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黑臭水体治理的根本:内源污染消除和水生态恢复


来源:本站 发布时间:2017-9-27 13:51:10 浏览量:


一、黑臭水体的成因

水体中有机污染物含量过高时,在好氧微生物的作用下,有机物分解会大量消耗水中的氧气,使水体转化成缺氧或厌氧状态。在缺氧和厌氧条件下,有机物腐败、分解,产生氨、硫化氢、硫醇、硫醚、有机胺和有机酸等恶臭物质,致使水体变臭。有机物污染是直接原因,恶臭化合物是水溶性的小分子物质,一旦生成就难以去除。


图为黑臭水体的成因

根据上面“黑臭”成因,可见水体中底泥污染物是其产生的主要原因,而城市排水的电源污染,雨水径流等面源污染则是其污染的主要外部来源。

根据水体透明度、溶解氧、氧化还原电位、氨氮等指标的不同,可以将水体的黑臭级别分为三级。


图为黑臭级别的判定

二、现有黑臭水体治理各类技术及其局限性

“水体黑臭的根本原因是污染量超过水体的自净能力。

在治理黑臭水体时应遵循“外源控制+内源控制+提升自净能力+综合管理”的理念。

外源控制主要是截断污染源,对点源污染、面源污染进行综合治理;

内源控制则是内源污染物的清除与固化(如河道清淤等);

提升自净能力是使水系连通,维持水体流动性,恢复水体生态系统自净能力,恢复河道景观。

在此基础上,要加强综合管理,建立完善的监测系统。

治理黑臭水体截是基础,治是关键,保是根本。截是切断进入水体污染源;治是采用技术使现有水体变清;保是恢复水体生态和自净能力,永保水清。

“针对城市黑臭水体的治理技术主要包括生物修复技术、物理修复技术和化学修复技术等。

传统的生物修复技术较多,主要包括生物稳定塘、生物膜法、曝气复氧、生物液促生等。此外,伴随着生态修复理念而出现的生态浮床、旁路技术等新技术,也已开始被采纳和应用。

随着环保要求的不断提高和生物技术的发展,生物修复凸显出高效益、低成本、操作灵活的特点。美国和德国等西方国家已经普遍采取近自然的修复工艺,采用生态护岸、保持河流自然形态等措施,达到恢复水生生物多样性的目的。不过,生物修复的功能和范围都是有限的,它还必须同其他方法有机结合起来。否则,会因为外源污染物的不断注入或是生物修复本身的局限性而影响治理效果,甚至功亏一篑。

除了生物修复之外,物理修复和化学修复也是治理河道时经常采用的重要方法。这些方法不但能弥补生物修复的不足,而且有些还被当作必不可少的手段来使用。

物理法主要用于黑臭水体的先期治理,如截污、清淤等,调水、换水和循环过滤等方法,适用于总水量不大的小河道治理;

化学法具有反应迅速、见效快的特点,特别适用于水质和水量经常发生变化的河道。

近年来根据实际需要,还发展了网格栅、超声波降解、新型催化剂、化学除藻剂等多项环境友好新技术,应用潜力巨大。

现有的部分黑臭水体治理技术的局限性如下:

岸带修复:景观效果为主,截污效果十分有限。

植物生态净化:在河道内种花种草效果甚微、很难解决根本问题。要尊重自然规律,合理选择水生植物。影响面、季节影响、植物收割。

原位化学处理(混凝处理):只是污染物转移,没有移除和去除。对有机物和氮的处理效果有限。人工投加化学处理药剂会对生态系统造成不利影响的累积,不宜提倡。

原位生物处理:对有机物有一定效果,对氮磷基本没有效果。人工投加生物制剂,难以发挥长效作用。

三、黑臭水体治理的“根本之道”

(1)内源污染的消除

内源污染的控制与消除,是最直接的削减黑臭水体污染源的方法,也是黑臭水体真正还清的技术大前提。

图为内源污染消除的现场作业

目前,内源污染消除的主要方式是利用船载刀具对河底板结层进行物理切割打撒。利用泵送系统对物料进行外排输送、该方式对河道水深、水流速度要求不高。施工周期短。效率高设备吊入河道后很快就可以进行施工。

(2)水生态修复

水生态修复与水质净化解决主要包括三部分内容:生境重构、生境调养、生态监控。其中生境重构是基础、生境调养是核心,生态监控是关键,并且生态监控是一个长期的过程。

生境重构包括浮游动物净水技术、基地改良技术、生态抗渗技术、生态交错带构建技术、沉水植物去除富营养化技术、沉睡植物群落构建技术、水下森林生境重构技术。


图为生境重构的方法路线

生境调养需要科学合理的设计水生动物生长模式,包括水生动物种类、数量、雌雄比、个体大小、食性、放养季节、放养顺序、病害防治等。多层次、先后合理地投放水生动物、形成纵向、横向共生体系,并根据水质变化,不断调整、配置水生动物种类、数量等。


图为生境调养路线

生态监控需要对水体特征参数检测调控,对生态系统监控管理,对物种多样性监测与调控,对外来物种入侵风险控制与管理,并制定应急措施和管理机制。

结束语

黑臭水体的治理是一个复杂的系统工程,为了保障治理措施的科学性、可操作性和治理效果的长效性,应抓住黑臭水体的症结,从根源上着手,控制污染源,重构水体生态系统,做到标本兼治,根除黑臭水体。

 



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