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摘要:现如今,城市黑臭水体问题变得越来越严重,从而既影响到了人们对城市环境的感官认知,同时也对水质安全产生了威胁。黑臭水体已经成为了我国各个城市河道中的常见现象。因此,治理城市黑臭河道必将会成为日后重点解决的环境问题。基于此,文中重点研究了城市河道黑臭水体污染治理技术。
关键词:城市河道;黑臭水体;污染治理技术
城市中的湖泊、河道等景观水体作为城市居住环境中的主要构成部分,具备的功能主要有水体循环、水土保持、水质涵养、调节温湿度以及改善城市气候条件等。然而,由于其较易遭受污染、水容量小、水体自净能力弱以及富含氮、磷等营养元素的水体中还可能滋生大量藻类,因此,消耗掉了较多的水体溶解氧,进而导致了水体缺氧而出现了黑臭现象。此种现象已经成为了我国大多数城市中普遍存在的污染问题,并且对人们的生活、城市形象以及生态环境造成了严重的影响。基于此,文中针对导致黑臭水体形成的主要因素,分析了城市河道黑臭水体污染治理技术。
1、导致黑臭水体形成的主要因素
1.1有机污染物
水体中的有机污染物在黑臭水体的形成过程中发挥着关键的作用。大部分有机污染物的存在形式均以溶解态与悬浮态为主,比方说,蛋白质、氨基酸、糖类和油脂等,利用微生物对上述物质进行分解时不仅会消耗掉较多的氧,而且还会释放出大量的硫化氢、氨和胺等臭味气体,从而导致水质出现了恶化与黑臭的现象。除此之外,由于好氧放线菌与厌氧微生物同时存在,因此,水体溶氧量不会影响到污染物降解。
1.2重金属
重金属污染也是导致水体黑臭的一个关键因素,其发挥的主要作用是致黑,水体的主要致黑成分包括较易发生氧化的硫化铁与硫化锰。
1.3底泥和底泥再悬浮作用
底泥可能存留较多污染物。基于物理、化学以及生物的作用,在底泥颗粒上面附着的污染物可能流进孔隙水中,向上释放覆水体,其降解耗氧属于水体耗氧的主要构成部分。其中,造成水体黑臭的直接原因就是由于底泥甲烷化和反硝化而导致的黑臭底泥上浮。
1.4温度、溶解氧和微生物
温度是引发水体黑臭的主要因素。温度对水体黑臭现象造成的影响主要包括水体微生物的活性与溶解氧的含量,首先,温度的升高可以使水体中微生物的活动次数变得越来越多,进而加快了微生物分解有机物的速度;其次,温度越高,水体中的溶解氧含量就越低。据研究表明,如果水体温度未高于8℃或者是未低于35℃,就会限制放线菌产生致黑臭物质 geosmin,因此,水体往往不黑臭。然而,如果水温刚好处于25℃,放线菌也最活跃,并且水体也较易出现黑臭现象。由此可见,水体的黑臭现象在夏季最为常见,在冬季不易发生[1]。
1.5径污比
径污比就是径流量同排放到河流中的污水量比值。河流的径污比越大,稀释能力就越强,因此,河流受到污染的机率与污染度也较小。一旦径污比未大于 8∶1 ,河水就较易遭到严重污染,进而出现了黑臭现象。
2、城市河道黑臭水体污染治理技术
2.1人工曝气
水体富营养化和腐殖质的不断增加导致了水体供氧与耗氧的失衡,这也是引发水体黑臭现象的一种重要因素。人工曝气复氧能够有效地治理河道黑臭。实际上,人工曝气复氧技术就是增加黑臭河道中的氧,进而可以使水体中含有更多的 DO,让水体的自净功能越来越强,推动水体生态系统的恢复。按照不同的环境治理因素,可以将人工曝气复氧划分成鼓风-扩散、水面转刷和船载移动曝气。
2.2底泥疏浚
底泥不仅是河道污染物的主要构成部分,而且也是导致河道黑臭的一种重要因素。污染物 进到水体之后,随着河流直接在河底沉积;一些随着雨水中包含的氮、磷有机物进到了水体 中,在底泥中进行沉积。在水生生态系统中,沉积物属于营养物、重金属和永恒性有机物污染物的汇和源。河道中的污染物主要来源于底泥,底泥疏浚能够彻底去除掉河道和湖泊中的底泥,因此,底泥疏浚技术在治理河道黑臭方面得到了广泛应用。比方说,日本的印幡湖与霞浦湖,美国的伊利湖、安大略湖南部和瑞典的Trummen湖等均进行了局部或者是大面积的底泥疏浚。我国的滇池草海是第一个开展生态疏浚治理工作的湖泊,通过12个月的治理,湖区水体环境得到了相应的改善,不仅大大降低了TN、TP,而且还有效去除了底泥中的有机污染物与重金属[2]。
