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河道污染治理方法范文1
关键词:流域污染;治理技术;研究进展
随着经济的快速发展、城市化进程加快及流域人口增长,越来越多的污染物排入河流,早已超过了河流自身的容量,使河流受到不同程度的污染,生态系统遭到破坏,导致流域水体污染问题日益严重。污染事件的频频发生已成为世界普遍问题,引起国内外的高度重视。
1.流域污染现状
2013年我国环境状况公报显示:我国十大流域423条河流的国控断面中,Ⅰ~Ⅲ类、Ⅳ~Ⅴ类和劣Ⅴ类水质断面比例分别为71.7%、19.3%和9.0%,主要污染指标为COD、高锰酸盐指数和BOD5。62座重点湖泊(水库)972个国控断面水质优良、轻度污染、中度污染和重度污染的比例分别为60.7%、26.2%、1.6%、和11.5%,主要污染指标为TP、COD和高锰酸盐指数,富营养、中营养和贫营养的湖泊(水库)比例分别为27.8%、57.4%和14.8%。309个地级及以上城市的835个集中式饮用水源地达标率为97.3%,主要超标指标为TP、Mn和NH3-N,地下水水源地主要超标指标为Fe、Mn和NH3-N。
流域所在地工业结构和布局的不合理以及对资源的无序开发使得工业污染成为主要的流域污染源;流域沿岸城市化的加快,城镇生活污水问题日渐突出,部分城镇污水处理厂不正常运行更使得流域废水处理率不高;化肥、农药的大量使用,不仅污染了水质,而且危害水域中的有益动植物,造成相关动植物品种数量的减少甚至濒临灭绝,进一步破坏了水生态环境,从而严重影响了水源涵养功能,使得水资源短缺、水环境恶化的态势更加严峻。
2. 流域污染治理技术
流域污染治理是一项复杂的系统工程,目前国内外已经在使用的或已试验的污染河流水体治理技术主要分为物理、化学和生物―生态3类方法。
2.1 物理方法
2.1.1 曝气技术 曝气技术是利用自然跌水(瀑布、喷泉、假山等)或人工曝气对水体复氧,促进上下层水体的混合,使水体保持好氧状态,以提高水中的溶解氧含量,加速水体复氧过程,抑制底泥N、P的释放,防止水体黑臭现象的发生。河道曝气复氧一般采用固定式充氧站和移动式充氧平台两种形式。人工曝气复氧是指向处于缺氧(或厌氧)状态的河道进行人工充氧能够加强河道的自净能力,改善水质、改善或恢复河道的生态环境。
2.1.2 环保疏浚技术 环保疏浚技术是利用机械疏浚方法清除江河湖库污染底泥, 整个工程对环境及周围水体的影响都较小。疏浚能消除污染水体的内源, 减少底泥污染物向水体的释放。疏浚对沉积物中的营养物、重金属和持久性有机物等污染物的去除明显,这是水体污染治理中普遍采用的方法之一,也是解决内源(P污染)释放的重要措施。
2.1.3 原位覆盖技术。原位覆盖技术是一种控制江河湖库内污染源的技术。 通过在污染底泥表面覆盖清洁的一种或多种覆盖物,来阻隔底泥中的污染物向上覆水释放迁移[1]。
2.1.4 机械除藻 水华蓝藻大量暴发时,采用机械除藻,对控制蓝藻水华污染,有效降低仍N、P等污染物负荷具有十分重要的作用。
物理方法只是使污染物转移而并没有消除,只能缓解污染程度而并非真正净化水质。此类方法治标不治本。
2.2 化学方法
化学治理方法主要是采用各种化学药剂,如加入化学药剂杀藻、混凝沉淀、假如石灰脱氮、加入铁盐促进磷的沉淀(化学固磷)等。
2.2.1 絮凝沉淀技术 絮凝沉淀技术通过投加化学药剂(一般为混凝剂)来去除水体中污染物的水处理技术。该技术较适用于污染严重、较为封闭的地表水体,对SS、浊度、TP、CODCr去除效果较好,对重金属、TN等同样有可观的去除效果,且药剂用量非常少。但该方法由于极易造成二次污染,不推荐广泛使用。
2.2.2 化学除藻 化学除藻是控制藻类生长快速而有效的方法。除藻常用的药剂有硫酸铜、漂白粉、明矾、聚铝和硫酸亚铁等。采用硫酸铜及改变水的pH值可以达到去除水中藻类、降低甚至消除水腥味的效果,并且比单独投放硫酸铜要好。该方法操作简单,可在短时问内取得明显效果,提高水体透明度。不足之处在于不能将氮、磷等营养物质从水体中清除出来,不能从根本上改变水体的富营养化,而且除藻剂的生物富集以及生物放大作用可能会对水生生态系统产生负面影响。因此,除非应急和健康安全许可,化学除藻一般不宜采用。
2.3 生物―生态方法
生物―生态法是国内外近年来发展迅猛的一种新技术,其通过培育的植物或接种、培养的微生物的生命活动的过程,对水中污染物进行降解、转化和转移功能,从而让水体得到净化的方法,在实施中工程造价相对较低、净化效果好、低耗能或根本不会耗能、实施成本低廉等优点。除此之外,这种处理技术的特点是不会在水体中投放药剂,绝对不会产生二次污染。还能够与绿化环境和景观改善连接起来,创造人与自然和谐相处的优美环境。生物方法包括水生植物净化法、生物膜技术、河道曝气复氧、土地处理法、生物修复法等。
