天津市薊州區(qū)生態(tài)環(huán)境局 孫松,劉金友,程立娜,王春晨
近幾年來,在生活污水與工業(yè)廢水的大量排放下,城市當中的水環(huán)境污染問題也越來越突出,部分河段開始出現(xiàn)黑臭、干涸問題,部分河段的水質功能完全喪失。在這種情況下,不僅要采取針對性的技術方法對城市水環(huán)境進行有效的治理,還要結合當前城市水環(huán)境治理過程中存在的問題,采取針對性的管控措施,提高城市水環(huán)境治理成效。
處于自然狀態(tài)下的河流,大都具有一定的自凈能力。水體中含有的溶解氧,可以最大限度地滿足水環(huán)境中各種微生物在分解有機物過程中對于氧氣的需求,保證河流自凈過程的順利完成。但是,如果將大量的有機污染物排放到河流當中,引起水體的嚴重污染時,水環(huán)境中的微生物分解有機物過程中消耗掉的氧氣得不到及時的補充,水環(huán)境中的溶解氧含量降低,就會使河段形成缺氧河段或者無氧河段,并對水環(huán)境中的好氧生物的正常生存與發(fā)展產(chǎn)生影響。另外,水環(huán)境中的溶解氧含量降低,就會為厭氧細菌的繁殖提供便利條件。厭氧分解就會產(chǎn)生甲烷、硫化氫等黑臭氣體。為了有效解決這些問題,就可以采用河流水動力調控技術方法,例如水量水質調配技術和曝氣復氧技術等。
如果水環(huán)境污染問題比較嚴重,單純依靠自然復氧,河水自凈過程將會非常緩慢。而人工曝氣技術的應用,則可以對自然復氧的不足之處進行有效的彌補。而且,人工曝氣技術的應用,還表現(xiàn)出了成本低、效果好、環(huán)保性強等特點,不僅可以在短時間內增加水體的溶解氧含量,提高水體的自凈能力,恢復河流生態(tài)系統(tǒng),使水體黑臭問題得到有效的解決;還不會占據(jù)較大的面積,無須投入過高的成本;更加不會對周圍的生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生二次污染。但是,要想將河流水體人工曝氣復氧技術的應用優(yōu)勢充分發(fā)揮出來,還需要結合河流的實際情況,制定出針對性的技術應用方案,在充分考慮城市景觀特點、遵循經(jīng)濟性原則的基礎上,對增氧量、曝氣方式、季節(jié)等進行最優(yōu)組合。
所謂底質,其實就是河流內的淤泥,河流內污染物的聚集場所。一般情況下,河流中的淤泥具有一定的水體凈化作用。但是,倘若河流中聚集的污染物過多,就可能變?yōu)楦缓廴疚锏膱鏊?,引起河流上層水體污染問題。而河流中的底質改善技術,則可以對河流內的淤泥污染問題進行有效的解決。首先,底質清除淤泥技術的應用,可以從河流中,將污染最嚴重的淤泥清除出去。因為淤泥中存在的污染物最多,將淤泥清除出去,可以防止淤泥中的污染物在河流中漂浮,并因此引起河流二次污染問題。其次,生態(tài)修復型處理技術,也是一種非常好的底質改善技術方法。作為河流中的重要組成部分,底質淤泥也具有一定的生態(tài)特性。這些生態(tài)特性可以對和流動生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生積極的影響。所以,對河流底質泥土的功能進行優(yōu)化,就可以有效改善河流的生態(tài)系統(tǒng)。
城市河流中的底泥,是各種營養(yǎng)物、重金屬、有機毒物等陸源性入河污染物的蓄積之地。底泥既可以對河流水體進行凈化、也會因為污染物的大量堆積而變成潛在性的內源性污染源,對河流湖泊水體進行污染,引起上層水體污染問題。底質改善技術的應用,就可以對內源性污染物釋放進行有效的遏制。
