环保科研技术创新服务平台。重点建成四大科技创新与技术服务平台。
1、加快建设环境保护工程技术研究中心
依托市环境保护科学研究院,加快建设环境保护工程技术研究中心。以增强环境保护工程技术研究中心的技术创新能力,提高服务全市环境保护和生态市建设的能力为目标,不断加强对研究中心的管理和指导,推进研究中心与企业的产学研合作。加大对研究中心的经费投入,不断完善实验装备。力争将中心建设成为我市工业水处理、水生态修复、烟气脱硫和固体废物处理处置等多环保领域的技术创新高地和创新源头。
2、组建*市持久性有机污染物科研重点实验室
持久性有机污染物(以下简称“POPs”)是对人类生存威胁最大的一类污染物之一。我市目前拥有众多化工企业(如镇海炼化、台塑台化、LG甬兴等)和全国最大的液体化工码头,在给我市经济发展带来强劲动力的同时,其产生的持久性有机污染物对我市环境安全的威胁正在逐年增加。根据我国履行POPs公约和全国POPs调查、土壤调查的目标任务和要求,在依托市环境监测中心现有检测和科研力量的基础上,着手组建持久性有机污染物研究重点实验室。开展POPs的检测、监测以及安全处置和科学管理。
3、启动建设*市环境工程重点实验室
依托*大学并联合具备设备生产能力和良好经济技术实力的环保企业,启动建设环境工程重点实验室,着力在工业废水和含持久性污染物废水处理、工业中水回用、农村生活污水处理、饮用水安全领域开展技术研究,为农村、社区生态建设提高关键工艺和与成套设备;为企业污染控制提供工程工艺设计、技术检测服务推动工业企业的节能减排。
4、培育发展环保技术咨询服务平台
以现有*市环境工程技术评估中心、环境影响评价咨询机构、清洁生产审核中心、环境监测中心等为依托,培育发展一批环保技术咨询服务平台。运用共建共享的机制,对大型科研仪器与设备、环境科技资源、网络资源等进行战略重组与建设,构建布局合理、功能齐全、开放高效、体系完备的技术保障服务系统,增强服务平台对企业和个人的数据、技术和人才共享服务,为环境科技发展提供技术咨询和技术支持。
六、分年度计划安排
实施年限:20*年6月~2010年12月
20*年6月~20*年12月:编制年度项目申请指南,启动第一批7个左右专项重点项目,2~3个重大项目。
2009年1月~2009年12月:启动第二批7个左右专项重点项目,2~3个重大项目。开展第一批重点项目的中期评估,并根据评估情况予以适当调整。
2010年1月~2010年12月:启动第三批6个左右专项重点项目,2~3个重大项目。前几批重点项目结题验收,总结实施经验;开展示范推广、应用;“十一五”总结,绩效评估。
七、组织管理与保障措施
1、加强组织管理
由市科技局和市环保局成立专项领导小组,领导本专项的组织与实施工作,协调处理专项实施过程中出现的重大问题。各县(市)、区科技管理部门、环保部门,相关高校、科研院所和有关企业要积极参与专项的实施,实行市县联动、部门互动,共同组织实施专项中的重大、重点项目。领导小组下设专家咨询委员会,负责总体方案和实施计划的制订,各项目的组织评审、咨询和项目承担单位的推荐与遴选,指导监督重点项目的组织与实施,开展项目的中期评估和绩效考核。专项中明确的重点项目在组织方式上实行课题制和首席专家负责制,以择优委托或公开招标方式,确定项目承担单位。
2、加大科技投入
加大全社会对环保科技的投入,着力改善投融资环境,充分发挥财政科技投入的引导作用。市科技三项经费、环保专项资金等经费将作相应安排,支持本专项的组织与实施。各县(市)、区科技管理部门、环保部门也要安排一定的经费,用于支持本地区开展的重点项目。进一步树立企业是创新主体的思想意识,加强企业对本专项的科技投入,凡参加承担本专项实施的示范企业,要求企业科技投入经费不低于财政科技投入的经费。
3、加快人才队伍建设
将专项的实施与人才使用、人才培养有机结合起来,鼓励科研院所及相关高校、企业积极引进先进技术及各类研发人才,增强我市环境科研技术力量,力争形成一批从事环境技术研发、示范和应用推广的环保技术骨干队伍。