王永平
【摘 要】近些年來,隨著國民經(jīng)濟(jì)的進(jìn)一步發(fā)展,我國流域水環(huán)境逐漸惡化,且有加重趨勢,一時(shí)之間,流域水環(huán)境修復(fù)成了人們關(guān)注的焦點(diǎn),我國修復(fù)技術(shù)也有了很大進(jìn)步。應(yīng)該說,在流域水環(huán)境中,河流、湖泊水庫、濕地和地下水直接關(guān)系到人們的正常生產(chǎn)生活,因此,在文中,筆者專就4種水環(huán)境類型中較為有效并且較為常用的幾種修復(fù)技術(shù)進(jìn)行了簡要分析,旨在能夠?yàn)槲覈h(huán)境修復(fù)技術(shù)的研究和管理提供一些參考。
【關(guān)鍵詞】流域水環(huán)境;修復(fù)技術(shù)
一、河流修復(fù)技術(shù)
(一)河道引水技術(shù)
簡單的說,河道引水技術(shù)的主要思想就是利用外部清潔水源的引進(jìn)來達(dá)到改善河道水質(zhì)的目的,只要水源允許,向河道內(nèi)引入外部清潔的水源,會(huì)使河水水量急劇增加,這樣可以明顯縮短河道中水的停留時(shí)間。同時(shí),由于河道水量的增加,使得河道中浮游植物數(shù)量會(huì)急劇增多,不僅能夠不易使污染河水發(fā)黑甚至發(fā)臭,而且能夠增加水體復(fù)氧量,對河道自凈能力的提高是大有幫助的。應(yīng)該說,調(diào)用外部清潔水源,來改善河道水質(zhì)的這種修復(fù)技術(shù),不僅投資少、成本低,而且見效很快。就目前來說,應(yīng)用河道引水技術(shù)進(jìn)行河道水體水質(zhì)改善的實(shí)例有很多,如福州內(nèi)河的引水沖污工程,上海蘇州河的綜合調(diào)水工程,都是河道引水技術(shù)的應(yīng)用實(shí)例。
(二)水生植物修復(fù)技術(shù)
對于水生植物而言,他們能夠在河流中對污染的水環(huán)境進(jìn)行修復(fù),作用方式不外乎以下幾種,即物理作用、吸收作用以及協(xié)同作用。實(shí)際上,水生植物修復(fù)技術(shù)的主要原理就是利用水生植物生長形成的微環(huán)境對水體污染物進(jìn)行自然清除,進(jìn)而達(dá)到恢復(fù)水域生態(tài)環(huán)境的目的。這種技術(shù)的核心在于通過將水生植物漂浮種植到水面上,進(jìn)而植物在生長過程中不斷從水體中吸收污染物,將污染物轉(zhuǎn)化成為促進(jìn)植物生長的肥料,既促進(jìn)了植物生長,又有效修復(fù)了水體環(huán)境。但是考慮到河流中的水是流動(dòng)的,因此為了更好的適用水生植物修復(fù)技術(shù),可以在河流的某個(gè)符合一定條件的段面,通過設(shè)立旁道或截流一段段面的方式建立一個(gè)人工緩沖區(qū),進(jìn)而就可以在緩沖區(qū)內(nèi)種植蘆葦、席子草等有根水生植物,吸附水中的氮氧物質(zhì),達(dá)到凈化水體的目的。
二、湖泊水庫修復(fù)技術(shù)
(一)底泥疏浚技術(shù)
