摘要:隨著環(huán)境污染不斷加重,以及人們環(huán)保意識(shí)的加強(qiáng),河道綜合整治引起人們高度重視。本文先以目前國內(nèi)主要的河道治理方法為向?qū),進(jìn)而論述了國內(nèi)外河道治理中經(jīng)常用到的生物物理及化學(xué)等方法的工藝和原理。其中物理法主要對機(jī)械除藻、調(diào)水、底泥疏浚等,這些方法都是治標(biāo)不治本;化學(xué)法中的混凝沉淀,很容易產(chǎn)生二次污染;而生態(tài)-生物法是國外近年來發(fā)展最快的方法,憑借自然界自身的修復(fù)能力中水體自主凈化的原理來治理水體的新技術(shù),其中有河道曝氣法、生物修復(fù)技術(shù),生物膜法、土地處理法等。
關(guān)鍵詞:河道;現(xiàn)狀;治理技術(shù)
目前在我國七大江河流域都發(fā)生了不同程度的污染情況,尤其在全國138個(gè)流經(jīng)城市河段中,在經(jīng)過繁華地區(qū)時(shí)基本上都受到很大程度的污染,其中在國家《地面水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》中低于五類水體的占三分之一以上。足以證明我國江河湖泊的水體污染是非常嚴(yán)重的,且繼續(xù)往惡化的趨勢發(fā)展。所以,對江河湖泊水體進(jìn)行修復(fù)治理,成為生態(tài)環(huán)境建設(shè)和社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的當(dāng)前的要求。我國在河道治理方面起步非常晚,但還是取得一定的效果。
江河湖庫水體污染中主要有氮、磷等無機(jī)營養(yǎng)元素和有機(jī)物污染這兩個(gè)方面。治理污染河流是一項(xiàng)艱巨而又長期的系統(tǒng)工程,在國內(nèi)外目前的污染河道水體治理技術(shù)不論是已經(jīng)使用的還是實(shí)驗(yàn)階段的一般可分成化學(xué)、物理和生物三個(gè)類別的方法。本文著重介紹生物類別的方法,希望對我國河道綜合整治提供一定程度上的幫助。
一、我國目前河道治理使用的方法以及利弊
(一)、濕地工程水質(zhì)凈化技術(shù)
生態(tài)濕地本身有凈化水質(zhì)、降解污染物的功能,污染水體流過生態(tài)濕地時(shí)在土壤與耐水植物的共同作用下,緩慢降解污染物,提高水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。由于該技術(shù)生態(tài)濕地需求面積特別大,凈化效率緩慢且低,占地面積大,技術(shù)建設(shè)周期長等不利因素導(dǎo)致其實(shí)現(xiàn)尤為困難。
(二)、人工與天然填料接觸凈化技術(shù)
水流從天然材料之間流過時(shí)會(huì)被過濾吸附,在其表面生長生物膜加快對有機(jī)物氧化分解;還有利用纖維狀、繩狀等人工塑料材料,作接觸性氧化填料,來凈化河湖污染水體。
該技術(shù)占地面積小,使用周期短,基本也不會(huì)有幾次污染,但是有區(qū)域性以及凈化不夠徹底。
(三)、降氣增氧技術(shù)
在水中放置浮筒式擴(kuò)散曝氣裝置,提升水中的溶解氧比值,為水體中提供充足的氧氣便于有機(jī)物的氧化分解。
該技術(shù)通常只能作為河道治理的輔助而并非主要措施。
(四)、入河污水分散處理技術(shù)
為了減少污水處理廠規(guī)模和輸水管道投資,尤其是對近郊區(qū)較為分散的入河污水,利用分散生物處理技術(shù)方法最為合適,在入河前就可以讓水源污水就已經(jīng)經(jīng)過處理。
二、目前國際上普遍使用的方法及其利弊
(一)、物理方法
物理方法其中包括機(jī)械除藻、疏挖底泥、調(diào)水和引水沖淤等。疏浚污染底泥就是將污染物從(河道)系統(tǒng)中清理干凈,很大程度上能夠削減底泥對上覆水體的污染程度,進(jìn)而凈化水質(zhì)。調(diào)水的目的在于使用水利設(shè)施(如泵站、閘門)的調(diào)控將污染河道上游的清潔水源引入來凈化下游污染河道水質(zhì)。此類方法只能緩解污染度而并非真正的凈化水質(zhì)。
(二)、化學(xué)方法
化學(xué)方法如加入化學(xué)藥劑殺藻、混凝沉淀、加入石灰脫氮、加入鐵鹽促進(jìn)磷的沉淀等方法。該工藝對SS、濁度、TP 、CODCr(采用重鉻酸鉀[K2Cr2O7]作為氧化劑測定出的化學(xué)耗氧量,即重鉻酸鹽指數(shù),下同。)去除效果較好,對重金屬、TN等同樣有可觀的去除效果,且藥劑用量非常少。該方法由于極容易造成二次污染,不推薦廣泛使用。
(三)、生態(tài)-生物方法
