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摘 要:城市依水而生,因水而兴,城市河道中的水质状况会直接影响到人们的生存环境和生活质量。但由于我国城市水环境污染严重,城市河道中的水体多被有机污染物和氮、磷等污染物污染,黑臭水体已是我国各城市河道普遍存在的现象。城市黑臭河道的治理将是今后一段时间内重点解决的环境问题。
关键词:城市;黑臭河道;污染;环境;生态系统;生物
近年来,我国城市化进程发展的速度较快,城市河道作为城市的重要景观,也越来越被人们重视起来。但长期以来,我国城市河道过多的强调其防涝和泄洪的功能,而对生态和景观等功能都较为忽略,这就导致对河道景观的治理较少,河道长期受到污染源的污染,导致水体质量下降,而且随着污染的加剧,水体的自净功能丧失,城市河道表现为黑、臭等,成为名符其实的“臭水沟”。不仅影响了城市的景观,也使城市的形象受到破坏,给人们的生存环境带来较大的影响。所以加强城市河道的治理,维护城市的生态环境,美化城市的景观,改善人们居住的环境具有极其重要的意义。
1城市河道黑臭的形成
“黑臭”被认为是一种水体中有机污染物厌气分解的生物化学现象,是水体有机物污染的极端现象。由于水体中有机污染物、氮、磷富含量过多,造成水体缺氧,有机物腐败。长时间接触,对城市居民的健康及城市生态安全构成了极为严重的威胁。大量的有机物进入水体后,破坏了水体自身所可以降解及净化的系统,在经过分解、腐败的过程后产生腐殖质等发臭物质沉积在河道底部,挥发性,刺激性气体,如硫化氢、甲烷等逸出水面。排放进入水体的重金属铁、锰等污染物与水中的硫形成了硫化物,形成大量带电胶体的黑色悬浮颗粒。导致河流黑臭的因素:有机物,底泥,水温,DO等。
2 城市黑臭河道的成因
黑臭河道治理工作的开展,则需要对导致黑臭河道形成的原因进行具体的分析,从而再针对具体的原因来加以治理。
2.1生活废水进入河道
目前随着城市人口的增加,其所产生的生活废水量也越来越多,这些生活废水如果不经处理即排入到城市河流当中,则会导致水体富营养化,同时河道也会受到不同程度的污染,这也是导致河道黑臭的重要原因。
2.2初期雨水夹带的污染物质
在大量降雨时,雨水不仅会携带大量的地表污染物,同时城市周边的耕地土壤中残存着的农药和化肥也会随着雨水的径流汇入到河道中,从而导致河道水体受到污染。
2.3工业污水排放
目前城市中工业发达,而在工业生活过程中会产生大量的废水和废液,这部分污吕中不仅含有工业生产的作料、副产品,同时还有生产过程中的污染物,这些污水一旦进入到河道内,则会造成河道水体内的有机需氧物质、化学毒物、无机固体悬浮物、金属、酸碱、植物营养物质、及病原体污染等。近年来,虽然环境保护和执法的力度加大,工业污水直接排入河道的现象得到了有效的控制,但仍存在着偷排的情况,对河道的污染仍不可轻视。
3 城市黑臭河道的治理方法
近年来,我国城市取得了较快的发展,但是相关的配套设施却与城市的发展速度没有取得一致性,这样就导致基础设施滞后,大量的未经处理的生活和生产污水被直接排入到城市的河道内,从而导致河道内水体富营养化,使河道呈现出黑臭的现象。随着城市环境治理力度的增加,针对城市河道黑臭的问题直到了有效的整治,而且取得了较为明显的效果。在整治过程中,需要根据不同的污染源来采取不同的治理方法,大致有物理法、化学法和生物生态法。
3.1物理法
3.1.1人工增氧
有机污染严重的河流会处于缺氧或者无氧状态,使河道正常的水生生态系统遭到破坏。通过在适当位置向河道水体进行人工曝气增氧,可以提高水中溶解氧,增强河道自净能力,消除黑臭现象。
3.1.2河道清淤