2.3.1 水生植物净化 利用水生植物的自然净化机能,对去除富营养化水体中的TN和TP,增加水体中的溶解氧有明显效果,且能有效抑制藻类生长。只有重建并依靠优化的水生植物大面积的稳定存在,才能实现逐步恢复和提高河道水质的目的,在冬季水温3~7℃的低温条件下,大多数本生植物处于生长停滞期,据报道伊乐藻和菹草在低温条件下具有明显的生产能力。但水生植物在富营养化水体中透明度低,不能维持正常的光合作用而难以形成稳定植被。
2.3.2 生物膜技术 生物膜技术是将微生物群体粘附于载体的表面上呈膜状,在与污水接触过程中,生物膜上的微生物吸收污水中的有机物为养料然后同化有机物,而起到净化污水的效果。利用生物膜自净原理在河道内铺设一些卵石或其他填料,进而改变水体环境生态结构的单一性。
2.3.3 生物修复技术 生物修复技术(Bioremediation)是利用微生物或者其他水体生物,将水体或土壤中的有害有毒污染物质通过生物体内分解为 CO2和H2O,或转化为无毒无害物质的系统化的工程技术。生物修复技术有水生植物修复技术、微生物修复技术、水生动物修复技术。
3.展望
综上所述,物理、化学和生物―生态技术各有利弊,所以我们要针对河道具体特点、区域的具体情况,因地制宜,充分借鉴国内外河流治理的实践经验,开发集污染河流治理、资源化利用及生态修复于一体的集成技术,为我国污染河流治理提供参考。
参考文献:
[1] 唐艳.污染河流治理技术综述[J].河南科技,2014,3(2):179.
河道污染治理方法范文2
关键词:城市河道、污染源、治理
中图分类号: TV85文献标识码: A
城市河道,有着排洪防涝,景观走廊,水运交通等功能,与城市的发展密不可分,与人民生活息息相关。河道因人而建,因人而受到污染,同样治理河道污染,我们也应义不容辞。
一、城市河道污染源分析
(一)污水直排入河道
河道两侧居民生活污水、企业生产污废水未经处理,直接排至河道。这种情况有两个可能:一是该地块尚未有污水管道,污水无法送至污水厂,只能就近排至河道。城市河道往往贯通城市,在城市乡镇、农村污水收集率较低,往往较多。二是未经允许的偷排。此外,在部分老城区,采用的是雨污合流制排水,污水通过雨水管与雨水一同排除,进入河道。在雨季时,雨水量高于污水量,污水经大量雨水稀释,排入河道后与更大水量混合,对河道的污染较小;在晴天,管道内只有污水,河道内水位较低,水流循环慢,自净能力低,此时污水直接排至河道,对河道水质污染就严重的多。
(二)污水渗入河道
一种情况是已污染地下水渗入河道。频繁、过量开采地下水使地下水无法及时回流及开采过程中没有完善保护措施,早期工业企业污水收集、处理不完全,使污水随地表下渗,都可能造成该地区地下水被污染。众所周知,地下水一旦被污染即是长期隐患,我国目前虽然有治理地下水污染的例子,但是效果不佳,代价也很高。雨季河道水位较高,地下水位低,在水头差的作用下,污染地下水进入河道的量较少,对河道水质影响可以忽略。在晴天,河道水位较低,这种水头差作用减弱甚至消失,则已污染的地下水通过河坎挡墙大量进入河道,使河道水质污染、变黑发臭。
另一种情况是污水构筑物破损使污水外泄,间接渗入河道。城市里部分污水管道修建较早,多年使用后难免破损,闭水性减弱,使部分污水直接通过周边土壤渗入河道。我国早期污水管渠大量使用钢筋混凝土管(承插接口),浆砌块石暗渠,检查井多为砖砌,抗渗性较差,施工水准也参差不齐,在使用几年后渗漏现象较为普遍。
目前,在宁波市正在大力普及防水钢筋混凝土检查井,高密度橡胶管材(热熔连接),使污水系统的渗漏大为改善。
(三)河道淤积严重而水源不足
河道淤泥长期不清理,不断积累,使得河道实际过水面积减少,不仅影响河道蓄水、排洪能力,淤积层里大量的腐殖物、污染物、黑水不断与河水交换,河道水质难以自净。根据以往河道清淤情况,有的河道淤泥在一米以上,甚至达到2米,不仅影响到河流水流条件,也使得河道口水流不通畅,河坎部分出水口无法顺利排出,河道淤积愈演愈烈,恶性循环。
此外,部分城市河道没有固定、稳定的水源补充水,河水补充主要靠降雨。河道水位变化明显,雨季排洪,旱季则水流缓慢,河水置换周期往往在10~20天以上,即使没有污水排入,河水水质也将变质。
(四)初期雨水、泄洪水的污染