例如,底泥生態(tài)清淤與原位修復技術方法就是最常見的一種底質改善技術方法。所謂底泥生態(tài)清淤,指的是按照相關環(huán)保要求,以生態(tài)清淤工程的方式,將河流湖泊中富含污染物的上層底泥進行清楚,以免受到底泥釋放作用和動力作用的影響,出現(xiàn)污染物懸浮或溶出現(xiàn)象,形成河水富營養(yǎng)化問題和藻類發(fā)展問題。這種技術方法,可以對底泥釋放二次污染的現(xiàn)象進行有效的控制。利用原位修復技術,可以借助功能載體或者功能生物,構建河道底質良性生境,然后借助底質基質促進劑、定向強化凈化促進劑的作用,對污染底質進行修復。
在水體中植入多樣化的水生植物或者具有修復功能的水體生物,可以對水環(huán)境中的氮、磷和有機物等進行有效的去除,提高水體透明度,改善水體水質,并對水體的富營養(yǎng)化趨勢進行控制。一般情況下,這種技術在我國北方地區(qū)以再生水為主要補給水源的滯留景觀水體水質改善或者緩流景觀水體水質改善中有著廣泛的應用。
另外,構建多級復合流人工濕地,也可以對傳統(tǒng)人工濕地存在的運行不穩(wěn)定,脫氮效果欠佳,冬季處理效果差等問題進行有效的解決。同時,構建多級復合流人工濕地,還可以對COD、總氮以及總磷等進行有效的去除,即便是進水水質較差,也可以將出水水質控制在地表水Ⅳ類標準[1]。一般情況下,在征地比較方便,或者景觀水體水質需要改善等條件下,會構建多級復合流人工濕地。
在我國城市化進程不斷推進的形勢下,城市內部的河流緩流或滯留問題越來越突出,某些河道上被傾倒了很多垃圾,水生植物被漂浮的垃圾覆蓋,排污口也存在著不同程度的堵塞問題。這些問題的存在,不僅嚴重降低了城市河道的美觀性,還因為大量刺激性氣味的釋放,對城市居民的身心健康產(chǎn)生了極大的威脅。對城市水環(huán)境進行調查,發(fā)現(xiàn)很多地表水水質較差。部分地表水因為沒有劃入水環(huán)境治理與保護區(qū)域內,污染問題只能依靠河道的自凈能力。部分河流被污染后,因為水流速度較慢,而陷入了死水狀態(tài)。
近幾年來,雖然各大城市逐步加大了對工業(yè)企業(yè)的管理力度,并將大量的工業(yè)企業(yè)遷移出了城區(qū),但是依然有很多工業(yè)企業(yè)在城市中心。這些工業(yè)企業(yè)日常生產(chǎn)過程中的污水、廢水依然是城市水環(huán)境污染的主要因素。另外,我國城市當中的污水收集體系建設也有很多需要完善的地方。個別企業(yè)在日常生產(chǎn)過程中,依然存在著違法違規(guī)排放廢水的行為。而這,也會對我國城市水環(huán)境治理工作的最終成效產(chǎn)生影響。部分城市雖然建設了污水處理廠,但是其使用的污水處理設備卻比較滯后,根本難以滿足污水的集中處理需求,并因此加劇了城市水環(huán)境的污染問題的惡化。
在城市內部水體遭到破壞的過程中,很多工作人員并沒有對水體破壞現(xiàn)象進行深入的分析,雖然建立了相應的管理體系,但是體系作用卻沒有得到充分的發(fā)揮。城市當中的水質差、盲溝數(shù)量多、排水不合理等問題依然存在,不僅降低了城市河道的美觀性,還對城市水環(huán)境的治理效果產(chǎn)生了影響。另外,為了推進城市的進一步發(fā)展,很多城市都擴大了城市用地面積。而這,又在一定程度上縮小了城市的水系空間,并增大了河流被截斷等問題的出現(xiàn)概率。一旦出現(xiàn)河流被截斷問題,不僅水系景觀會遭到破壞,還會引起更為嚴重的水環(huán)境污染問題。城市河道生態(tài)的發(fā)展,必須要以綠化為依托。但是很多河道的景觀體系建設并不完善,不僅不能將城市的精神面貌展示出來,還會因為河道景觀較弱而對城市的進一步發(fā)展產(chǎn)生了制約。