就湖泊水庫,底泥是其最重要的內(nèi)污染源,一般情況下在湖泊水庫底泥中會(huì)有大量污染物積累,這些污染物質(zhì)主要有營養(yǎng)鹽、難降解物質(zhì)、有毒有害有機(jī)物等。這些底泥中積累的污染物,一旦施放到水體中,將會(huì)促使水質(zhì)急劇下降。而利用底泥疏浚技術(shù),就可以達(dá)到徹底去除污染物的目的。一般而言,底泥疏浚技術(shù)的疏挖方式有兩種:一種就是直接將湖泊水庫中的水抽干,然后動(dòng)用推土設(shè)備或者刮泥機(jī)對底泥進(jìn)行疏挖,另一種就是在有水的前提開展疏挖帶水作業(yè)。帶水疏挖的方式又存在兩種,即機(jī)械式疏挖和水力式疏挖。值得注意的是,在疏浚時(shí)一定要防止底泥泛起,盡可能地避免引起二次污染。比如說,瑞典的Trummen湖就是底泥疏浚技術(shù)應(yīng)用的實(shí)例,在清除了湖底表層1米厚的底泥后,湖水深度將近增加了1.5米,經(jīng)檢驗(yàn),湖水中所含的TP濃度出現(xiàn)了很明顯的下降,這種有利狀態(tài)持續(xù)了近20年,不得不說,底泥疏浚技術(shù)對于湖泊水庫的修復(fù)作用還是十分明顯的。
(二)清潔生產(chǎn)技術(shù)
清潔生產(chǎn)技術(shù)是一種通過對原材料和能源進(jìn)行調(diào)整替代、對工藝技術(shù)和設(shè)備裝備進(jìn)行改進(jìn),對廢棄物進(jìn)行回收利用等措施,對污染源進(jìn)行削減,努力提高資源的利用效率,進(jìn)而達(dá)到降低污染物的產(chǎn)生和排放的技術(shù)。就清潔生產(chǎn)技術(shù)而言,可以細(xì)分為三類,即源頭控制、過程減排以及末端循環(huán)。筆者認(rèn)為,源頭控制最重要,很明顯,因?yàn)橹挥袕脑搭^上對污染物進(jìn)行看控制,避免污染物排入湖泊水庫中,這樣湖泊水庫修復(fù)工作也就完成了大半,正是通過源頭控制,就可以使湖泊水庫中的污染物濃度有所下降,進(jìn)而通過過程減排和末端循環(huán),就可以對湖泊水庫中有利用價(jià)值的資源進(jìn)行回收利用??梢钥吹剑ㄟ^清潔生產(chǎn)技術(shù),不僅可以有效修復(fù)湖泊水庫的水環(huán)境,還能產(chǎn)生一定的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。
除了可以使用清潔生產(chǎn)技術(shù)和底泥疏浚技術(shù)外,在湖泊水庫修復(fù)中,也可以應(yīng)用水生植物修復(fù)技術(shù),通過在湖泊水庫中漂浮種植鳳眼蓮、浮蓮以及浮萍等無根植物,吸附水中的氨氮、總氮、總磷等營養(yǎng)物質(zhì),從而達(dá)到修復(fù)的目的。
三、濕地修復(fù)技術(shù)
(一)土壤滲濾法
我們知道,濕地植物生長發(fā)育需要的基質(zhì)就是濕地土壤,在濕地土壤中,能夠發(fā)生各種物理化學(xué)反應(yīng),如氧化反應(yīng)、還原反應(yīng)以及絡(luò)合反應(yīng)等。實(shí)際上,土壤滲濾法的作用原理就是濕地土壤對水環(huán)境污染物有一種過濾的特性,利用這一特性,使得水環(huán)境狀況得到明顯改善。有資料顯示,在垂直方向上,濕地土壤能夠?qū)Φ土桩a(chǎn)生較強(qiáng)的濾過截留作用。從應(yīng)用實(shí)際看,土壤滲濾法不僅簡單易行,而且經(jīng)濟(jì)實(shí)用,值得推廣應(yīng)用。
(二)生物膜吸附法