2.3强化絮凝
強化絮凝是治理城市河道黑臭水体的一种化学方法,通过对化学药剂的使用将黑臭河道 中的漂浮物和溶解性有机物去除掉,以此来减少水体的色度,从而有助于改善感官视觉,此项技术往往用在部分黑臭河道的治理环节。基于化学絮凝的作用,能够在短期内有效改善水质。我国曾经采用此种方法对上海的苏州河做过实验,结果显示:强化絮凝方法对COD的含量提出了相应的要求,再加上投放化学试剂可能改变河道水体的环境,因此,现阶段,并未广泛应用在实际工程中。
2.4 微生物强化技术
普通的生物治理技术能够有效地去除掉出水污染物浓度较高和较易降解的水体。然而,随着工业技术水平的日益提高,工业废水中产生了无法降解的重金属污染物;城市污水中含有越来越多的氮、磷有机物,从而制约了传统微生物的生命活动。基于此,微生物降解污染物的速度开始放慢。为了有效解决上述问题,人们开始高度重视微生物强化技术。此项技术主要包括直接投加高效降解微生物或者是共代谢机制强化技术以及固定化生物强化技术。第一种技术就是将高效降解微生物直接投入黑臭河道中,利用驯化对微生物进行诱导,促使微生物把目标污染物转化成主要或者是唯一的碳源。现如今,无论是在国内还是在国外均获得了广泛应用。除此之外,将此种高效降解微生物投入水体中,还能够有效去除目标污染物。
结束语:
综上所述,城市黑臭水体治理是一项既复杂又艰巨的工程,由于不同地域水体的污染情况常常存在着一定的差异,因此,一定要做到具体问题具体分析,构建出科学合理的技术路线,既要降低污染物的负荷,同时也要使水质得到改善,尽快恢复生态环境。只有这样才可以确保治理工作的顺利开展。
参考文献:
[1]吕佳佳,杨娇艳,廖卫芳,等.黑臭水形成的水质条件和环境条件研究[J]. 华中师范大学学报( 自然科学版),2014,48( 5) : 171 -176.
[2]潘伊, 周春何.浅谈城市黑臭水体整治技术[J].绿色环保建材, 2017(6).
作者简介:
宋婷婷(1984.9-),女,汉族、黑龙江双鸭山人,大专,助理工程师,主要研究方向河道生态治理修复、农村生活污水治理。
关键词:城市河道;黑臭水体;污染治理技术
城市中的湖泊、河道等景观水体作为城市居住环境中的主要构成部分,具备的功能主要有水体循环、水土保持、水质涵养、调节温湿度以及改善城市气候条件等。然而,由于其较易遭受污染、水容量小、水体自净能力弱以及富含氮、磷等营养元素的水体中还可能滋生大量藻类,因此,消耗掉了较多的水体溶解氧,进而导致了水体缺氧而出现了黑臭现象。此种现象已经成为了我国大多数城市中普遍存在的污染问题,并且对人们的生活、城市形象以及生态环境造成了严重的影响。基于此,文中针对导致黑臭水体形成的主要因素,分析了城市河道黑臭水体污染治理技术。
1、导致黑臭水体形成的主要因素
1.1有机污染物
水体中的有机污染物在黑臭水体的形成过程中发挥着关键的作用。大部分有机污染物的存在形式均以溶解态与悬浮态为主,比方说,蛋白质、氨基酸、糖类和油脂等,利用微生物对上述物质进行分解时不仅会消耗掉较多的氧,而且还会释放出大量的硫化氢、氨和胺等臭味气体,从而导致水质出现了恶化与黑臭的现象。除此之外,由于好氧放线菌与厌氧微生物同时存在,因此,水体溶氧量不会影响到污染物降解。
1.2重金属
重金属污染也是导致水体黑臭的一个关键因素,其发挥的主要作用是致黑,水体的主要致黑成分包括较易发生氧化的硫化铁与硫化锰。
1.3底泥和底泥再悬浮作用
底泥可能存留较多污染物。基于物理、化学以及生物的作用,在底泥颗粒上面附着的污染物可能流进孔隙水中,向上释放覆水体,其降解耗氧属于水体耗氧的主要构成部分。其中,造成水体黑臭的直接原因就是由于底泥甲烷化和反硝化而导致的黑臭底泥上浮。
1.4温度、溶解氧和微生物
