摘要:隨著城市化進程的加快,河流污染問題日益嚴重,城市河流已經出現了明顯的黑臭現象,因此,許多關于河流污染治理的研究都選擇城市河流為研究對象。事實上,目前農村河流的污染狀況同樣十分嚴重,而農村河流與城市河流在污染特點與環(huán)境特征上存在差異。本文從農村河流與城市河流的差異出發(fā),認為對于農村污染河流的治理可以采取生物膜法或是生物浮床等工程技術手段進行治理。
關鍵詞:河流污染;污染修復;農村河流;工程措施
中圖分類號:X522 文獻標識碼:A 文章編號:2095-672X(2019)09-00-01
DOI:10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2019.09.030
Thoughts on the management of rural polluted rivers
Xue YunPeng
(Chengdu University of Technology Chengdu,Sichuan province,Chengdu Sichuan 610059,China)
Abstract:With the acceleration of urbanization, the problem of river pollution is becoming more and more serious.Urban rivers have already appeared obvious black and smelly phenomenon.Therefore,many studies on river pollution control have chosen urban rivers as the research object.In fact,the current pollution situation of rural rivers is also very serious,while there are differences in pollution characteristics and environmental characteristics between rural rivers and urban rivers.Starting from the differences between rural rivers and urban rivers,this paper holds that the treatment of polluted rivers in rural areas can be carried out by biological membrane method or biological floating bed and other engineering and technical means.
Key words:River pollution;Pollution remediation;Rural Rivers;Engineering measures
1 介紹
河流在自然生態(tài)系統中具有輸水泄洪、為水生生物提供棲息場所等重要功能,但隨著經濟和社會的發(fā)展,人為活動加劇,城市化進程加快,大量污染物排入河流,使河流的基本功能受到損害甚至喪失[1],這種問題在城市河流中十分突出[2],導致了城市“黑臭水體”等諸多問題。但農村河流的污染同樣十分嚴重,農業(yè)面源污染是農村河流污染的主要污染源。農業(yè)生產過程中,磷素等營養(yǎng)物質、農藥、其他有機或無機污染物質通過農田的地表徑流等形式形成的環(huán)境污染,主要包括農村生活污水散排、農藥污染、畜禽糞便污染等[3]。
目前對于河流治理的方法主要集中在針對城市河流,而城市河流與農村河流所處的環(huán)境以及污染源類型都存在很大差異。主要的區(qū)別在于:一是城市河流的主要污染源為城市生活污水的排入,且排放方式主要為點源排放,農村河流的主要污染源除了生活污水的排入外,還存在有大量的工業(yè)廢水的排放,排放方式是點源排放與面源排放的混合;二是城市河流的岸邊及河床大多人為進行了固化和整治,但農村河流人為干預規(guī)劃較弱,這也說明,農村河流的生態(tài)系統更加復雜,水體自然凈化的作用相對于城市河流更強。
農村河流的污染情況,很多已經超過了水體本身的凈化能力,但具體的治理方法仍不完善,工程實例較少,本文通過文獻調研,整理分析目前河流污染治理的主流方法,針對農村河流的特點尋求農村污染河流的治理方案,充分利用農村河流的水體自凈作用,達到對農村污染河流治理的目的。
2 當前污染河流治理方法
2.1 物理修復技術
2.1.1 底泥疏浚