雨水降落到地面、屋面、绿化带,通过地表径流汇集到雨水管、渠道、边沟中,最终排至河道。雨水较之污水清洁的多,作为河道水源的重要补充,有利于河道水流循环、更新。但是,初期雨水在地表径流时往往将地表的一些油渍、污物等携带到水流中,进入河道。特别是某些场所,例如机修、餐饮、菜场、工厂等,地表往往污染物较多,使得初期雨水并不如想象中清洁。
依山建设的城市,往往修建有截洪沟,截流雨季山洪水。山洪水携带有大量的泥沙、垃圾,进入河道后,过水面积变大,水流变缓,泥沙、垃圾下沉、淤积,也是造成河道污染的一个原因。
二、污染治理措施
结合以往实际工程中的处理经验,针对不同的污染源,采用不同处理方法。
(一)从终端解决河道污染源
对于河道两侧直接排入的污水口,设置截流管截流污水。截流干管可沿河道平行布置,在污水排出管处设置检查井,将污水纳入截流管。对于纯污水管,检查井即为截流井,污水全部截流;对于雨污合流制的管道,检查井为溢流井,晴天污水全部进入截流管,雨季按截流倍数(n=1~3)截流合流污水。溢流井设置溢流管,未截流部分合流污水从溢流管流至河道;对于纯雨水管,截流初期雨水进入截流管。对于合流制暗渠排至河道的,若暗渠较小,日污水量不多,可以在暗渠终端设置溢流堰及截流管,将晴天污水直接截留至市政污水管内;若暗渠较大,污水量较多,可以在暗渠终端修建调节水池,蓄积污水,并设置污水泵将污水直接抽送至市政污水管或直接输送至污水厂。雨季污水泵关闭,合流污水则可直接流入河道。对于截洪沟最终排至河道的,通过设置构筑物措施(例如溢流堰)截流大部分泥沙后再进入河道。截流干管最终输送至污水处理厂,从终端解决进入河道的污水源,保证河道清洁。
(二)分隔已污染地下水与河道
上面说过,地下水被污染即成为长期污染,短期内有效治理难以实现。为治理污染地下水渗入河道污染河道水,可以从两个方面着手。一是将已污染的地下水与河道隔离开。根据在工程中的实际经验,在河道两侧河坎内部设置一道闭气土方(或采用隔水板),污染地下水无法透过闭气土方,起到隔绝作用。闭气土方为水利工程专业术语,多用在大坝结构上,用于保护大坝结构不受渗漏水侵蚀,这里借用其功能隔绝渗漏,效果不错。闭气土方的设置应根据地质报告在渗透层内均设置,否则闭气不彻底,效果不佳。此外,闭气土方可以与河道两侧截流管配合实施,减少工程量,节约造价。二是保持河道较高的水位(设置闸门)。污染地下水渗入河道要借助水头差,若河道水位高于或与地下水位持平,在驳坎两侧水头压力平衡的情况下,只存在互相渗透的情况,即使渗漏,其量也不多,在不断循环更新的河道水流中,可以忽略。闭气土方与河道高水位相互配合,可以使污染地下水对河道的影响降至最低。
(三)清淤与配水工程
河道定期清淤,既能清除污泥,达到清理河道功效,也能使河道变深、变宽、提高其蓄水能力,以增强其水体自净能力。根据淤泥的性状及淤积厚度,清淤可以采用水冲泵吸法,也可以直接用挖机配合运输车实施。
实施配水工程,使河道水流不断循环,在一定周期内更换一次,有效配合河道治理效果。配水工程有两个方面,一是水源问题,二是河水置换周期。我国水资源紧缺,建议采用污水厂处理后中水或其它天然水体作为配水水源。河水置换周期可以通过在河道终端设置闸门通过控制水位来实现。根据实际工程经验与河道规模,建议丰雨期:河水1~2天置换一次,枯雨期:河水3~5天置换一次。配水工程宜具有24小时不间断输水能力,宜采用液位自动控制,以保证河道水位相对稳定,且在雨季予以关闭。
(四)现有污水系统的检修、更换
早期受经济条件制约,我国污水管道系统多采用普通混凝土管,浆砌片石(块石),砖砌结构等,抗渗性较差,虽然有定期维护,但是由材料本身决定的性质则无法改变,尤其在长时间使用后,渗漏现象明显。而这种情况的污水管较多,近期全部更换新建不可行。因此,建议对这类污水管进行检测排查,对渗漏进行修补,破损较严重的直接更换,防止污水继续下渗。目前,管道检测与修补的新技术不断涌现,较为先进且有效的就如CCTV检测系统,通过遥控机器人进入管道查找渗漏点,并可以携带修补材料进入管道进行修补。
总结:
总而言之,河道治理首先要明确是那种污染源,针对不同的污染源采用不同的治理方法。同时,河道治理是一个系统的工作,不仅仅是依靠工程措施就能做好的,更需要相应的管理措施及观念上的宣传,保护环境,保护水资源,那么城市河道必将是城市里一道亮丽的风景线。
参考文献:
[1]陈邱云,王谊.城市中小河道污染治理措施探讨[J].《中国水运:下半月》2013年 第3期
河道污染治理方法范文3
