黑臭水体成因分析和治理方法研究

发表时间:2020/7/14   来源:《基层建设》2020年第8期   作者:王丽芬
[导读] 摘要:近年来,我国的城市化进程有了很大进展,城市工业化进程的不断加快,造成黑臭水体不断增多。
        黑龙江农垦勘测设计研究院武汉分院  湖北武汉  430000
        摘要:近年来,我国的城市化进程有了很大进展,城市工业化进程的不断加快,造成黑臭水体不断增多。针对城市黑臭水体成因及污染源的复杂多样性,通过对黑臭水体的形成原因和污染源进行分析,提出相对应的治理措施,以提升城市黑臭水体的治理效果与水平。
        关键词:水环境;黑臭水体;污染源;污水治理
        引言
        水是城市发展的重要自然资源、经济资源、社会资源和生态基础要素,水在城市中穿梭和流动,对于维持城市生态功能和安全稳定具有重要意义,但我国许多城市水体有机污染普遍存在且日益突出,城市污水直排河道,流经城镇河段污染严重,水体出现季节性或终年黑臭。
        1黑臭水体形成原因
        总的来讲,造成这一现象的原因主要来自于五个方面。首先是污水处理系统不够完善,在城市不断发展的同时,与之配套的污水处理系统建设工作停滞不前,很多污水没有经过处理就直接排放到外界,对环境造成了严重的破坏和污染,部分地区甚至存在直接排放污水的情况,尤其是在一些相对偏僻和落后的地区,这一情况日益严重。第二个方面主要在于城市水动力缺乏。从实际的角度来讲,我国水资源相对紧张,尤其是在北方地区,河流相对较少,而南方的河网支流大多为断流,如此便造成了水流不畅和水动力不足的局面,河流的自净能力和输水能力相对偏低。第三个方面在于地表径流冲击负荷较大。一些城市的排水管道大多使用了很长的时间,且都采用合流制的方式。如果暴雨的雨量超过了其承载能力,会使多余的雨污混合谁排放到水体当中。从另一个角度来讲,我国大部分的城市在初期雨水截流方面工作效果不理想,加以城市污染和地面污染情况的日益严重,会使水体质量急剧下降。除了上述的情况之外,内源污染情况也日益加重。营养物质进入到河流当中,会发生一系列的反应,进而在河流的地步沉降。一些重金属会在一定的条件之下,重新回到水体当中。从一直以来,我国雨污管道内淤积沉积物的情况都比较严重,所采用的清理方式也比较落后,根本无法满足当前的实际要求,管道的沉积物不断增多,会在很大程度上降低排水管道的能力,严重之时还会造成堵塞,对整个排水系统的正常运行和应用造成严重的影响。最后一个方面在于人们的环保意识相对薄弱,用水习惯差,造成了大量的水资源浪费。另外还有一些企业会对河流和水体造成极其严重的污染,将污水和垃圾直接排放到河流当中。
        2城市黑臭水体治理工程技术应用
        2.1外源减排
        外源减排是治理黑臭水体的根本,首先要对外部输入点源进行阻断,为此首先要摸城市生活污水、企业污水以及畜禽养殖厂的养殖污水的排放去向,区域排水体制及污水处理厂的建设情况,对于分流制污水管线直接进行截流进入污水处理厂,对于已经存在的合流制污水管线进行改造,确保雨污分流,污水全部收纳进入污水处理厂处理达标后排放。对水体排污口逐个进行封堵,对可能存在的暗管进行排查,切实杜绝河道两岸污染物的点源排放。
        2.2内源治理
        内源治理最常用的措施就是疏浚底泥,快速、高效地将河道底泥彻底清除。现在的技术可以确定底泥疏浚位置、疏浚深度以及对于疏浚方式的选择都有很成熟的案例。底泥疏浚虽然在国内外应用很广泛,但实际存在的问题也是不可避免的。即一般清淤工程量大,清淤污泥堆积处置也是一个难点;其次,污泥清理不彻底,残留的底泥也会造成二次污染;最后,清淤会破坏原本的生态平衡,后期修复又是一个长期建设生态平衡的过程。基于此,国内外又开始考虑一种不用清淤就可以实现内源治理的方式。经过探索,研究者发现不用清除底泥也可以达到目的。这项研究就是原位覆盖,即在底泥上覆盖一层或多层掩蔽物,隔断底泥中的污染物向水体中释放。这项技术在国外研究比较成熟,在国内还是众多学者研究的对象,力争做到推广使用。相比于底泥疏浚,原位覆盖可以避免底泥堆积占地面积大,堆放产生二次污染等问题,而且对于原有的微生物破坏性极低,适用于应急处理黑臭水体,因此,这项技术的研究还是很有必要的。

另一种也是不用清淤直接进行原位修复,利用一体化净水设备,其原理主要是进行曝气增氧,抑制底泥中的磷元素的释放。对于增氧,不得不提的是纳米气泡,其是存在于固液界面上或者溶液中纳米尺度的气泡,纳米气泡具有稳定性好、氧传质速率高和环境风险低等特点,可以实现深度增氧曝气,是控制内源污染的有效技术手段。
        2.3加强水系沟通,保证生态流量
        前文有所提到,河流动力的缺乏会导致城市水体自净能力下降,进而形成黑臭水体。对于季节性缺水的城市,相关工作人员需要采取适当的措施进行生态补水,以此可以使水动力不足的情况得到有效的改善和解决,最大程度的保证水体的流畅性。如果城市处于资源型缺水的状态,则需要对污水进行进一步的深度处理。与此同时,还应该对中水回用系统进行大力的应用,建立相应的城市水循环系统,最大程度的保证城市生态水的流量可以充分满足当前的实际需求。
        2.4生态净化
        主要采用建造生态浮岛、人工建造湿地、种植水生植物等人工生态技术措施;为有效去除水体中的氮、磷、有机物等污染物可以充分利用土壤-微生物-植物生态系统,并提高水体自身净化能力。
        2.5水质净化、活水循环
        对城市黑臭水体进行曝气充氧,引入干净的水源,并重建河道的生态系统,逐步恢复河道的原貌,采取生态护岸,恢复地表水体与地下水的交流通道,尽量使河水流动起来,增加水体复氧的概率。同时依据水体的具体特点,投加化学试剂,有计划、按比例地种植沉水植物、挺水植物和浮水植物,并定期进行收割和清理,以逐步清除水体中的氮、磷及其它污染物质,同时绿化河道并改善水体景观。
        2.6其他技术措施
        1)水体补水将污水处理厂中的再生水及天然雨水等资源补充到周边水体中,以此增加水体的流动性并保持水体容量稳定。2)污水处理厂中的再生水至少需达到地表五类水标准,以确保补水满足相应的水质要求。3)天然雨水的收集则充分运用海绵城市建设,对天然雨水进行再利用。
        结语
        综上所述,我国城市黑臭水体治理是一项集社会、环境和经济于一体的复杂系统工程,并制约着社会和经济的可持续发展,在分析了我国黑臭水体成因的基础上,结合国内外的黑臭水体治理的成功案例,阐述了黑臭水体治理的常用技术手段,因为外源污染是导致水体黑臭的重要原因,河道整治过程中一定要结合市政工程措施,做到污染物的彻底截流,减少入河污染。考虑到黑臭水体治理的长期性和复杂性,针对河道的具体特征和污染程度,在截污基础上一般需要多手段联用,而且每案不同,做到“一河一策”,同时需要注重采取措施的生态效应和景观效果,真正地实现城市水生态环境的改善,保障水环境安全,确保水体长治久清,实现“水清岸绿,鱼翔浅底”的美好愿景。
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