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城市河涌污染治理技术应用探讨

2018-02-04范小溪

资源节约与环保 2018年5期
关键词:生物膜净化水体

范小溪

(广东省环境技术中心 广东广州 510308)

1 城市河涌的污染原因分析

1.1 污染物排放

由于城市现代化建设速率的不断加快,城市下垫面硬化程度的持续增大,降雨往往裹挟着大量灰尘、渣土、油渍等进入水体,形成城市面源污染;大气湿沉降中的氨氮等营养盐是水体氮素的重要输入源,是水体氮含量增加,水体富营养化加重,进而影响河湖生态系统的稳定性;由于缺乏环境保护意识,生活垃圾等沿河抛洒、生活污水直接排放等导致河道水体污染物含量过高;此外,河道底泥淤积严重,其中的氮、磷营养物质在一定的物理、化学等环境条件下,从底泥中释放出来重新进入水中,从而形成水体污染负荷。

1.2 河涌自净能力下降

自然环境中的水资源具有一定的自我净化能力,但当受污染程度远超出水环境的承载能力时,水体的溶解氧浓度将降低,甚至为零,水体发黑发臭,富营养化,水生生物由于生存环境的恶劣,逐渐消亡,甚至灭绝,最终导致河道生态平衡严重破坏,水体的自净能力下降。

2 城市河涌污染治理技术的应用

城市河涌整治的目标是改善水质,消除水体黑臭现象,提高水体净化能力,改善水体景观效果,恢复生态平衡。针对城市河涌的治理,有关研究学者也分析提出了一些颇有成效的方法,我国也在水污染的问题上给予了很大的重视,下文主要介绍目前国内外较常见的河涌污染治理方法。

2.1 物理形式治理技术

(1)河涌曝气。河涌水质污染首先体现在对水体溶解氧含量降低。人工曝气是根据河道受污染后缺氧的特点,向水体充入空气或氧气,加速水体复氧过程,提高水体中好氧微生物的活力,从而改善水质。

(2)生态补水。将较洁净的水资源排放到受污染的河涌中,借此以冲刷和稀释水中的污染物,改善水动力条件。

(3)底泥疏浚。底泥疏浚法主要针对河涌内源污染,将重金属与有机污染物移至表层污泥当中,解决氮、磷等营养元素的污染释放,可以对河底的污染物更加简单地进行清除,改善水质。

2.2 化学形式治理技术

(1)化学除藻。为控制因水体富营养化导致的藻类生长泛滥,化学除藻技术已被广泛运用。通过化学作用能够迅速去除河中的藻类生物,但是化学试剂中存在较多有害物质素,容易造成二次污染,影响水体生物,破坏生态平衡。

(2)化学除磷法。通过投加化学药剂形成不溶性磷酸盐沉淀物,最终通过固液分离的方法使磷从污水中被去除,从而改善水质。该技术操作简单、除磷效率高,可达80%~90%,但所用药量大,处理费用高,且产生大量的化学污泥。

2.3 生物-生态治理技术

(1)植物修复。通过向受污染的河涌里移植适当的水生植物进行水质的净化,水生植物可以利用其自身特性将污水中的总含氮量和总含磷量降低,同时产生氧气,提高水体中的溶氧量含量,抑制水中藻类生物的生长,有助于污染的治理。植物修复具有治理成本较低,可以美化水体景观等优点,其局限性是水生植物在污染物浓度高的情况下较难存活,且植物生长具有季节性。

(2)微生物修复。微生物修复是以微生物的代谢活动为基础,通过对有毒有害物质进行讲解和转化,修复受破坏的生态平衡,达到治理目的。作为生物修复技术之一,微生物修复技术具有净化污染物,促进生态向良性方向演替的功能,对于生态系统的修复有着良好的应用前景,但仍存在着一定的局限性,如难降解物质多,微生物资源仍需开发;环境存在有毒有害物质,效果受抑制;微生物代谢途径不明,二次污染风险大;微生物代谢影响因素多,效果不稳定;微生物菌群关系不清等。因此,未来微生物修复的研究方向包括群落结构分析,去除机理研究、生物传感器及生物模型开发等。

(3)生物膜法。通过利用天然河床上依附的生物膜的净化作用及过滤作用,人工填充滤料或载体,供细菌絮凝生长,形成生物膜。当被污染的河水流经生物膜表面时,水中的有机物被微生物所吸附、吸收和降解,从而达到水体净化作用。生物膜法在中小河流净化方面具有净化效果好,便于管理的优点;目前国内还没有成熟的生物膜技术应用于河流,但不乏与生物膜法相关的新工艺,如悬浮填料移动床技术等,具有广阔的应用前景。

(4)人工浮岛。人工在水体表面建设浮岛,在浮岛上培育植物,利用植物和聚集在植物周围的微生物的特性吸收污染水体中的营养物质和污染物,同时抑制水体中的藻类生长,改善水体的生态。并且浮岛的建设也具有水生生物栖息空间、美化水面景观、减少风浪、改善水质等功能。

(5)人工湿地。通过人工科学建立起与自然湿地功能类似的具有渗透性的湿地,拥有水体、浸没式植物和浮现式植物等生态结构。通过人工湿地的特性可以有效地去除颗粒物,吸附可溶性有机物,去除重金属离子及富营养化元素等。因人工湿地工艺简单,运行管理方便,投资较少等优点,目前在河流污染治理和生态恢复中得到重视,应用较为广泛。

结语

总而言之,城市河涌治理技术包括物理治理技术、化学治理技术、生物-生态治理技术,各种治理技术在实际运用中都存在一定的局限性,因此,在河涌治理实际工程中需要根据河涌的规模、周边环境、污染程度、污染物类别、治理目标及成本预算等因素选择适宜的治理技术。为了更有效地改善河涌的水质,未来需要相关学者、技术人员投入更多时间精力,为城市河涌整治提供技术支持。

[1]邹定光.城市河涌治理技术探讨[J].环境与发展.2017(09).

[2]黄锐婷.城市河涌污染治理相关技术探讨[J].科技经济导刊.2017(29).

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