河道的演变是人类繁荣和文明的发展史,孕育了河道两岸灿烂的文明,促进了沿岸经济的发展。温州市龙湾区粗放型的经济发展模式,正一点点蚕食着河道的生命,严重的污染使城市失去了应有的魅力,河道的安全受到了威胁,目前龙湾区正处于水质型缺水阶段。优美的水环境是城市文明建设的重要组成部分,是城市文明的重要标志,是城市的窗户。首先,可靠的水资源可为城市的经济社会发展提供可靠的保障;其次,能抵御洪涝灾害,使人民群众安居乐业,使社会和经济的发展成果得到安全保护;第三,自然和生态、人和水环境的和谐相处会使该地区的经济社会得到可持续发展;第四,具有景观功能,即文化性,使人们赏心悦目,修身养性。温州市龙湾区的自然和人文景观与水是息息相关的,好的水环境不仅可以为当地人创造舒适的生活环境,同时还可以通过精心规划,对具有特色的水道进行整治、改善水质,修缮具有浙南风格的沿河建筑,形成水乡风景,结合自然景区,大力发展旅游业,带动第三产业,为创造就业机会和提高居民收入创造条件。
2国内外水环境综合治理经验
近20多年来,国内外关于城市河道污染的治理一般是采用外部控制和内源控制相结合的方式。外部控制主要是利用技术方法和严格的管理机制限制进入河道的氮、磷等营养物质;内部控制则是采用先进的技术对已形成富营养化的湖泊进行治理。水环境问题是个国际性难题,早在20世纪,一些著名的流域就经历了“先污染、后治理”的过程,在水环境保护技术、管理体制和政策法规等方面都积累了大量经验。目前,已经有较多治理成功的例子,可为龙湾区河道水环境的治理及保护工作提供参考和借鉴。
2.1合理的规划从国外的莱茵河、泰晤士河到国内的苏州河、西湖的治理,其核心和根本均在于运用了系统规划、综合整治的思路。在治理前期,工作准备充足,包括污染源及污染成因调查、编制规划方案,采用阶段性目标统一规划、分步实施的原则。
2.2巨额的投入1980—2005年,莱茵河流域的治理投入了巨资,约300亿欧元。泰晤士河经过将近20多年的艰苦整治,耗资20亿英镑。上海市苏州河的治理体现出大气魄和大手笔的特点:大气魄体现在强力领导上,自1996年苏州河环境综合整治领导小组成立以来,历任市长亲自担任组长,把苏州河的环境综合整治确定为上海市城市管理和环境建设的“重中之重”,以苏州河治理为重点,带动全市中小河道整治,还上海“东方水都”的原本风貌;大手笔体现在投入上,上海市为治理苏州河已经投入了130多亿元。
2.3生态调水与截污减污并举,增加环境容量治理地区水污染,增加环境容量是当前迫切需要解决的问题。一是截污减污,即强化环境保护、降低单位产品排放;二是生态调水,即从环境容量比较宽裕地区引进环境容量。截污减污为治污之本,生态调水是治污之标。截污减污措施主要包括工业污染治理、城镇地表径流截留、农业面源污染截留、生活污水治理。生态调水措施主要是从水量充足水质优良的地区引水至本地区,对本地区的水体进行补充和置换。苏州河及西湖为了增加水体的环境容量均引入优质水,对河流、湖泊的水体进行置换。优质来水对原有污染水体进行补充和稀释,保障了城镇居民的生活用水,改善了沿河居民的用水环境。
2.4政府重视与全民参与2013年2月起,温州市各地“悬赏环保局长下河游泳”的呼声越来越高。随着污染事件的频发,政府从战略高度认识到大力治理污染的重要意义。政府更坚定了治理污染的决心,专门立法规范治理行为,为污染治理提供政治保证。水环境污染严重危害生态环境,威胁人民群众的身心健康,要彻底治理河道环境污染仅依靠国家执法机关的行动是不够的,需要全民参与,大家共同努力。
3整治措施方案
3.1大力开展污染治理河网整治和水质改善的首要措施是截污和达标排放。龙湾区经济发展迅速,但工业布局的不合理造成河道污染严重,水体COD和BOD含量过高,尤其是电镀、化工、造纸等高污染排放的小作坊,企业环保意识薄弱,其工业废水的污染物含量高且伴有重金属、有毒有害的有机物,同时污水管网无法纳入覆盖,导致废水未经处理直排入河。因此需优化龙湾区永强片内的工业布局,倡导绿色工业。龙湾区永强片的农药、化肥使用不合理,农用化肥的施用量高达5805.0kg/hm2,远高于国际水平。化肥的不合理使用,不仅造成了资源浪费,也对环境造成了污染。应实施测土配方施肥和农药减量控害增效工程,大力推广节肥、节药和农田污染最佳综合管理措施等先进适用技术。根据龙湾区一维水动力模型进行计算分析,通过截污减污控制,削减80%的点源污染及30%的面源污染入河量,NH3-N、TP、COD浓度分别降低24%、15%、27%。
