综合治理技术在水环境修复工程中的应用分析

发表时间:2021/6/9   来源:《基层建设》2021年第5期   作者:宣斌
[导读] 摘要:近年来,世界各地科研工作者从“控源减污、基础环境改善、生态修复和重建、优化群落结构”等方面进行了大量的研究与实践,本文首先介绍城市水环境修复工程中综合治理的必要性,并分析城市水环境修复工程中的污染物特征及来源,最后探讨综合治理技术在水环境修复工程中的应用,从而完善适合城市水环境修复的综合整治模式和思路,以便推进人与环境、生物与环境、社会经济发展与资源环境的协调统一和可持续发展。
        安徽国祯环境修复股份有限公司  安徽合肥  230088
        摘要:近年来,世界各地科研工作者从“控源减污、基础环境改善、生态修复和重建、优化群落结构”等方面进行了大量的研究与实践,本文首先介绍城市水环境修复工程中综合治理的必要性,并分析城市水环境修复工程中的污染物特征及来源,最后探讨综合治理技术在水环境修复工程中的应用,从而完善适合城市水环境修复的综合整治模式和思路,以便推进人与环境、生物与环境、社会经济发展与资源环境的协调统一和可持续发展。
        关键词:综合治理技术;水环境修复工程;应用
        导言:
        随着城市化进程的加快,城市水环境问题越来越严重,水环境污染早已超过城市水体的环境容量及自净能力,导致水质恶化、洪涝频繁、水生生态系统退化等诸多亟待解决的问题。在城市发展过程中,应着重加强对城市水环境的综合治理,不但要实现对城市水环境的污染修复,也要防止在修复治理的过程中出现其他环境问题,甚至是新的污染,所以需要找出适合城市水环境修复工程中的综合治理技术。
        1 城市水环境修复工程中综合治理的必要性
        随着城市化进程加快,城市水体环境持续恶化,水体污染程度不断加剧,是城市化进程中面临的一个严峻的问题。近年来,世界各地都对水体生态修复进行了大量相关的研究和实践,但这些理论研究和实践都有自己的优势和弊端,在现有的针对城市水体环境修复的方法中,物理修复是通过移除水体环境中的污染物使得被污染的水体得到改善的方法,但这种方法对防止水质进一步恶化只能起到延缓作用,不能从根本上控制水体的污染;化学修复法是指向水体中投放化学合成材料,通过其与污染物发生化学反应来达到降低或者去除水体中污染物的目的,但若选用的化学合成材料不当,可能容易造成二次污染;生物修复主要是利用动植物和微生物来对河道中的污染物进行吸附、吸收和转化,从而达到净化水体和逐步恢复生态的目的,但重金属等有毒物质对生物降解存在抑制作用,不能被生物降解。所以,这些方法都不能成功解决我国城市水环境的污染现状,必须在原有技术上进行改进和调整,并结合水体污染的具体情况,探索出能持久性解决我国城市水环境的治理办法。
        2 城市水环境修复工程中的污染物特征及来源
        我国城市地表水体主要是受到氮、磷等富营养元素污染,还受到一些有机难降解物、农药、悬浮物、汽车尾气、雾霾的污染。越来越多的污染物排放到水体中,在水环境中经过长期的积累,使得水污染的特征越来越凸显:由于水体流动性较小,自净能力也较差,使得城市水体形成一个具有内在动力的密闭系统,水体通过此系统进行各种物质的转化。同时,水体中多种污染物共存并相互作用,多种污染行为同时发生,多种污染效应之间出现协同作用或者拮抗作用。这些同时发生的物理、化学及生物作用,使得水环境污染问题变得更加棘手。
        我国城市水体污染物的来源具有多样性,一方面有天然污染与人为污染,另一方面又有外源性污染和内源性污染。外源性污染是指污染物来源于水体外部,主要有生活污水、工业废水、垃圾渗滤液及初期雨水等,它是导致城市水污染的最主要原因,也是城市水体治理最主要的内容。内源性污染是指污染物来源于水体内部,主要有底泥污染物的释放、水生生物残体及水生动物代谢产物等。内源性污染相对于外源性污染,所占的比重相对较少。所以,城市水体环境的治理与修复可从两个方面着手:控制外源性污染物,应尽可能地减少甚至阻断外源性污染物进入城市水体环境,可从减少人为污染出发,通过严苛的法律手段来控制人为污染源的排入;而对于内源性污染物的控制,则需建立合适的种群结构等多种手段,以此来减缓内源污染物的释放速度。