长期受到严重污染水体的底泥中沉积有大量的污染物,如N、P等,在一定条件下,这些污染物会从底泥中释放出来,造成水质恶化。通过实施清淤疏浚,可以将底泥中的污染物移出河道生态系统,能显著降低内源磷负荷。
3.1.3引水补水
引水冲污和换水稀释是湖泊净化经常采用的措施。对污染较严重并且流动缓慢的河流尤其是长期缺乏补充水源的城市内河较为适用。此方法可以在短时间了将河道内的污染物浓度和总量降低,提高河道水体的溶解氧,恢复部分自净能力;并可以置换河道死水区、非主流区的重污染河水。但通过此方法,水体内的污染物仅转移到下游,并未得到有效降解。
3.2化学处理
化学除藻是控制藻类生长的快速有效方法。这种方法操作简单,可以在短时间内取得明显的除藻效果,提高水体透明度。但此方法不能从根本上解决水体富营养化。
3.3生物生态技术
目前在建设生态城市的过程中,人们的生态环保理念不断的增强,所以在对城市河道治理上,出于可持续发展及生态环保的需要,在处理方式选择上目前多采用生物生态净化技术,此种技术不仅成本低廉,而且具有良好的环保效果,符合当前社会可持续发展的理念,而且具有比传统治理方式更好的效果。
生物生态技术,是通过对天然存在的微生物的利用来恢复和增加水体自净能力,所以在这种思路上,则需要在一定的生存环境条件下进行微生物的培育,增加微生物的活性,从而使其将水体内的有机物转化为无机物,使水体生态系统得以逐渐恢复,使水体的自净功能得以增强。目前利用生物生态水体修复技术进行污染水体治理的方法较多,但其核心只有一个,即是培养微生物的优势群落,从而增强其活性,但在实际治理过程中,由于污染成因较为复杂,水体内的有害物质存在着多样性,所以在治理方法选择上,单一的方法很难达到良好的效果,所以通常情况下都需要根据污染水体的情况来采取综合性的技术进行治理。
在具体的实践当中,根据水体的污染程度和水体所含化学元素的不同,配合一些化学处理方式,得到更好的效果。同时,生物生态净化技术可以有效的使水体生物达到趋利避害,比如“水葫芦”的水生植物处理受富含有机污染的水体,取得了一些好的经验和效果。水葫芦生长速度惊人,在适宜的条件下,每5天就能繁殖新株,也能开花坚固产生种子而进行有性繁殖,这种植物在水中有着特殊的属性,如果平时不加节制的生长,会过分繁殖而导致水资源的污染,但是由于水葫芦具有快速、极强、多效的净水能力,而且投资少,是一种比较经济的污水处理方式,它的吸污能力在所有的水草中是最强的,水葫芦还对重金属离子能够应对自如,对农药和其他人工合成化合物等有极强的富集能力。它对石油废水中的有机污染物清除率可達95%以上,而且还会向四周环境分泌出杀菌因子,令腐生菌、大肠杆菌的数量大大降低,水葫芦发达的根系所分泌出的物质,可有效降解毒杀酚、灭蚊灵、氰等多种有机毒物。利用水葫芦净化污水可以说是一种成本低廉、节约能源、运转成本低、再生轻易、效益较高的简便易行方法。
结语
城市河道是水污染的源头,随着城市人口的增多,城市河道黑臭治理迫在眉睫。在这个阶段,环境治理,特别是水环境治理明显滞后于经济的发展和人民群众对生活环境的要求,随着国家“十三五”环境规划要求的提出,要综合采用“渗、滞、蓄、净、用、排”等措施,改变传统人为干预改善环境,而更多地是要顺应自然,用自然的力量恢复自然环境。河道黑臭治理中,微生物、水生植物在生物修复中起到至关重要的作用,未来,我们应该基于现有的生物生态方法,继续研究并筛选出环境因素限制低的微生物种群,优化组合技术,从而开发出最适合我國实际,符合自然规律,具有良好效果的城市黑臭河道治理技术。
参考文献:
[1]钱嫦萍.中国南方城市河流污染治理共性技术集成与工程绩效评估 [D].上海:华东师范大学,2014.
