李 華
(武漢市規(guī)劃設(shè)計有限公司 湖北武漢 430014)
分析城市黑臭水體的原因主要是工業(yè)廢水和大量未經(jīng)處理的生活廢水排放,如沒有采取合理技術(shù)進(jìn)行處理,這將會對城市的水資源造成嚴(yán)重危害。具體來看,污水中含有大量的有機(jī)物,會導(dǎo)致水體微生物快速繁殖,水體富營養(yǎng)狀態(tài)將最終導(dǎo)致缺氧,在此基礎(chǔ)上越洋生物集聚防止并產(chǎn)生一定的有害氣體和臭味。另一方面,大量的金屬離子與水體中的硫離子發(fā)生反應(yīng),生成硫化錳和硫化鐵等黑色物質(zhì)導(dǎo)致水體發(fā)黑,金屬離子在水體中的富集最終會影響飲用水的安全。
調(diào)研現(xiàn)階段城市黑臭水體治理中的物理修復(fù)技術(shù),主要包括以下幾種:(1)污染攔截技術(shù)。該項(xiàng)技術(shù)通過截留水中的污染物達(dá)到降低水體污染的目的,同時對于截流集中的污染物進(jìn)行充分的處理,在滿足相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)后進(jìn)行排放。污染源,的有效控制和截流式進(jìn)行黑臭水體治理的前提基礎(chǔ)。(2)活水補(bǔ)充技術(shù)。該方式應(yīng)用于城市黑臭水體治理主要原理是降低污染物濃度,將清潔的再生水注入的黑臭水中,降低單位水體中的污染物處理載荷,在此基礎(chǔ)上通過水體的自修復(fù)達(dá)到水體改善的目的。(3)清淤疏浚。黑臭水體經(jīng)常淤積大量的淤泥,這些污泥對于下階段黑臭水體的治理產(chǎn)生了重要的影響,將水體底部的淤泥取出達(dá)到了控制污染源的目的該方法通常用于水體污染較為嚴(yán)重的河流中。
現(xiàn)實(shí)應(yīng)用表明單純的采用物理技術(shù)和化學(xué)技術(shù)無法從根本上達(dá)到黑臭水體治理的目的和水體長效改善的目的,要實(shí)現(xiàn)水體的長期治理,需要使用生物和生態(tài)修復(fù)技術(shù)。該項(xiàng)技術(shù)的原理是通過將植物和微生物作為修復(fù)的載體,就其自身的新陳代謝作用和污染物分解作用,對黑臭河體中的污染物進(jìn)行分解和轉(zhuǎn)化,最終達(dá)到凈化水質(zhì)的作用。同時該項(xiàng)技術(shù)還可以完善河流生態(tài)系統(tǒng),增強(qiáng)其自身凈化能力,從本質(zhì)上完成黑臭水體的治理。生態(tài)修復(fù)技術(shù)是現(xiàn)階段應(yīng)用前景最為廣闊的治理技術(shù)之一。現(xiàn)階段應(yīng)用效果較好的生態(tài)修復(fù)技術(shù)包括以下幾種:(1)生物膜技術(shù)。該方式屬于一種附著生長性處理技術(shù)在生物膜中生長有大量的微生物在與污染水體的接觸過程實(shí)現(xiàn)水體的治理,生物膜技術(shù)能夠極大的增加污染水體與微生物的接觸時間和停留時間,增強(qiáng)微生物作用。近年來我國科研人員和生產(chǎn)廠家投入了大量的精力進(jìn)行生物膜技術(shù)的研究,在成本控制方面取得了巨大突破,該技術(shù)現(xiàn)已在我國許多城市進(jìn)行了使用。(2)微生物強(qiáng)化技術(shù)。該技術(shù)與上述兩種技術(shù)原理類似,但在實(shí)際的操作過程中有所區(qū)別,微生物強(qiáng)化技術(shù),通過向水體中投入大量的微生物菌劑,和微生物促生長劑,強(qiáng)化微生物的分解作用。
上述兩種技術(shù)能夠在短時間內(nèi)對黑臭水體進(jìn)行治理,大量實(shí)際案例表明,大部分的城市黑臭水體能夠在1~2個月之內(nèi)的時間得到有效的改善,但后期的維護(hù)和管理同樣重要,如不結(jié)合相應(yīng)的水體改善長效技術(shù),則該區(qū)域的水體仍然較為脆弱。
改善長效技術(shù)是在應(yīng)急治理階段之后采取的技術(shù),在這一階段治理的主要原理是結(jié)合當(dāng)?shù)氐淖匀粴夂蚝途坝^特征,移植水質(zhì)凈化能力較高的本地生物物種,同時防止底部污染源的釋放,配合一定的曝氣措施,構(gòu)建微生物—植物—土壤三位一體的生態(tài)系統(tǒng),持續(xù)性的將水體中的有機(jī)物和氮磷等營養(yǎng)物質(zhì)消耗掉,同時達(dá)到景觀改造和提升的目的。
通過人為干預(yù)的方式,在水中構(gòu)建抗污染能力和抗沖擊能力更強(qiáng)的生態(tài)系統(tǒng),建立水體,改善長效機(jī)制,現(xiàn)實(shí)中常用的技術(shù)包括構(gòu)建人工濕地,人工浮島等。
(1)人工濕地。綜合運(yùn)用物理、化學(xué)和生物技術(shù),用人工的方式建造濕地,去除污染物凈化水體。(2)人工浮島技術(shù)。使用高分子材料為載體的生態(tài)浮島,在其中栽種具有凈化能力的植物,同時培養(yǎng)具有修復(fù)功能的微生物,黑臭水體流經(jīng)生態(tài)浮島時,接觸面積增大。一方面植物的根系可以通過降解作用達(dá)到治理效果,另一方面微生物也可通過自身的硝化與反硝化作用達(dá)到有害物質(zhì)降解的目的。在此之后,黑臭水體的治理進(jìn)入到維持階段,需要建立相應(yīng)的防范預(yù)案與控制準(zhǔn)備,最大程度上避免再次發(fā)生黑臭水體污染。對周圍環(huán)境中可能的污染源進(jìn)行有效控制,建立起水源保護(hù)和水體控制長效機(jī)制,落實(shí)責(zé)任制度,將隨機(jī)保護(hù)責(zé)任落實(shí)到具體的部門和個人,實(shí)現(xiàn)城市水體治理的長治久清。
污染問題是現(xiàn)階段城市污染的主要類型之一,對于生態(tài)環(huán)境的破壞較大,同時治理難度較大。近年來我國大部分城市普遍出現(xiàn)了黑臭水體問題,在實(shí)踐中各地的科研人員總結(jié)出一大批切實(shí)可行的技術(shù)方案,現(xiàn)實(shí)效果較為明顯。但應(yīng)注意到水體的保護(hù)是一個長期的過程,不能求一時之功,而應(yīng)研究制定長久的解決和控制方案。