        3 综合治理技术在水环境修复工程中的应用
        3.1 河道清淤技术
        该治理河道常年未经清淤,河道内底泥淤积较厚,淤泥深度大约为1m,经计算得知,河道内的淤泥存量约30000~35000m3。底泥内源污染物的释放是河道污染的重要因素之一,河道内的底泥不清除必将会导致底泥内的污染物连续不断地释放至河道水体内,进而导致河道水质不稳定。增加河道治理的难度,同时河道淤泥太深必定会导致河道蓄水能力降低,同时影响河道行洪能力。综合考虑以上因素,需要首先对河道进行清淤,减少河道内源污染。
        3.2 活水补水技术
        该治理河道上游无水源补充,水体流动性较差,在没有降雨或地表径流等外源补给的情况,大多处于静止状态。为了从根本上解决河道水质问题,需从水动力方面考虑,解决水体流动性问题。水流速度的增加,有利于水体复氧,强化好氧微生物降解,进而达到自净能力及环境容量的目的。要实现水体流动,需借助水利工程设施形成水动力,所以小范围区域活水设计是必需的。形成区域活水,既可均衡稀释上下游水体的污染物浓度,又可调活水体增大流速,提高水体的复氧、自净能力,加快水体中污染物的降解,从而达到改善水质的目的。通过在下游河道交汇处设置溢流堰,形成上下游水位差,结合泵站调水,将下游水调往上游,完成水体循环,形成小范围的区域活水。提高水体自净能力,结合水生动植物的改善措施,形成长效持久的流动性生态水环境。
        3.3 曝气增氧技术
        受污染河道或者黑臭河道的一个重要特点就是溶解氧低,河道处于缺氧或厌氧的状态,导致河道内的厌氧微生物大量繁殖,河道内的有机物在厌氧微生物的作用下分解,同时产生甲烷、硫化氢废气等带有恶臭气味的气体逸出水面进入大气,造成水体发黑发臭。抑制厌氧微生物的生长,最简单、最快速且行之有效的方式就是曝气增氧技术。综合考虑河道的形态、水质、水量、景观等方面的因素,在该项目黑臭河道内布设2.2Kw涌泉式曝气机10台,单台设备充氧效率约3.0kg/Kw·h。通过曝气设备对水体进行强化复氧,提升水体溶解氧,迅速减轻水体缺氧状态。增强水体上下循环,提高水体流动性,提升河道底层溶解氧,提高底泥微生物活性,降解污染物。
        3.4 复合微生物修复技术
        自然河道在遇到一定的外来污染的时候都有一定的自我修复能力,黑臭河道之所以无法自我修复最重要的原因就是过高的污染负荷导致河道微生态环境遭到破坏,要想恢复河道的自我修复能力必须修复河道的微生态环境。复合微生物修复技术是通过接种复合微生物为河道补充有益微生物,分解水体及未清理干净的底泥中的污染物,提升河道水质,同时加快河道微生态环境的修复,为河道建立稳定的微生态系统。
        3.5 生态系统构建技术
        要想实现河道的长治久清,就必须让河道有一定的纳污能力和自我修复能力,便需要在河道内构件完整的生态系统。根据当地水生态环境特征向河道内投加本地鱼类、螺蛳等水生动物,并种植沉水植物、挺水植物及浮岛等水生植物,在河道内构建一个完整且立体的生态系统,从而让河道能够承受外来污染的冲击,在污染物进入河道后依靠河道内的生态系统降解污染物,从而达到长治久清的治理目标。
        4 结语
        综上可知,针对城市水环境修复工程中的污染物特征及来源,本文采用河道清淤技术+活水补水技术+曝气增氧技术+复合微生物修复技术+生态系统构建技术的综合治理技术对河道进行治理,通过综合利用各项治理措施,改善河道的水质,修复河道的生态系统及自净能力,为河道建立一定的环境容量;美化河道景观。总之,城市水环境的污染是一个长期积累的过程,对于水环境的修复应当找到适合的方法,循序渐进逐步修复。
        参考文献:
        [1]陈亮.城市水环境治理生物修复技术的研究[J].2019.
        [2]李新贵,孙亚月,黄美荣.城市水环境的修复与综合治理[J].2018.
        [3]王睿,谭映宇,王震,李亚,任旭锋,徐佳佳.水生态修复技术在城市河道污染治理工程中的应用[J].2020.
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