流域水污染治理技术及水质综合改善方案的研究

2021-05-08杨飞

皮革制作与环保科技 2021年4期

杨飞

（山西省长治生态环境监测中心，山西长治 046000）

当前，构建水污染治理技术和水管经管理体系，对于城市及周围乡镇的生态文明建设具有十分重要的研究价值[1]。同时，随着社会经济的快速发展，对水环境也造成了十分巨大的压力[2]。长期以来的水污染问题，严重破坏了流域水环境生态系统的健康，造成水生植物和动物丰富度锐减。因此，当前急需建立一套完整解决流域水污染问题的体系，而建立水污染治理体系需要相应的技术支撑。基于此，本文开展流域水污染治理技术及水质综合改善方案研究。

1 流域水污染治理技术

1.1 建立以水生态系统健康为标准的流域分管模式

当前，大部分的流域水环境以行政区为单位进行分区管理，通过人为的方式对水体污染物从源头到汇总过程进行分割，这在一定程度上增加了河流上、下游行政区域的水环境治理难度，因此无法在流域层面上对河流进行统筹治理[3]。因此，针对上述问题，应当将传统的以区域为条件的划分模式，转变为水生态系统健康为标准的流域分管模式。结合水环境生态系统的环境管理主流理念，强调从水环境生态体系中实现对水污染的治理，以此追求生态系统的完整性，并从更加科学的角度向着生态标准指标的方向发展。同时，在以水生态系统健康为标准[4]的流域分管模式下，还应当在保护目标、水质基准、总量控制等多方案设计下，找出更加符合流域水污染现状的治理策略。

1.2 明确健康流域水环境质量标准体系

传统流域水环境质量指标是以发达国家作为参照，通过直接引用的方式在我国实施，虽然在过去的几十年中发挥了重要作用，但随着水环境污染问题的不断加重，沿用传统水环境质量标准体系已经无法满足治理要求，出现了严重的弊端。因此，针对当前流域水污染在治理过程中存在的问题，构建流域健康水环境标准体系[5]。首先，由于不同地区的河流流域水中的生物种群、生活方式等都存在较大差异，因此需要根据不同地区的流域特点，制定具有针对性的标准，并以此作为基础。其次，水质指标当中应当包含图1所示的几个方面。

图1所示的健康流域水环境质量标准体系的构建，可从化学和物理两个方面入手，通过结合不同的标准指标参数，对不同区域范围内的水体进行客观地评分，以此实现对流域水环境的动态监测，并满足水环境综合治理的需要。再针对不同区域的水污染问题，进行分区执行水质标准。由于全国各地的流域水生态系统差异较为明显，因此需要执行具有针对性的水体标准，以此为流域水污染治理中对水污染的控制提供决策支持。

图1 健康流域水环境质量标准体系构建

1.3 实现流域水环境污染物总量控制

流域水环境污染物总量控制是指根据不同地区对流域水污染治理能够达到的允许限额，确定不同区域水环境污染物的含量。在实际实施过程中，不应沿用传统行政区域为单位进行划分的方式，应当在综合考虑水环境容量以及水生态承载力的基础上，按照水生态系统健康标准进行划分[6]。结合TMDL技术实施针对不同流域水污染的总量控制模式，并在控制过程中根据不同的污染问题和现象，找出污染物排放与水质标准之间的关系，从而构建新的污染物排放模式，以此为控制排污许可证的具体实施提供技术支撑。

2 水质综合改善方案

2.1 搭建污水拦污坝

针对当前流域水污染问题，可通过搭建污水拦污坝的方式实现对水质的综合改善。在进行对污水拦污坝的位置选择时，一方面应当充分考虑到河流流域现存污染源的具体分布。在污染源得以控制的基础上，完成对污水拦污坝选址；另一方面，还应当对各河道流域的干、支流水环境存在的风险时，抵御能力较弱的位置搭建配套的湿地场址。针对与风险源距离较近，并且应对风险防范措施相对薄弱的区域，当突发水环境污染事件时，可通过将污染团或污染带进行拦截的方式，将未受到影响的水资源转移到河道以外，能够在最大程度上降低上游水环境中的污染物对水体的污染。除此之外，通过建立污水拦污坝，在各个流域的支流位置上减少在应急情况下污染物对河流中水生物的影响。

污水拦污坝高度可按照防洪标准以及河道的防洪工程进行设计，结合以往在河道设计过程中，河底高程以及当前各河段淤泥堆积情况，将污水拦污坝闸底板的高程设置在高于原始河床淤泥堆积高度的0.75 m左右，并选择净宽为135 m的液压坝，对于过水断面的参数设计应当不小于对应河段原始的过水断面参数。结合数字高程模型对河道各河段进行集水流域分析，以此确定污水拦污坝高度与淹没面积之间的具体关系，例如，当污水拦污坝高度为1.25 m时，淹没面积为121 km2；当污水拦污坝高度为2.25 m时，淹没面积为175 km2；当污水拦污坝高度为3.25 m时，淹没面积为198 km2，从而得出污水拦污坝建设工程设计中的液压升降坝的整体高度应为3.5 m。

2.2 实现各河段水环境生物的防护

首先，通过对具有高除油性的菌株继续驯化、富集、筛选以及培养，将其引入到河流中受到工业废水污染影响的上游区域。同时，通过研究得出，单一的菌剂对于存在油污污染的河流尽可能达到15%～25%的除油率，而通过混合的菌剂可以保证除油率高达75%以上。

其次，通过向河流中添加营养物激活剂或无毒表面活性剂的方式强化河流水体的抗污染能力。将无毒表面活性剂引入水体，可有效降解残留在水体当中的烃类物质[7]。当前，河流各河段水环境主要受到上游工业区产生的废水影响，废水含有大量的烃类物质，无毒表面活性剂可以降解烃类物质，净化水体。

最后，河水能否得到有效治理，在一定程度上取决于水体当中是否含有充足的溶解氧。因此，通过人工向水体进行曝气强化的方式也能够实现对各河段水环境生物防护。利用多功能曝气富氧设备并配合相应的微生物技术，将流域周围空气中的氧气以强制性的方式，充分融入流域水环境，从而确保水体微生物能够在更加充足的条件下，完成对水环境的治理，并将水环境中的污染物进行氧化和分解，保证水质综合改善的效果。