生態(tài)-生物法是國外近年來發(fā)展迅速的一項(xiàng)新技術(shù),其通過培育的植物或接種、培養(yǎng)的微生物的生命活動(dòng)的過程,對水中污染物進(jìn)行降解、轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移功能,從而讓水體得到凈化的方法,在實(shí)施中工程造價(jià)相對較低、凈化效果好、低耗能或根本不會(huì)耗能、實(shí)施成本低廉等優(yōu)點(diǎn)。除此之外,這種處理技術(shù)的特點(diǎn)是不會(huì)在水體中投放藥劑,絕對不會(huì)產(chǎn)生二次污染。還能夠與綠化環(huán)境和景觀改善連接起來,創(chuàng)造人與自然和諧相處的優(yōu)美環(huán)境。生物方法包括有生物膜法、河道曝氣復(fù)氧、土地處理法、生物修復(fù)法、水生植物凈化法等。
1、河道曝氣法
河道曝氣復(fù)氧一般采用固定式充氧站和移動(dòng)式充氧平臺(tái)兩種形式。人工曝氣復(fù)氧是指向處于缺氧(或厭氧)狀態(tài)的河道進(jìn)行人工充氧能夠加強(qiáng)河道的自凈能力,改善水質(zhì)、改善或恢復(fù)河道的生態(tài)環(huán)境。國外許多的河流都會(huì)使用移動(dòng)式曝氣方式。該工藝具有見效快、機(jī)動(dòng)靈活、安全可靠、設(shè)備簡單、投資省、適應(yīng)性廣對水生生態(tài)不產(chǎn)生任何危害、操作便利等優(yōu)點(diǎn),極為適合于微污染源水和城市景觀河道的治理。固定充氧曝氣的缺點(diǎn),就是每個(gè)曝氣點(diǎn)的覆蓋面積小,尤其對基本不流動(dòng)、相對封閉的水體,不能發(fā)揮出其最大的作用。移動(dòng)式就避免了兩者所有缺點(diǎn)。
2、生物膜技術(shù)
生物膜技術(shù)是將微生物群體粘附于載體的表面上呈膜狀,在與污水接觸過程中,生物膜上的微生物吸收污水中的有機(jī)物為養(yǎng)料然后同化有機(jī)物,而起到凈化污水的效果。目前國外往往在凈化河流的生物膜技術(shù)上采用排水溝的接觸氧化法、礫石間隙接觸氧化法、薄層流法、伏流凈化法和生物活性炭填充柱凈化法,這些方法中運(yùn)用最多的是兩種接觸氧化法。能夠把一種非紡織性物質(zhì)涂在沸石上去除河中的氨氮等無機(jī)營養(yǎng)元素且取得了非常好的功效,這個(gè)方法運(yùn)用天然材料為接觸材料,不但花費(fèi)少,而且凈化能力好,所以在實(shí)際中得到廣泛的運(yùn)用。
3、生物修復(fù)技術(shù)
生物修復(fù)技術(shù)是利用微生物或者其他水體生物,將水體或土壤中的有害有毒污染物質(zhì)通過生物體內(nèi)分解為CO2和水,或轉(zhuǎn)化為無毒無害物質(zhì)的系統(tǒng)化的工程技術(shù)。在污染水體治理上的生物修復(fù)技術(shù)包括兩類:
一類是向污染河道水體直接投放通過篩選培養(yǎng)的各種微生物菌種,國內(nèi)曾報(bào)導(dǎo)使用過美國CBS菌來治理河道污染的試驗(yàn)還取得了非常好的效果。也曾把光合細(xì)菌包埋入固定的河道中,用來處理的污染水體水樣,結(jié)果表明CODCr去除率高達(dá)90%以上。
另一類是向污染河道水體投入微生物促生劑,促進(jìn)水體現(xiàn)有微生物種群的繁殖。投入的促生劑在增加水體溶解氧、消除水體黑臭有著明顯而且迅速的作用。在促生劑的作用下,使得降解污染物的微生物快速生長,使污染水體的CODCr、BODs兩項(xiàng)污染指標(biāo)快速下降,水體含氧量明顯增加,從而消除水體黑臭。生物檢測結(jié)果指明,投放藥劑后將河道中微生物由厭氧向好氧自然選擇,生物由低向高等自然選擇,生物的平衡以及多樣不會(huì)受到破壞。
4、土地處理技術(shù)
土地處理技術(shù)是一種行之有效且歷史悠久的水處理技術(shù)。它是把土地作為處理的基本設(shè)施,利用植物根系、土壤的吸附過濾及自我調(diào)控功能和凈化作用,達(dá)到一定程度上對水體凈化的效果。國外經(jīng)驗(yàn)表明,土地處理系統(tǒng)在有機(jī)化合物特別是氨氮和有機(jī)氯等有非常好的清理效果。
5、水生植物凈化法
這個(gè)方法是利用水生植物的自然凈化機(jī)能來凈化水體污染的。比如利用濕地中的蘆葦、浮萍等在一定的水域內(nèi)凈化水體。對于城市周圍不具備開發(fā)規(guī)劃的這樣的地域來說,蘆葦和采用簡單的處理裝置的相互結(jié)合,能夠小規(guī)模建成對污染度較輕的河流的處理系統(tǒng)。不過部分生活污水的排入會(huì)有害蟲、臭氣和景觀破壞等問題,所以綜合考慮后才可以進(jìn)行處理。
總之,國外有不少成功的案例,提醒我們要主動(dòng)的吸取國外河道治理的技術(shù)以及經(jīng)驗(yàn)。在河道治理這一項(xiàng)跨行業(yè)、跨區(qū)域的綜合性系統(tǒng)工程中,環(huán)境治理工作者主動(dòng)的鉆研出更加好的河道處理的新技術(shù)。上述的方法都是最無可奈何的處理方式,而治理好河道必須從源頭開始做好保護(hù)工作,提倡清潔生產(chǎn)工藝,嚴(yán)格控制污水的排放等。
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