3.2积极开展河道整治河道底泥中含有大量污染物质,且有机污染物质的分解消耗大量氧气,底栖生物的生存环境产生了变化,作为生物响应,一些不适应环境变化的物种逐渐减少,耐污种群得以繁衍,底栖生物多样性降低。底泥中的有害物质主要存在于表层0.20m的范围内,一般很难降解,如不及时、有效地去除,容易被水生动物和水生植物摄入体内[1]。龙湾区内河道平均淤积0.62m,NH3-N、TN、TP、COD的释放强度分别为17.00,27.00,0.23,155.00mg/(m2•d),污染物释放强度较高,有必要对近岸的建筑垃圾、水面漂浮物等进行清除,对受污染河道的底泥进行清淤,清淤厚度为0.2~0.4m。
3.3生态修复改善河道水质对于河底污染严重的区域,仅清除底泥还是无法解决底泥释放污染物的问题。因此,在必要的河段进行土工膜隔离,同时,结合河道生态工程,如种植水生植物(尤其是可以对污染物进行富集的植物)或草皮、应用生态混凝土等,利用生态所具有的自我净化功能净化水体,修复被破坏的生态系统,达到改善河网水质的目标。
3.4生态调水龙湾河道属于平原河道,洪水期,其水流方向由边界水情决定。平水期,由于水面平缓,河网水体几乎处于静止状态,加之河道污染物浓度较高,河道自净能力低,NH3-N、TP、COD的降解系数分别为0.009,0.038,0.063和0.023d-1,环境容量很小,容易引起河道水环境的恶化。治理龙湾区的水环境,当前迫切需要解决的问题是增加河道的水环境容量。龙湾区虽然水源众多,但是可利用的水源较少。经研究分析,龙湾区中期可采用中水(新建处理能力达到12.00万t/d的膜生物污水处理工艺),远期采用瓯江水与中水作为龙湾区的生态调水水源。根据龙湾区一维水动力模型的计算分析,通过生态调水工程,在现状入河污染物负荷不变的情况下,通过中水回用,NH3-N、TP、COD的浓度可分别降低41%,32%,42%。由此可见,仅通过河道自身的净化能力,在截污减污方案无法完全落实的情况下,生态调水是增加河道水环境容量的有效措施。
4结语
河道污染治理方法范文4
城市河道污染的特点一般是水体富营养化严重,氮磷含量超标;水体滞流,多处于厌氧状态,复氧能力差;淤积严重,透明度低,甚至出现黑臭现象;河道生态系统退化严重,自净能力差等。城市河道往往需要进行综合整治,如调整产业结构、提高污水处理率和废水回用率、控源截污、清淤、水系沟通、护岸整修、完善调水设施、沿河绿化、水质修复等等,以达到标本兼治的目的。
城市河道的治理受到地形、周围建筑物等空间限制以及防洪泄洪、行船、休闲等功能需要的限制,因此有必要从河道特点和污染特征出发,构建水污染控制和水环境改善的综合技术体系,从而达到流域水环境质量改善的最终目的。具体到河道水体修复方法来讲,主要包括物理法、化学法与生态修复法,其中生态修复技术由于具有安全、经济、实用、系统等诸多优点而成为河流污染治理的主要技术手段。本文将重点讨论此类技术在河道治理中的应用。
2 微生物修复技术
微生物是生态系统中的分解者。生物修复(Bioremediation)是利用特定的生物(主要是微生物,包括土著或外源微生物)在一定的条件下将环境中的污染物彻底降解,或转化为无毒无害的物质,从而达到对污染环境进行治理的目的。受污染的环境中有机物少部分是通过物理、化学作用被稀释、扩散、挥发及氧化、还原、中和而迁移转化外,主要是通过微生物的代谢活动将其降解转化。因此,对于有机污染严重的城市河道来说,微生物修复具有独特的优势。
在生物修复中首先考虑适宜微生物的来源及其应用技术,创造适于微生物作用的条件,以强化微生物对污染物的修复作用。在我国城市水环境治理中,目前常用的微生物修复技术有两类。一类是直接向污染河道水体投加经过培养筛选的一种或多种微生物菌种。应用的微生物制剂主要包括美国的Clear-Flo系列菌剂、LLMO生物活性液、日本的有效微生物菌群、中国的光合细菌、硝化细菌等,并取得了一定的治理效果[1]。上海市水务部门应用水底曝氧和投放微生物相结合的办法治理西双泾河道,实现全面消除黑臭[2]。上海玉垒环境生物技术有限公司使用“东江放线菌”对苏州河底泥进行了修复,对皂河黑臭水体也有较好的处理效果[3]。庞金钊等[4]投加光合细菌、硝化细菌、复合菌的混合液对水体浊度的去除率达到88%,且CODMn、氨氮、叶绿素a等均明显降低。唐玉斌等[5]采用2种生物激活剂对上海景观湖水进行修复,结果发现它们对水体COD、BOD、TP、浊度等均有显著的去除效果,并可显著提升水体DO。方一丰等[6]用由酵母膏、氨基酸和维生素等组成的生物激活剂对实际景观水体进行修复,结果表明投加生物激活剂的水样CODCr去除率比空白增加了27.3%,DO提升21.2%,浊度的去除率增加了23.6%,氨氮的去除率增加了11.5%。用生物复合酶污水净化剂对黑臭水体进行修复实验,其对水体致黑臭污染物等有较高的去除率,并能提高水体的复氧功能,消除水体黑臭[7]。美国绿净公司FL0-1200菌种在河水曝气的条件下治理纽约中央公园的湖泊取得了成功,并在印度也取得了成功[8]。将光合细菌包埋固定后处理府南河水样,CODCr去除率可达90%以上[9]。