目前,很多城市居民都沒有較高的節(jié)水意識,在日常生活與工作中存在著嚴重的水資源浪費現(xiàn)象。城市當中的企業(yè)在日常生產(chǎn)過程中,也沒有積極引進節(jié)水性設備,只注重短期利益的獲得,而不對城市的可持續(xù)發(fā)展予以重視。例如,某些工業(yè)企業(yè)的管理人員并沒有形成較強的節(jié)水意識,片面地認為使用節(jié)水設備會增加企業(yè)的生產(chǎn)成本,所以并沒有積極主動地采購先進的節(jié)水設備。針對企業(yè)內部現(xiàn)有的節(jié)水設備,也沒有予以積極的應用,只是一味地使用固有的生產(chǎn)設備。殊不知,這些傳統(tǒng)的生產(chǎn)設備,不僅會使企業(yè)出現(xiàn)嚴重的水資源浪費現(xiàn)象,還會因為不合格的污水排放而影響城市的生態(tài)系統(tǒng)發(fā)展。
目前,我國城市當中使用的水環(huán)境治理監(jiān)督機制運行效率偏低,其在水環(huán)境治理監(jiān)控方面的作用并沒有體現(xiàn)出來,甚至還因為某些流于形式的措施,降低了對城市水環(huán)境的保護力度,使得城市內部的水環(huán)境治理工作開展受到限制。分析城市水環(huán)境治理監(jiān)督效率偏低的原因,主要與缺乏完善的監(jiān)督機制和評價體系,沒有給出精確、合理的關鍵性評價指標,不能對水環(huán)境治理工作的開展情況進行有效的考核有關。正是因為城市水環(huán)境治理監(jiān)督效率偏低,使得個別城市規(guī)劃管理人員在工作當中出現(xiàn)了懈怠思想,沒有嚴格按照相關要求,對城市水環(huán)境進行治理。
首先,對雨污分流系統(tǒng)進行改造。對城市水環(huán)境污染中的外源性污染因素進行分析,可以明確在河道兩旁種植綠植,在河道內種植水生植物,可以對水體中的重金屬元素進行有效的吸收,起到凈化水質的作用[2]。將科學合理的雨污分流系統(tǒng)加以落實,還可以避免污水通過各種渠道進入城市河道。如果條件允許,可以在城市當中進行大型儲水水庫的建設,通過泵站抽排方式,將雨水引入水庫內,待得到凈化之后再排入城市河道當中。以城市當中的污水管網(wǎng)體系為基礎,將雨水集中到儲水系統(tǒng)當中,在當?shù)亟邓繙p少的時候,可以利用管道對水質進行凈化。在城市當中建立蓄水池,也可以為后續(xù)水環(huán)境的治理提供保障。如果城市不具備儲水空間,那么可以對城市的地下空間進行利用,進行地下儲水管網(wǎng)的建設。圖1為雨污分流系統(tǒng)。
圖1 雨污分流系統(tǒng)
其次,對我國污水處理的市場化發(fā)展予以高度的重視。政府部門是污水處理的主要責任人,污水處理的建設、投資與運行,幾乎全部由政府部門承擔。這樣的污水處理發(fā)展模式,不僅增大了政府部門的工作壓力,還因為某些矛盾的出現(xiàn),對水環(huán)境治理效果產(chǎn)生了影響。而對污水處理進行市場化轉型,并輔助以合理的收費體系,可以對污水中的污染物進行更好的處理,并將污水產(chǎn)生的負面影響降到最低。
針對水生態(tài)的保護,建議從以下幾方面入手。首先,河道景觀在水環(huán)境治理方面的作用非常明顯,所以可以在河道建立連續(xù)性生態(tài)廊道,將河道的生態(tài)功能與景觀功能進行充分的發(fā)揮。其次,針對城市中的綠地公園,可以進行濕地建設,加強污染物排放的管理與控制,并對河流湖泊生態(tài)系統(tǒng)進行有效的保護。再次,在農業(yè)生產(chǎn)當中,要對污染源進行重點控制,從源頭上阻斷污染物對地表水的破壞,提高河流濕地生態(tài)系統(tǒng)的調節(jié)功能。最后,針對河流湖泊污染問題比較嚴重的地區(qū),可以借助多樣化的污水處理方法,加強污水治理,降低污染物對生態(tài)環(huán)境的不利影響。