[2]程庆霖,何岩,黄民生,等.城市黑臭河道治理方法的研究进展 [J].上海化工,2011 (02) :25-31.
关键词:城市;黑臭河道;污染;环境;生态系统;生物
近年来,我国城市化进程发展的速度较快,城市河道作为城市的重要景观,也越来越被人们重视起来。但长期以来,我国城市河道过多的强调其防涝和泄洪的功能,而对生态和景观等功能都较为忽略,这就导致对河道景观的治理较少,河道长期受到污染源的污染,导致水体质量下降,而且随着污染的加剧,水体的自净功能丧失,城市河道表现为黑、臭等,成为名符其实的“臭水沟”。不仅影响了城市的景观,也使城市的形象受到破坏,给人们的生存环境带来较大的影响。所以加强城市河道的治理,维护城市的生态环境,美化城市的景观,改善人们居住的环境具有极其重要的意义。
1城市河道黑臭的形成
“黑臭”被认为是一种水体中有机污染物厌气分解的生物化学现象,是水体有机物污染的极端现象。由于水体中有机污染物、氮、磷富含量过多,造成水体缺氧,有机物腐败。长时间接触,对城市居民的健康及城市生态安全构成了极为严重的威胁。大量的有机物进入水体后,破坏了水体自身所可以降解及净化的系统,在经过分解、腐败的过程后产生腐殖质等发臭物质沉积在河道底部,挥发性,刺激性气体,如硫化氢、甲烷等逸出水面。排放进入水体的重金属铁、锰等污染物与水中的硫形成了硫化物,形成大量带电胶体的黑色悬浮颗粒。导致河流黑臭的因素:有机物,底泥,水温,DO等。
2 城市黑臭河道的成因
黑臭河道治理工作的开展,则需要对导致黑臭河道形成的原因进行具体的分析,从而再针对具体的原因来加以治理。
2.1生活废水进入河道
目前随着城市人口的增加,其所产生的生活废水量也越来越多,这些生活废水如果不经处理即排入到城市河流当中,则会导致水体富营养化,同时河道也会受到不同程度的污染,这也是导致河道黑臭的重要原因。
2.2初期雨水夹带的污染物质
在大量降雨时,雨水不仅会携带大量的地表污染物,同时城市周边的耕地土壤中残存着的农药和化肥也会随着雨水的径流汇入到河道中,从而导致河道水体受到污染。
2.3工业污水排放
目前城市中工业发达,而在工业生活过程中会产生大量的废水和废液,这部分污吕中不仅含有工业生产的作料、副产品,同时还有生产过程中的污染物,这些污水一旦进入到河道内,则会造成河道水体内的有机需氧物质、化学毒物、无机固体悬浮物、金属、酸碱、植物营养物质、及病原体污染等。近年来,虽然环境保护和执法的力度加大,工业污水直接排入河道的现象得到了有效的控制,但仍存在着偷排的情况,对河道的污染仍不可轻视。
3 城市黑臭河道的治理方法
近年来,我国城市取得了较快的发展,但是相关的配套设施却与城市的发展速度没有取得一致性,这样就导致基础设施滞后,大量的未经处理的生活和生产污水被直接排入到城市的河道内,从而导致河道内水体富营养化,使河道呈现出黑臭的现象。随着城市环境治理力度的增加,针对城市河道黑臭的问题直到了有效的整治,而且取得了较为明显的效果。在整治过程中,需要根据不同的污染源来采取不同的治理方法,大致有物理法、化学法和生物生态法。
3.1物理法
3.1.1人工增氧
有机污染严重的河流会处于缺氧或者无氧状态,使河道正常的水生生态系统遭到破坏。通过在适当位置向河道水体进行人工曝气增氧,可以提高水中溶解氧,增强河道自净能力,消除黑臭现象。
3.1.2河道清淤
长期受到严重污染水体的底泥中沉积有大量的污染物,如N、P等,在一定条件下,这些污染物会从底泥中释放出来,造成水质恶化。通过实施清淤疏浚,可以将底泥中的污染物移出河道生态系统,能显著降低内源磷负荷。
