黑臭水體治理的根本:內源汙染消除和水生態恢複


來源:本站 發布時間:2017-9-27 13:51:10 瀏覽量:


一、黑臭水體的成因

水體中有機汙染物含量過高時,在好氧微生物的作用下,有機物分解會大量消耗水中的氧氣,使水體轉化成缺氧或厭氧狀態。在缺氧和厭氧條件下,有機物腐敗、分解,產生氨、硫化氫、硫醇、硫醚、有機胺和有機酸等惡臭物質,致使水體變臭。有機物汙染是直接原因,惡臭化合物是水溶性的小分子物質,一旦生成就難以去除。


圖為黑臭水體的成因

根據上麵“黑臭”成因,可見水體中底泥汙染物是其產生的主要原因,而城市排水的電源汙染,雨水徑流等麵源汙染則是其汙染的主要外部來源。

根據水體透明度、溶解氧、氧化還原電位、氨氮等指標的不同,可以將水體的黑臭級別分為三級。


圖為黑臭級別的判定

二、現有黑臭水體治理各類技術及其局限性

“水體黑臭的根本原因是汙染量超過水體的自淨能力。

在治理黑臭水體時應遵循“外源控製+內源控製+提升自淨能力+綜合管理”的理念。

外源控製主要是截斷汙染源,對點源汙染、麵源汙染進行綜合治理;

內源控製則是內源汙染物的清除與固化(如河道清淤等);

提升自淨能力是使水係連通,維持水體流動性,恢複水體生態係統自淨能力,恢複河道景觀。

在此基礎上,要加強綜合管理,建立完善的監測係統。

治理黑臭水體截是基礎,治是關鍵,保是根本。截是切斷進入水體汙染源;治是采用技術使現有水體變清;保是恢複水體生態和自淨能力,永保水清。

“針對城市黑臭水體的治理技術主要包括生物修複技術、物理修複技術和化學修複技術等。

傳統的生物修複技術較多,主要包括生物穩定塘、生物膜法、曝氣複氧、生物液促生等。此外,伴隨著生態修複理念而出現的生態浮床、旁路技術等新技術,也已開始被采納和應用。

隨著環保要求的不斷提高和生物技術的發展,生物修複凸顯出高效益、低成本、操作靈活的特點。美國和德國等西方國家已經普遍采取近自然的修複工藝,采用生態護岸、保持河流自然形態等措施,達到恢複水生生物多樣性的目的。不過,生物修複的功能和範圍都是有限的,它還必須同其他方法有機結合起來。否則,會因為外源汙染物的不斷注入或是生物修複本身的局限性而影響治理效果,甚至功虧一簣。

除了生物修複之外,物理修複和化學修複也是治理河道時經常采用的重要方法。這些方法不但能彌補生物修複的不足,而且有些還被當作必不可少的手段來使用。

物理法主要用於黑臭水體的先期治理,如截汙、清淤等,調水、換水和循環過濾等方法,適用於總水量不大的小河道治理;

化學法具有反應迅速、見效快的特點,特別適用於水質和水量經常發生變化的河道。

近年來根據實際需要,還發展了網格柵、超聲波降解、新型催化劑、化學除藻劑等多項環境友好新技術,應用潛力巨大。

現有的部分黑臭水體治理技術的局限性如下:

岸帶修複:景觀效果為主,截汙效果十分有限。

植物生態淨化:在河道內種花種草效果甚微、很難解決根本問題。要尊重自然規律,合理選擇水生植物。影響麵、季節影響、植物收割。

原位化學處理(混凝處理):隻是汙染物轉移,沒有移除和去除。對有機物和氮的處理效果有限。人工投加化學處理藥劑會對生態係統造成不利影響的累積,不宜提倡。

原位生物處理:對有機物有一定效果,對氮磷基本沒有效果。人工投加生物製劑,難以發揮長效作用。

三、黑臭水體治理的“根本之道”

(1)內源汙染的消除

內源汙染的控製與消除,是最直接的削減黑臭水體汙染源的方法,也是黑臭水體真正還清的技術大前提。

圖為內源汙染消除的現場作業

目前,內源汙染消除的主要方式是利用船載刀具對河底板結層進行物理切割打撒。利用泵送係統對物料進行外排輸送、該方式對河道水深、水流速度要求不高。施工周期短。效率高設備吊入河道後很快就可以進行施工。

(2)水生態修複

水生態修複與水質淨化解決主要包括三部分內容:生境重構、生境調養、生態監控。其中生境重構是基礎、生境調養是核心,生態監控是關鍵,並且生態監控是一個長期的過程。

生境重構包括浮遊動物淨水技術、基地改良技術、生態抗滲技術、生態交錯帶構建技術、沉水植物去除富營養化技術、沉睡植物群落構建技術、水下森林生境重構技術。


圖為生境重構的方法路線

生境調養需要科學合理的設計水生動物生長模式,包括水生動物種類、數量、雌雄比、個體大小、食性、放養季節、放養順序、病害防治等。多層次、先後合理地投放水生動物、形成縱向、橫向共生體係,並根據水質變化,不斷調整、配置水生動物種類、數量等。


圖為生境調養路線

生態監控需要對水體特征參數檢測調控,對生態係統監控管理,對物種多樣性監測與調控,對外來物種入侵風險控製與管理,並製定應急措施和管理機製。

結束語

黑臭水體的治理是一個複雜的係統工程,為了保障治理措施的科學性、可操作性和治理效果的長效性,應抓住黑臭水體的症結,從根源上著手,控製汙染源,重構水體生態係統,做到標本兼治,根除黑臭水體。

 



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