生态型水环境治理技术的几点思考
2021-11-27方庆帅
方庆帅
(乐山市井研生态环境监测站,四川 乐山 613100)
我国拥有丰富的水资源,但由于人口众多,人均水资源占有量在世界范围内仍处于较低水平,而目前的水域污染问题又凸显出来,因此,对于生态型水环境的的治理迫在眉睫。多年来,我国在污水处理技术研究与应用方面取得了很好的成效,污水处理技术也取得了一定的进步,但随着水环境污染范围的扩大,污染原因也愈发复杂多样,治理难度也持续增加,传统的技术手段不仅耗费了大量的资金和人力、物力,还可能引发一系列的连锁问题。基于当前的状况,生态型水环境治理技术可以节约资源投入,提升水环境的治理效果,符合节约型社会建设的要求,值得大力研发与全面推广[1]。
1 生态型水环境治理的基本思路
生态型水环境治理的根本在于充分挖掘和利用大自然的自我恢复功能,通过水体下渗、过滤等过程实现自我修复,达到修复水环境以及生态系统的目的[2]。
(1)生态型水环境治理是以水环境整体为治理对象,需要从水环境整体健康的角度去思考和解决污染治理问题。但由于传统的水环境治理思路不够全面、客观,在实际工作中往往会陷入区域水资源循环利用的误区,比如花费大量的资源建设水资源收集系统,而系统在运行过程中又耗费大量资源;跨区域收集污水,使区域内的水量失去平衡;二级处理设施难以有效收集水中的营养元素,导致水体富营养化,破坏生态平衡。因此,生态型水环境治理要综合考虑多方面的因素,从水环境整体健康视角出发,精准把控,避免治理工作陷入“一叶障目”的窘境。
(2)生态型水环境治理应以水环境良性循环为根本目标。因此,人类利用水资源也需要考虑自然循环的客观规律,要做好水资源利用的环保处理,确保与自然循环形成良性互动。比如,人类可通过渗透、贮存雨水来改善雨水的循环途径,净化水质,以及控制暴雨自然径流,避免洪灾的发生。
(3)生态型水环境治理以节能环保为基本原则。生态型水环境治理技术与传统技术的差别主要体现在生态性上,该技术是追求以最少的资源耗费、最低的成本投入和最少的环境变化来获取最佳的环保效益。比如在治理设备的选用上,追求节能、环保、简易的设备,其投入成本少,运行维护成本低,技术要求不高;而在其运行过程中不会对自然环境中的生物群落造成严重威胁,安全性高,有利于保持生物多样性和环境稳定性;还要强调因地制宜,充分利用区域水文特征进行针对性的治理,力争不增加自然环境的负担,只发挥出自然环境的本身功能。因此,生态型水环境治理的思路就在于从整个水生态循环系统来考虑环境治理问题,以节能环保低危害的措施维护水生态系统的稳定性,提升水体自行恢复能力,最后形成人类社会与自然环境和谐共处、共同发展的良好局面[3]。
2 生态型水环境治理技术的应用
传统的水环境治理技术存在基建投资大、运行费用高的问题,其主要是致力于点源污染治理,而生态型水环境治理技术则充分尊重自然规律,选用符合水环境健康循环的生态型技术,注重水环境的自然修复。目前,人工湿地净化技术、生态护岸技术等生态型水环境治理技术取得了很好的效果[4]。
2.1 人工湿地净化技术的应用
地球的生态系统大体可以分为森林、海洋和湿地,其中湿地在生态系统中起到净化、改善水质的作用,有助于维持生态系统物种的多样性。当前,我国的自然湿地规模和数量呈现下降趋势,很多湿地都遭到一定程度的破坏和污染,因此,需要重视湿地的水环境治理与保护功效。
人工湿地净化技术是一种较为常见的生态型水环境治理技术,其是采用构建人工湿地的方式实现净化水资源的功能,是兼生活、物理、化学方面的水处理技术,不仅净化效果好,且资源耗用量也少。人工湿地净化系统是由填料和生物膜组成,以借助生物膜来拦截水资源中的有害物质,再利用植物根系部位的大量微生物吸收水中的富营养元素,由此去除有机污染物,达到生态型水环境治理的目标[5]。