3.1.3引水补水
引水冲污和换水稀释是湖泊净化经常采用的措施。对污染较严重并且流动缓慢的河流尤其是长期缺乏补充水源的城市内河较为适用。此方法可以在短时间了将河道内的污染物浓度和总量降低,提高河道水体的溶解氧,恢复部分自净能力;并可以置换河道死水区、非主流区的重污染河水。但通过此方法,水体内的污染物仅转移到下游,并未得到有效降解。
3.2化学处理
化学除藻是控制藻类生长的快速有效方法。这种方法操作简单,可以在短时间内取得明显的除藻效果,提高水体透明度。但此方法不能从根本上解决水体富营养化。
3.3生物生态技术
目前在建设生态城市的过程中,人们的生态环保理念不断的增强,所以在对城市河道治理上,出于可持续发展及生态环保的需要,在处理方式选择上目前多采用生物生态净化技术,此种技术不仅成本低廉,而且具有良好的环保效果,符合当前社会可持续发展的理念,而且具有比传统治理方式更好的效果。
生物生态技术,是通过对天然存在的微生物的利用来恢复和增加水体自净能力,所以在这种思路上,则需要在一定的生存环境条件下进行微生物的培育,增加微生物的活性,从而使其将水体内的有机物转化为无机物,使水体生态系统得以逐渐恢复,使水体的自净功能得以增强。目前利用生物生态水体修复技术进行污染水体治理的方法较多,但其核心只有一个,即是培养微生物的优势群落,从而增强其活性,但在实际治理过程中,由于污染成因较为复杂,水体内的有害物质存在着多样性,所以在治理方法选择上,单一的方法很难达到良好的效果,所以通常情况下都需要根据污染水体的情况来采取综合性的技术进行治理。
在具体的实践当中,根据水体的污染程度和水体所含化学元素的不同,配合一些化学处理方式,得到更好的效果。同时,生物生态净化技术可以有效的使水体生物达到趋利避害,比如“水葫芦”的水生植物处理受富含有机污染的水体,取得了一些好的经验和效果。水葫芦生长速度惊人,在适宜的条件下,每5天就能繁殖新株,也能开花坚固产生种子而进行有性繁殖,这种植物在水中有着特殊的属性,如果平时不加节制的生长,会过分繁殖而导致水资源的污染,但是由于水葫芦具有快速、极强、多效的净水能力,而且投资少,是一种比较经济的污水处理方式,它的吸污能力在所有的水草中是最强的,水葫芦还对重金属离子能够应对自如,对农药和其他人工合成化合物等有极强的富集能力。它对石油废水中的有机污染物清除率可達95%以上,而且还会向四周环境分泌出杀菌因子,令腐生菌、大肠杆菌的数量大大降低,水葫芦发达的根系所分泌出的物质,可有效降解毒杀酚、灭蚊灵、氰等多种有机毒物。利用水葫芦净化污水可以说是一种成本低廉、节约能源、运转成本低、再生轻易、效益较高的简便易行方法。
结语
城市河道是水污染的源头,随着城市人口的增多,城市河道黑臭治理迫在眉睫。在这个阶段,环境治理,特别是水环境治理明显滞后于经济的发展和人民群众对生活环境的要求,随着国家“十三五”环境规划要求的提出,要综合采用“渗、滞、蓄、净、用、排”等措施,改变传统人为干预改善环境,而更多地是要顺应自然,用自然的力量恢复自然环境。河道黑臭治理中,微生物、水生植物在生物修复中起到至关重要的作用,未来,我们应该基于现有的生物生态方法,继续研究并筛选出环境因素限制低的微生物种群,优化组合技术,从而开发出最适合我國实际,符合自然规律,具有良好效果的城市黑臭河道治理技术。
参考文献:
[1]钱嫦萍.中国南方城市河流污染治理共性技术集成与工程绩效评估 [D].上海:华东师范大学,2014.
[2]程庆霖,何岩,黄民生,等.城市黑臭河道治理方法的研究进展 [J].上海化工,2011 (02) :25-31.