將生物膜置于一定的酸堿條件下,能夠有效吸附濕地水環(huán)境中所含的重金屬。具體應(yīng)用方法是根據(jù)濕地的自身特點(diǎn)設(shè)計(jì)生化池,并采用動(dòng)態(tài)自然掛膜培養(yǎng)的方式,讓微生物在填料上進(jìn)行生長和繁殖,使得生物膜會(huì)不斷增長變厚。對生物膜而言,富含藻類和原生動(dòng)物,能夠?qū)λ械挠袡C(jī)物、氨氮化物等有很強(qiáng)的吸附作用,進(jìn)而由膜上微生物對吸附的物質(zhì)進(jìn)行分解、吸收,達(dá)到修復(fù)濕地的目的。
具體做法可以事先將需要修復(fù)的濕地劃分成若干單元,遵循分塊治理的思想,進(jìn)而在每個(gè)單元采用生物膜吸附法進(jìn)行治理,這樣能夠取得更好的修復(fù)效果。
同樣地,除了可以采用土壤滲透法和生物膜吸附法外,仍然可以采用水生植物修復(fù)技術(shù)進(jìn)行治理,選擇的治理載體可以是水芋、茨菰、荸薺等須根水生植物,這些作物不僅能夠達(dá)到凈化水體的目的,還可以帶來一定的經(jīng)濟(jì)效益。
四、地下水修復(fù)技術(shù)
這里只具體介紹一種最常規(guī)的污染地下水治理方法,即抽出處理技術(shù)。這種技術(shù)的主要原理是通過水泵對地下水進(jìn)行抽取的方式將水中的污染物質(zhì)帶回地表,進(jìn)而就可以在地面對其進(jìn)行凈化處理,處理完畢后又將地下水重新注入地下,這樣可以防止地面發(fā)生沉降,也可以有效防止海水的人侵,對地下水的循環(huán)流動(dòng)能夠起加速作用。由于液體的物理和化學(xué)性質(zhì)存在很大差異,也就意味著抽出處理技術(shù)并不是適合于所有地下水的修復(fù),通常來說,運(yùn)用抽出處理技術(shù),處理輕非水相液體時(shí),往往能夠取得顯著的去除效果,而在處理重非水相液體時(shí),不僅耗費(fèi)時(shí)間長,去除效果也不是很理想。
五、結(jié)語
綜上所述,流域水環(huán)境的修復(fù)技術(shù)有很多,文章所介紹的河流修復(fù)技術(shù)、湖泊水庫修復(fù)技術(shù)、濕地修復(fù)技術(shù)以及地下水修復(fù)技術(shù)是流域水環(huán)境修復(fù)的四大方面。其中河流修復(fù)技術(shù)主要包括河道引水技術(shù)和水生植物修復(fù)技術(shù)兩種常用的有效技術(shù);湖泊水庫修復(fù)技術(shù)主要包括底泥疏浚技術(shù)和清潔生產(chǎn)技術(shù)兩種,應(yīng)用比較廣泛;而濕地修復(fù)技術(shù)中常見的主要有兩種技術(shù),即土壤滲濾法和生物膜吸附法;對于地下水修復(fù)技術(shù)而言,文章中只介紹了地下水修復(fù)最為有效的一種技術(shù)—抽出處理技術(shù)。因此,在對流域水環(huán)境進(jìn)行修復(fù)處理以前,一定要對水環(huán)境的類型以及具體狀況進(jìn)行綜合分析,針對性地選擇合適的修復(fù)技術(shù),盡可能地在最短的時(shí)間內(nèi)以最小的成本使得流域水環(huán)境得到修復(fù)。
參考文獻(xiàn)
[1] 廖靜秋,黃藝.流域水環(huán)境修復(fù)技術(shù)綜述[J].環(huán)境科技,2013,26(01):62-65.
[2] 李少華,李巖,李少貞.水環(huán)境修復(fù)技術(shù)在滄州濕地中的應(yīng)用研究[J].全國江河湖庫水質(zhì)監(jiān)測及水體富營養(yǎng)化控制高級研討會(huì),2013.
[3] 龍垚.水污染治理及水環(huán)境修復(fù)技術(shù)研討[J].引文版:工程技術(shù),2015(18):162-162.