目前,全国范围内有很多城市都建有人工湿地,其不仅可以对水体中的悬浮物、有机物等进行拦截、同化和吸收,实现对水体的净化,还可以通过硝化去除污水中的氮磷等物质,生成氧气资源。此外,人工湿地系统还满足了人们对于城市自然环境的追求,改善了城市生态环境,提升了城市景观的美感,同时实现了环保效益和经济效益、社会效益的统一。
2.2 生态护岸技术的应用
护岸是指在江河等水体边的人工加固措施,传统的护岸工程往往没有考虑到生态环保方面的需求,均采用浆砌石等材料堆砌施工,其优点在于牢靠稳固,可以起到很好的抗冲刷效果,确保河道安全。其缺点在于对水环境的治理与保护功效不显著,切断了河道生态系统与陆地生态系统的关联,对整个生态系统具有一定的负面影响[6]。
生态护岸技术不仅强调保护河道结构安全,还注重对水环境的治理与保护功效,是一种有效的生态型水环境治理技术。该技术是基于水质运动的规律,在河道护岸上将不同介质按顺序排列,实现河道与陆地生态系统的能量、物质交换,促进两个生态系统的平衡稳定,从而达到改善水环境的目的。在具体技术应用的过程中,通常是针对不同的河湖系统采用直立型、缓坡型、陡坡型结构来优化生态护岸系统效果,还可以在河湖边界种植各种植物来强化土壤固土能力,提升护岸的抗洪抗压能力,使水体污染情况得到有效的控制。护岸的生态功能是尊重生态系统的整体性和协调性,避免河道与陆地生态系统相分离。
2.3 湖滨带净化技术的应用
湖滨带是水环境与陆地生态系统的交叉部位,主要是湖泊与陆地的生态过渡地带,湖滨带净化技术是在湖滨带构筑一个多功能的生态污水净化系统。该技术主要是使用吸附材料和酶促填料来促进动植物体系的形成,可以起到涵养水分、净化水质的作用,以及丰富湖滨带生物的多样性,并起到蓄洪防旱和美观作用。
在实际应用中,当湖水或雨水进入湖滨带生态系统时,可以通过贮存水分起到蓄洪防旱的功效,保持水资源的平衡;还可以在湖滨带生态系统微生物、动物、植物和各种物质元素的共同作用下,过滤水中的污染物,吸收富营养化元素,从而净化水质,改善水体状况,维持湖滨带的生态系统平衡,促进生态系统物种的多样性和稳定性,强化湖泊与陆地生态系统之间的联系[7]。
2.4 人工浮岛技术的应用
按照自然界的物质交换规律,在富营养化的水域上种植植物,可以起到吸收、吸附水中的营养元素,达到净化水域的目的,而人工浮岛技术就是利用这一原理。该技术以水域中的悬浮填料为基础,大规模种植可有效净化水质的植物,且人工浮岛技术不会受水深等因素的限制,即使在大深度水域也可以取得不错的净化效果,同时也为水域景观增添了观赏性。
2.5 雨水径流促渗技术的应用
在城市范围内,硬质地面使渗水、滞水空间被大量挤占,地面径流大幅增加,这容易引起城市内涝,并可能导致严重的面源污染。近年来,国内外众多城市都遭受到暴雨的侵袭,英国、德国等国家和地区受暴雨影响发生了重大洪水灾害,而国内河南、山西等多个省市也遭受了重大损失。这固然有降雨量过大过急的原因,但也在一定程度上凸显了城市雨水下渗能力不足的问题[8]。为此,在城市地区应加强地表的渗水与过滤功能,尽可能提升绿化地面占比,可在道路两侧绿化种植,对绿地土质进行改造,还可以在表层土壤中添加促进渗透的材料,铺设砾石来减少径流,以增强城市抵御内涝的能力,净化雨水的各种污染。
3 结语
综上所述,生态型水环境治理技术的应用不仅有助于改善水质的污染状况,还可以促进人与自然的和谐共生,为社会经济发展提供新的动力。所以,环境保护工作任重而道远,而生态型水环境治理技术的研发与应用,要兼顾环境效益和经济效益、社会效益,摒弃先污染后治理的老路,采用防、治两用的新方法,以此保护水资源,保护生态环境,为人类生产生活创造更加美好的自然环境。