政府部門應當借助自身的職能作用,對節(jié)水節(jié)能思想進行廣泛的宣傳,提高城市居民和工業(yè)企業(yè)的節(jié)水意識,并對企業(yè)的污水管理行為進行有效的控制,在全市范圍內營造一個相對濃厚的節(jié)水氛圍。需要注意的是,政府部門在宣傳節(jié)水思想的時候,必須要保證宣傳渠道的合理性與有效性。例如,可以以社區(qū)為單位,進行節(jié)水宣傳單的發(fā)放;再例如,可以利用微信公眾號進行節(jié)水文章的編輯與推送。這樣,可以讓更多的城市居民意識到節(jié)水的重要性與必要性。
在城市居民生活水平不斷提高的同時,產(chǎn)生的生活污水量也越來越多,生活污水不經(jīng)處理就隨意排放的現(xiàn)象也越來越普遍。為了提高城市水環(huán)境治理效果,必須要對生活污水的處理與治理予以高度的重視,將經(jīng)過處理后的生活污水應用到農田灌溉或者城市綠化工作當中。在各類工程施工規(guī)模不斷擴大的同時,施工過程中產(chǎn)生的廢水量也越來越大。對這些廢水進行沉淀與處理,也可以提高這些廢水的循環(huán)利用價值。在城市的建設與發(fā)展過程中,水利工程是最基礎、最重要的一部分。在水利工程的施工建設當中,必須要提高所有施工人員的節(jié)水意識和環(huán)保意識,必須要盡可能地降低施工行為對水環(huán)境的不利影響。例如,可以通過項目選址的優(yōu)化,節(jié)能節(jié)水施工激素的應用來提高水利工程的生態(tài)效益。另外,水資源還有著一定的自凈能力,在城市當中構建生態(tài)型堤壩(如圖2所示),并對河道周圍進行綠化處理,也可以明顯改善城市的水環(huán)境治理效果。
圖2 生態(tài)堤壩
在城市水環(huán)境治理工作中,還需要對工業(yè)廢水進行重點治理。首先,加大工業(yè)廢水的治理資金投入,積極引進各種與時俱進的工業(yè)廢水治理技術與設備,并結合工業(yè)企業(yè)的生產(chǎn)現(xiàn)狀,進行污水治理體系的構建,借助先進技術與設備的優(yōu)勢,提高污水治理效果,確保其滿足工業(yè)企業(yè)的生產(chǎn)需求[3]。其次,對工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)過程中使用的生產(chǎn)工藝與生產(chǎn)原料進行分析,然后淘汰污染比較嚴重的生產(chǎn)工藝,利用清潔型原料替代污染比較嚴重的生產(chǎn)原料,從源頭上減少工業(yè)廢水的產(chǎn)生量。再次,提高企業(yè)管理人員的節(jié)能環(huán)保意識,引導其通過嚴格的自我管理,提高污水治理效果。最后,相關環(huán)境監(jiān)督管理部門,也要對企業(yè)的污水排放情況進行定期的分析與評估,一旦發(fā)現(xiàn)污水排放不合格情況,就要嚴格按照相關法律規(guī)定,進行處罰。
綜上所述,結合城市水環(huán)境現(xiàn)狀,選擇科學的技術方法對水體污染問題進行治理,對于城市的可持續(xù)發(fā)展有著積極的影響。但是,要想進一步提高城市水污染治理成效,還需要通過完善污水處理體系、加強水生態(tài)保護、加強節(jié)水思想的宣傳、加強工業(yè)廢水治理、將水環(huán)境保護與城市建設進行融合等方式加強治理管控。