另一类是向污染河道水体投加微生物促生剂(营养物质),促进“土著”微生物的生长和对污染物的代谢作用,达到净化水质的目的。普罗生物技术(上海)有限公司、华东师范大学环境科学与技术系与上海市徐汇区环保局应用美国Probidic Solution公司的Bioenergizer水体净化促生剂在徐汇区上澳塘的一段河道内进行了试验[10],结果表明,投放促生剂对于消除水体黑臭、增加水体DO作用明显且迅速,BOD5、CODCr迅速下降,黑臭消除。
多数情况下,微生物修复技术往往与曝气技术、植物修复技术、生物膜技术等复合运用。对于重污染河道来说,微生物往往不能正常生长或发挥作用,一般需要先经过物理化学修复到一定是阶段后再使用微生物修复。目前的产品种类丰富,除了常见的微生物菌剂外,也开发了固定化酶、固定化微生物、激活剂等产品,也有的把底质改良剂、氧化剂、钝化剂、抑藻剂等与微生物菌剂复合在一起,使之同时具有降解、氧化、钝化、除磷、抑藻等多种功能。
3 水生植物净化技术
3.1 常用的水生植物
水生植物主要包括水生维管束植物和高等藻类组成。其中水生维管束植物包括:①挺水植物(根茎生于底泥中,植物上部挺出水面,如芦苇、香蒲等);②浮叶植物(根茎生于底泥,叶漂浮于水面,如睡莲、荇菜等);③漂浮植物(植物体完全漂浮于水面,具有特化的适应漂浮生活的组织结构,如凤眼莲、浮萍等);④沉水植物(植物体完全沉于水气界面以下,根扎于底泥或漂浮于水中,如狐尾藻、金鱼藻等)。吴建强等[11]统计了污染水体净化和修复研究中的常用水生植物及其研究频度,其中水芋、荸荠、轮藻、水浮莲等研究频度较高。
近些年有些陆生植物也被用于水污染治理,如水稻[12]、香根草[13]、蕹菜[14]。应注意选取经济价值高的陆生植物,如蔬菜类或花卉类植物等等,而且生长快,养分需求量大的物种。
3.2 水生植物净化机理
水生植物的净化作用主要包括植物吸收、微生物代谢以及植物根部的微环境中的吸附、过滤、沉淀等作用。
①植物的吸收利用和富集作用。水生植物可以直接吸收水体中的营养物质,尤其是无机态的N、P等,合成机体的有机组分。同时,植物也可以吸收富集某些重金属元素。大型水生植物的生物量大,生长速度较快,对N、P吸收能力强,通过收割植物可以达到有效去除这些物质的目的。某些水生植物同时也是经济植物、景观植物,在治理水体污染的同时也能带来经济效益或具有景观功能。②微生物降解。细菌的硝化和反硝化以及微生物在好氧、兼氧及厌氧状态下的各种代谢活动,可以有效去除水体中的氮。有机氮被微生物分解与转化,植物对N有一定的吸收,但是硝化和反硝化作用是去除N的主要机理[15]。③过滤沉淀作用。水生植物发达的根系与水体接触面积大,形成天然的过滤层,可以过滤、截留水体中的污染物,在其表面进行离子交换、吸附、沉淀等,使周围水体变清。
3.3 水生植物的净化效果
河道污染治理方法范文5
水资源的保护措施主要是对水源地的保护、上游的水土保持、中下游水体质量的保护。
1.工程措施
(1)水土保持工程
水土流失破坏生态平衡,导致自然灾害,同时,流失的泥沙携带大量污染物进行河湖水体,污染水质。
针对坡面水土流失,主要是岸边和汇水区植被的保护,采取坡改梯、配套坡面工程(蓄水池窖、沉沙池、排灌沟渠、田间道路、等高植物篱),配合营造水土保持林草措施(水土保持林、经济林果、种草);针对沟道水土流失采取拦沙坝、支沟整治和塘堰整治等措施。
河流上游特别是在人口较稀少地区,实行封山禁牧,设置必要的网围栏和封禁标牌,对于疏幼林采取补植措施;开展舍饲养畜,减少对林草植被的破坏,依靠大自然的自我修复能力,减少水土流失和面源污染。
加强天然林、水土保持林建设,对区内退田还林区、水土流失区进行水土保持综合治理,以达涵养水源,控制水土流失,减少面污染排放的目的。通过水土保持工程建设,控制河湖集水区内的水土流失,不仅可以改善生态环境,减少洪水等自然灾害,同时查以减少集水区内污染物的入河、入湖量,改善水质,而且,良好的植被还可以对污染物起到吸收、分解的作用。
(2)河道清淤工程
沿河两岸是集水区内居民居住、农作物与经济类作物种植比较集中的区域,向河内倾倒生活垃圾、搭建违章建筑的现象普遍存在,生活污水和面源污染污废水未经处理直排入河,致使河道淤积严重。如不清淤,会出现被污染淤泥反向污染河水的问题。通过河道清淤和整治工程,不仅有利于防洪,而且,河道内被污染的淤泥清除后,可减轻河道底泥对水体的污染,同时河道清淤工程还可以改善河道水力条件,有利于污染物在水中稀释扩散,加速降解。