河道底部存在沉積物的累積,沉積物中的主要污染物有重金屬、有機物及氮磷營養(yǎng)鹽等,在某些條件下沉積物會成為河流的內源污染物。疏浚是通過挖除部分沉積物,減少沉積物中污染物向水體釋放。疏浚技術存在一定缺陷,如工程量大,可能破壞原有的河流生態(tài)系統,引起不良的生態(tài)反應等,同時疏浚帶來的擾動可能導致水質變差。研究發(fā)現,深層的沉積物中磷相較于淺層沉積物更容易釋放。
2.1.2 跨流域調水
跨流域調水主要是通過引入臨近的其他流域的水,來增加污染河流的水量,從而達到稀釋污染物,加快水體流動,增強水體自凈能力的目的,以此實現對污染河流的處理。但該方法存在很大的局限性,在地理位置上要求附近存在水量較大的流域,且實際應用中存在包括政策、成本等多方面的限制。
2.2 生物修復技術
由于化學修復技術需要投加大量的化學藥劑,在實際工程應用中成本過高,且投加的化學藥劑可能對環(huán)境存在其他的不利影響,因此本文不討論化學修復。
2.2.1 微生物修復技術
微生物修復技術是利用微生物降解河道中的污染物,或將其轉化為無毒無害的物質的技術。對于受污染較嚴重的河道,直接使用微生物修復技術不能正常發(fā)揮其凈化水質的作用,一般需要先經過其他水質修復技術的處理,因此,微生物修復技術通常與水生植物凈化技術、填料生物床技術等水質修復技術綜合運用。已有實際的工程應用證明投加微生物進行治理有一定的效果。微生物修復技術不需要復雜的工程手段,利用的是生物本身的生長代謝,對環(huán)境的不利影響較小。但農村河流生態(tài)系統復雜,投加的某種工程微生物,是否會對原有的生態(tài)系統造成破壞仍需進一步研究。
2.2.2 水生植物修復技術
水生植物的凈化作用主要包括水生植物吸收作用、微生物代謝及植物根部環(huán)境中的吸附、過濾、沉淀等作用。通過收割植物將部分污染物從水體中徹底去除。除了植物本身的作用外,根系環(huán)境中的微生物可以通過硝化和反硝化作用有效去除水體中的氮。水生植物除了可以進行污染治理外,其本身還具有一定的景觀價值,在治理的同時還可以美化環(huán)境。水生植物修復技術常常以人工濕地和生物浮床的形式進行工程應用,其優(yōu)點是成本較低、治理效果較好、對環(huán)境無二次污染,有利于改善河道生態(tài)環(huán)境。但相對來講見效較慢,效率不如物理修復法高。
2.3 工程治理技術
2.3.1 生物膜法
生物膜法凈化河流的實質是對天然河流中所發(fā)生的生物過程的一種強化,把天然過程改變成為天然與人工過程的結合體,利用天然河床上附著的生物膜的凈化作用和過濾作用,當污染的河水經過生物膜時,污水和濾料或載體上附著生長的菌膠團接觸。菌膠團表面由于細菌和胞外聚合物的作用,絮凝或吸附了水中的有機物,與污水中的有機物濃度形成一種動態(tài)的平衡,這使菌膠團表面既附有大量的活性細菌,又有適宜細菌繁殖的較高濃度的有機物。由于這種有利條件,菌膠團表層的細菌迅速繁殖,很快消耗水中有機物,這時污染河水中的有機物大部分被去除,水質也得到了改善。該方法在養(yǎng)殖魚塘中常常用來凈化水質,成本低,技術簡單,可以通過適當的改良應用在農村污染河流的治理當中。
2.3.2 生物浮床
生物浮床技術是利用漂浮材料作為植物載體,來消減水體中的污染物質的技術。通過浮床基質對水體的過濾和水生植物吸收作用等去除水中氮、磷等污染物,達到水質修復的目的。生物浮床技術通過種植植物,還可以起到改善景觀的效果。農村河流生態(tài)系統復雜,且農村經濟發(fā)展相對落后,難以實現大型的工程治理,生物浮床技術對污染物的去除效果較好,且應用成本低,便于管理,適合農村污染河流的工程治理。
3 結論與建議
物理修復技術的效率是最高的,可以在短時間內完成大規(guī)模的修復,但是物理修復無法從根源對環(huán)境問題進行治理,在一段時間后,仍然會出現各種環(huán)境問題;生物修復技術盡管發(fā)揮作用的時間尺度較長,但可以根治某些環(huán)境問題,并且是利用生物本身的生長代謝,利用合理時對環(huán)境幾乎不產生負面影響。
農村河流的主要污染源為農業(yè)面源污染,且生態(tài)系統構成復雜,農村經濟發(fā)展相對落后,不適合進行大規(guī)模的工程修復,因此建議采用生物膜法或生態(tài)浮床技術對農村污染河流進行治理。
參考文獻
[1]倪晉仁,劉元元.河流健康診斷與生態(tài)修復[J].中國水利,2006(13):4-10.
[2]董立新,王亞煒,白昊陽,彭艦,陳梅雪,魏源送.河流治理與修復工程技術模式研究進展[J].環(huán)境保護科學,2017,43(02):7-13+61.
[3]全為民,嚴力蛟.農業(yè)面源污染對水體富營養(yǎng)化的影響及其防治措施[J].生態(tài)學報,2002(03):291-299.
收稿日期:2019-07-05
作者簡介:薛云鵬(1998-),男,漢族,本科在讀,學生,研究方向為水污染及沉積物污染問題。