温度是引发水体黑臭的主要因素。温度对水体黑臭现象造成的影响主要包括水体微生物的活性与溶解氧的含量,首先,温度的升高可以使水体中微生物的活动次数变得越来越多,进而加快了微生物分解有机物的速度;其次,温度越高,水体中的溶解氧含量就越低。据研究表明,如果水体温度未高于8℃或者是未低于35℃,就会限制放线菌产生致黑臭物质 geosmin,因此,水体往往不黑臭。然而,如果水温刚好处于25℃,放线菌也最活跃,并且水体也较易出现黑臭现象。由此可见,水体的黑臭现象在夏季最为常见,在冬季不易发生[1]。
1.5径污比
径污比就是径流量同排放到河流中的污水量比值。河流的径污比越大,稀释能力就越强,因此,河流受到污染的机率与污染度也较小。一旦径污比未大于 8∶1 ,河水就较易遭到严重污染,进而出现了黑臭现象。
2、城市河道黑臭水体污染治理技术
2.1人工曝气
水体富营养化和腐殖质的不断增加导致了水体供氧与耗氧的失衡,这也是引发水体黑臭现象的一种重要因素。人工曝气复氧能够有效地治理河道黑臭。实际上,人工曝气复氧技术就是增加黑臭河道中的氧,进而可以使水体中含有更多的 DO,让水体的自净功能越来越强,推动水体生态系统的恢复。按照不同的环境治理因素,可以将人工曝气复氧划分成鼓风-扩散、水面转刷和船载移动曝气。
2.2底泥疏浚
底泥不仅是河道污染物的主要构成部分,而且也是导致河道黑臭的一种重要因素。污染物 进到水体之后,随着河流直接在河底沉积;一些随着雨水中包含的氮、磷有机物进到了水体 中,在底泥中进行沉积。在水生生态系统中,沉积物属于营养物、重金属和永恒性有机物污染物的汇和源。河道中的污染物主要来源于底泥,底泥疏浚能够彻底去除掉河道和湖泊中的底泥,因此,底泥疏浚技术在治理河道黑臭方面得到了广泛应用。比方说,日本的印幡湖与霞浦湖,美国的伊利湖、安大略湖南部和瑞典的Trummen湖等均进行了局部或者是大面积的底泥疏浚。我国的滇池草海是第一个开展生态疏浚治理工作的湖泊,通过12个月的治理,湖区水体环境得到了相应的改善,不仅大大降低了TN、TP,而且还有效去除了底泥中的有机污染物与重金属[2]。
2.3强化絮凝
強化絮凝是治理城市河道黑臭水体的一种化学方法,通过对化学药剂的使用将黑臭河道 中的漂浮物和溶解性有机物去除掉,以此来减少水体的色度,从而有助于改善感官视觉,此项技术往往用在部分黑臭河道的治理环节。基于化学絮凝的作用,能够在短期内有效改善水质。我国曾经采用此种方法对上海的苏州河做过实验,结果显示:强化絮凝方法对COD的含量提出了相应的要求,再加上投放化学试剂可能改变河道水体的环境,因此,现阶段,并未广泛应用在实际工程中。
2.4 微生物强化技术
普通的生物治理技术能够有效地去除掉出水污染物浓度较高和较易降解的水体。然而,随着工业技术水平的日益提高,工业废水中产生了无法降解的重金属污染物;城市污水中含有越来越多的氮、磷有机物,从而制约了传统微生物的生命活动。基于此,微生物降解污染物的速度开始放慢。为了有效解决上述问题,人们开始高度重视微生物强化技术。此项技术主要包括直接投加高效降解微生物或者是共代谢机制强化技术以及固定化生物强化技术。第一种技术就是将高效降解微生物直接投入黑臭河道中,利用驯化对微生物进行诱导,促使微生物把目标污染物转化成主要或者是唯一的碳源。现如今,无论是在国内还是在国外均获得了广泛应用。除此之外,将此种高效降解微生物投入水体中,还能够有效去除目标污染物。
结束语:
综上所述,城市黑臭水体治理是一项既复杂又艰巨的工程,由于不同地域水体的污染情况常常存在着一定的差异,因此,一定要做到具体问题具体分析,构建出科学合理的技术路线,既要降低污染物的负荷,同时也要使水质得到改善,尽快恢复生态环境。只有这样才可以确保治理工作的顺利开展。
参考文献:
[1]吕佳佳,杨娇艳,廖卫芳,等.黑臭水形成的水质条件和环境条件研究[J]. 华中师范大学学报( 自然科学版),2014,48( 5) : 171 -176.
[2]潘伊, 周春何.浅谈城市黑臭水体整治技术[J].绿色环保建材, 2017(6).
作者简介:
宋婷婷(1984.9-),女,汉族、黑龙江双鸭山人,大专,助理工程师,主要研究方向河道生态治理修复、农村生活污水治理。