(3)污染源治理工程
水资源保护工作既要治理原有污染源,又要严格管理和控制新的污染源排放。对人体有害的污染物质的排放要严格禁止,引导公众参与和监督,使污染源排放受到严格限制,并增加透明度。
(4)实施水源区综合整治工程
加强水源地和上游水资源保护,严禁在保护区内设置排污口。规范保护区内的责任制度管理,保证水源安全。限制在市场利益驱动下的其它无序开发,禁止建办污染重、原材料耗损大的企业,退田还林,防止植被退化和森林破坏。适度发展旅游业,并加强监督管理,减少人为的负面影响。
2.非工程措施
(1)禁止一切破坏水环境生态平衡的活动以及破坏水源林、护岸林、与水源保护相关植被的活动。(2)禁止向水域倾倒工业废渣、城市垃圾、粪便及其他废弃物。(3)运输有毒有害物质、油类、粪便的船舶和车辆一般不准进入保护区,必须进入者应事先申请并经有关部门批准、登记并设置防渗、防溢、防漏设施。(4)禁止使用剧毒和高残留农药,不得滥用化肥,不得使用炸药、捕杀鱼类。
3.具体非工程措施如下:
(1)实行水体纳污总量控制
在保证进入河湖水质不变坏的要求下,通过对河湖的水资源特性和水污染特点的分析,据提出的污染物控制排放量,严格控制污染物排放,并按水源区管理办法,加强水污染监测。
(2)节约用水
在二级保护区和准保护区中大力推广节水农业、减少面源污染排放量;鼓励区内居民节约生活用水,减少生活污水排放量;河湖内禁止开发高耗水的旅游项目,有条件的开发水生态、水景观旅游;提高公民节水意识,科学制定用水定额,树立节水也是治污的理念。(3)加强水资源保护宣传
采取各种手段,向公众宣传保护水源地的重要性,树立全民环保意识,引民公众参与和监督河湖水资源保护工作。
二、水污染防治
1.污染治理方法
水污的核心,江河水源的污染防治、生态恢复和建设、应急能力建设、预警监控体系建设、管理能力建设等具体工程方案的制定和实施,加强污染源控制、生态环境保护,提升环境监督管理能力,是污染防治的重要方法。
(1)点污染防治工程
点源污染防治工程的目的,是为了有效防止江河流域内的点源污染,及时控制现有的污染源,保障水质。
对各流域的点源污染,尤其是重污染源的厂矿企业、违规建筑物和建设项目,制定清拆、整治和总量控制方案,分析方案的技术可行性、所需投资及环境效益,进行优化。
(2)面源污染防治工程
面源污染防治工程的目的为了有效减少和防止流域内的面源污染,尤其是农业面源污染,保障饮用水源水质。
面源污染防治工程的基本原则包括:坚持系统、循环、平衡的生态学原则;与生态修复工程相结合。
2.建立污染防治预警监控
(1)建立预警监控机制
为了实时监测、控制江河流域的水质、水量安全状况,提高预警预报能力,适应污染防治和环境保护的管理需求,开展防染防治预警监控体系建设工作。对江河流域水质和大气环境进行时空变化动态的坚持,运用现代化信息手段提高信息采集能力和信息管理应用水平为主旨,注重采用“先进、快速、可靠”的新技术,全方位主体化的对江河流域的污染防治的监控。
(2)严格执行污染责任追究制
为了严防水资源的污染,要按照国家有关法律法规制定相关责任追究制度,严格落实责任制,坚持纠正和查处各种违规违法行为,对有令不行、有禁不止的要严格追究相关人的责任,确保水资源的安全。
参考文献:
[1]任树梅主编中国水电出版社《水资源保护》2003.7
[2]吴季松著北京出版社《中国可以不缺水》2005.1
河道污染治理方法范文6
[关键词]环境科学;社会需求;能力培养
[中图分类号]G642[文献标识码]A[文章编号]1674-9324(2020)41-0106-02[收稿日期]2019-11-05
一、前言
近年来我国对环境保护的投入不断加大,“十一五”期间环保投入总额达1.4万亿元,“十二五”期间增加至3.1万亿元,而“十三五”期间则超过10万亿元。此外,各项环保法规和措施也陆续出台,例如新修订的《中华人民共和国环境保护法》《大气污染防治行动计划》(气十条)《水污染防治行动计划》(水十条)《土壤污染防治行动计划》(土十条)等,环境保护工作被提升到了前所未有的战略高度。伴随着环保投资的增长,对环保人才的需求也大量增加。虽然环保相关单位的人才需求巨大,但就业竞争也相当激烈,需要高校培养出能够适应社会需求的专业人才,这样才能在就业市场中脱颖而出。从相关政策导向中我们可以分析环境保护的工作重点和投资特点,进而根据社会需求有针对性地对学生进行能力培养。
二、针对社会需求的能力培养
