浅析北方城市黑臭水体治理技术的发展趋势
2018-10-14王锶铭
王锶铭
【摘要】伴随着城镇经济的快速发展,越来越多的城镇居民定居在了城市中,造成城市人口膨胀,但城市的发展却跟不上人口激增的速度,从而给城市的发展和环境都带来了极大的压力。许多生活和工业污水,通过降雨大量流入河流中,而污染的程度早已超过了河流的自净能力,造成河流污染严重。另外,在城市建设过程中,会出现占用河道的情况,将自然河道改流,造成水力较弱,也减少了河流面积,更加剧了城市河水的污染程度。
【关键词】北方城市;黑臭水体;治理技术;发展趋势
1、北方城市黑臭水体污染现状
水体黑臭现象最早出现于上海的苏州河,之后南京的秦淮河、蘇州的外城河、武汉的黄孝河相继出现不同程度的黑臭,引起社会各界的重视。
2017年2月住建部副部长霓虹在全面推行河长制视频会议上的讲话,对目前我国城市黑臭水体排查情况进行了总结。截至2016年11月底,全国地级及以上城市,已排查确认黑臭水体2026个;36个重点城市,已排查确认黑臭水体638个。从黑臭水体的地域分布情况看,经济发达且水系更多的中东部地区的黑臭水体数量占比较大,中南区域和华东区域合计占比达77.8%。广东、安徽数量均超过200条,接近全国黑臭水体总数的四分之一。
福永河位于深圳市宝安区福永街道,源于大庙山,由东向西穿过广深高速公路、广深公路、福永街道中心,于深圳宝安机场北汇入珠江口,沿途有虾山涌、孖庙涌等支流汇入。原流域面积23.94km2,先复核后为23.90km2,河道全长7.70km。目前福永河河道仍为主要纳污通道,由于河道自身水环境容量小,片区雨污混流现象严重,面源污染未得到有效控制,加上珠江口污染水体的回溯,造成水体污染、水质黑臭,属于劣Ⅴ类水体;水生物种类、数量均少,目前以耐污种生物为主,食物链单一;两岸植被凌乱,景观单调,且生态环境脆弱,河道几乎无自净能力。
2、治理技术
2.1控源截污技术
控源截污顾名思义就是通过控制污染来源从根本上防止水体污染,是一种最根本有效的治理手段。防止污染物和污水通过降雨流入城市水体中,主要通过污水管道和控制城市污染源两种方式进行。其中利用污水管道收集污水最为有效。通过控制污染源,减少污染的方式是治理的关键,但是在实际实施过程中难度较大,并且需要较长的时间。部分地区选择向黑臭水体中投入除藻剂或铁盐等,这些化学药剂可以让污染物快速沉淀,在较快的时间内让黑水变为透明,但是污染物并没有从水中消除或分解,只是沉淀到了水底,没有从根源上解决水污染问题。
2.2内源控制技术
内源控制技术就是运用打捞、净化等方式清除水体中的垃圾、淤泥等污染物,从水体内部解决污染问题。水体中的污染物经过一定时间的化学作用和沉淀,会大量聚集在水底的泥层中,在泥层中沉淀的污染物会在一定时间后再次释放,进行水体的再次污染,因此,对黑臭水体中的底泥处理十分重要。底泥的处理方式主要包括原位处理方式和异位处理方式。异位处理方法需要通过挖掘或吸淤的方式清理水底的淤泥。其中包括环保清淤方式和工程清淤方式,其差别在于清淤时对水环境产生的影响不同,环保清淤方式对水体的环境影响较小,但也对清淤过程中的施工方式和人员具有较高要求。利用工程清淤的方式虽然能够将带有污染物质的底泥清出河道,但是会造成水底剩余的底泥浮动,甚至混合在水中或悬浮在水面之上,形成二次污染。根据研究发现,对黑臭水体中的底泥进行清理后,会对水中的微生物活性产生一定的影响,这种影响甚至在一年以内都无法恢复。另外,对黑臭水体中清理出的淤泥的堆放和处置问题也有待解决。
2.3植物修复技术
利用自然生物对水质进行净化,例如在水中种植水生植物让植物将水中的部分污染物吸收,这样做不但能提高水质还美化了水环境,提高了观赏效果。在水中可以种植的植物有浮萍、水葫芦、荷花、水莲等,具体需要根据不同地区的气候条件和水质进行选择,挑选适宜生长的水生植物。种植地点也可以根据植物的不同种类选择水下种植、水上漂浮或河岸边种植等。在水中种植沉水植物可以将水底底泥中的有害物质和污染物进行降解,增加水中的氧气含量和赖氧微生物数量,起到提高水质的作用。在水底的底泥上种植植物可以对底泥起到固定作用,防止底泥悬浮,造成水质的再度污染。
2.4底泥原位处理
底泥的原位处理包含物理掩盖、化学处理和生物修正。物理掩盖是指在污染底泥上部放置一层或多层掩盖物,使底泥与上覆水体分离,避免底泥中的污染物释放到上面的水体中。掩盖物可以挑选土壤、沙子、碌石、改性粘土、矿石、土工膜和土工网等。化学处理是指通过向水体中投加石灰、铁铝盐和硝酸钙等化学药剂来稳固底泥中的营养盐,避免向水体中释放。一种新式物化凝聚剂在不同投加量和反应时间条件下对底泥的处理作用。新式物化凝聚剂是由硫酸铝、硫酸钙、碳酸钠构成的主剂与pH调节剂、比重添加剂、螯合促进剂均匀分散混合后制成的。其中的pH调节剂选用水泥制成,比重添加剂运用水泥或磁性材料(铁氧体)。螯合促进剂是用铁粉、硫代氧化钠、甲克素、柠檬酸粉末制成。实验结果表明向污染河道底泥投入物化凝聚剂48h内,底泥浓缩、脱水,体积变小,表层结构呈现多孔性的突变进程,微生物生存环境得到必定的改进。对上覆水体中营养物质的测定发现,新式物化凝聚剂注入底泥中能有效抑制底泥中总氮(TN)、氨氮和总磷(TP)的释放,一起也抑制了上面水体中氧化复原电位(ORP)和化学需氧量(COD)浓度的上升。可是,也有研讨发现,投加硝酸钙虽然会在某种程度上降解底泥中的有机质,抑制底泥中磷的释放,可是会加快底泥中硝态氮和氨氮的开解,且投放量越多,底泥中氨氮的释放速度就越快。硝酸盐在空隙水的搬迁距离取决于硝态氮反硝化速率,而在黑臭底泥中硫化物氧化是影响反硝化速率的关键因素。可通过控制硝酸钙在底泥中的投加方位可避免硝态氮的二次释放;而氨氮的快速释放与钙离子对底泥铵态氮的化学浸提有关。
结束语:
城市黑臭水体对人们的正常生活影响极大,水体污染问题也正在受到政府部门的高度关注,但是对水质的治理并非一朝一夕可以完成的,由于污染因素众多,治理的难度也极大,需要城市居民配合政府部门一同展开行动,并在对黑臭水体治理的同时重视保护现有的洁净河流,从根本上杜绝污染的产生。
参考文献:
[1]刘晓伟,谢丹平,李开明,等.投加生物促生剂对底泥微生物群落及氮磷的影响[J].中国环境科学,2013(S1):50.
[2]包建平,朱伟,闵佳华.中小河道治理中的清淤及淤泥处理技术[J].水资源保护,2015(1):198.