1.大气环境方面。我国在治理大气污染方面将持续加大投入,“十三五”期间大气污染防治领域的投资约为1.75万亿元。建立环渤海包括京津冀、长三角、珠三角等区域联防联控机制,加强人口密集地区和重点大城市PM2.5治理[1]。以治理PM2.5为核心,从机动车、工业、扬尘、燃煤、农业等污染源入手,重点控制二氧化硫、氮氧化物、挥发性有机物(VOCs)、颗粒物等多种污染物的协同减排。
环境科学专业在大气污染控制课程中,可以重点讲解燃煤锅炉和工业废气除尘、脱硫脱硝、去除VOCs的技术方法。在专业实习时到企业参观学习相关的处理工艺。
另外需要注意的是,农业氨作为躲在背后的雾霾“推手”,国家也在逐渐关注农业领域氨的减排工作。化肥施用和牲畜养殖过程中氨排放量的测定和计算,农业氨的减排和控制措施,都是环境科学专业需要掌握的知识点,鉴于很多教材中没有这方面的内容,在环境监测和大气污染控制课程中需要额外补充。
2.水环境方面。“十三五”期间我国水污染防治的中央预算投资为4.6万亿元,治理重点水域涵盖七大流域(长江、黄河、淮河、海河、辽河、珠江、松花江)、环渤海地区、千岛湖及新安江上游,以及其他重要流域(闽江、九龙江、九洲江、呼伦湖、兴凯湖、洱海、艾比湖等)[2]。
在水环境治理投入快速增加的前提下,必将带来大量的人才需求。在废水处理方面,环境科学专业的学生能力可能较环境工程的学生偏弱,要在实践教学中予以强化。可在环境生物学实验中设置微生物的培养、镜检及生物处理技术实验,在环境工程实验中设置离子交换、高级氧化技术等废水处理实验,在环境工程实习时到污水厂等单位参观学习。另外,针对目前水污染物的研究热点,学生还要了解内分泌干扰物、抗生物等的检测方法和处理技术。
对于水环境修复方面,环境科学专业要着重培养学生的野外工作能力和实验室分析技巧。在环境监测课程中,学生要掌握野外水体、沉积物和生物样品的采集方法,能使用显微镜对浮游植物、浮游动物的分类组成进行鉴定。在仪器分析课程中掌握荧光光度计、液相色谱测定藻类色素的方法,学习流动分析仪测定各种氮磷营养盐浓度的方法。在环境工程或专业实习中,安排河道黑臭和水体富营养化修复的实习内容,使学生掌握底泥疏浚、河道引水、水生生态修复、原位化学反应等修复技术。
3.土壤环境方面。中国是全球土壤污染最严重的国家之一,但土壤治理还处于起步阶段。随着土壤治理相关技术标准和《土壤污染防治行动计划》的实施,土壤治理的市场前景非常广阔。
在土壤环境方面,与环境科学专业关系最为密切的一是土壤污染调查,二是土壤污染治理与修复[3]。在土壤污染调查方面,在环境监测课程中增加土壤样品预处理、土壤样品中污染物的提取及常规指标的检测实验。在仪器分析课程中学习重金属、多环芳烃、农药等有机污染物的检测方法,掌握激光粒度仪、等离子发射光谱仪(ICP)、气相色谱仪(GC)、高效液相色谱仪(HPLC)等大型仪器的使用。
在土壤污染治理与修复方面,在环境工程课程中,重点学习耕地和工业污染场地的治理和修复方法;在专业实习中安排相关专题,到修复现场参观学习,使学生能够掌握微生物、植物、氧化还原、土壤淋洗、高级氧化降解等修复技术。
4.农业农村污染防治方面。农业农村已经成为我国环境污染的重要污染源,对其进行有效控制已经提上了环境保护工作的日程。“十二五”期间,我国首次将农村和农业纳入主要污染物总量减排控制范围,《“十三五”生态环境保护规划》和《农业农村污染治理攻坚战行动计划》,对农业农村环境综合治理做出了重要部署。
目前农业农村环境的综合整治已经成为我国环境保护的重点内容,必将陆续迎来投资的快速增长,其中与环境科学专业联系紧密的有以下几方面的工作:第一,农村污水治理。针对多数农村地区住户分散,人口密度小,污水不易收集的特点,环境科学专业的学生应该了解污水就地分散处理模式,如膜生物反应器、生物接触氧化、生物滤池、净化沼气池及土地渗滤等技术。第二,养殖业污染治理。由于养殖业废水中有机物和有害微生物含量较高,学生应该掌握相应的厌氧处理技术。对于养殖场粪污的处理,学生要掌握微生物发酵、升流式厌氧污泥床等技术。第三,种植业污染防治。学生要了解农田污染物随淋溶和地表径流的迁移机理、农药化肥污染物降解菌种的筛选、秸秆资源化利用方法等。
5.固体废物处置方面。当前我国固体废物处置仍处于初始阶段,有巨大的发展潜力。目前固废处置主要集中在城镇垃圾、危险固体废弃物、污水厂污泥及农业固体废弃物等方面。
环境科学专业的学生要掌握各类固体废物的处置技术,发挥自己环境监测的特长,在垃圾焚烧残渣和废气成分检测、堆肥产品有害物质分析、垃圾填埋场中渗滤液和废气的检测、周围土壤和地下水的环境质量监测等领域发挥作用。