城市黑臭水体治理的探索与实践

(整期优先)网络出版时间:2023-10-21
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城市黑臭水体治理的探索与实践

吴军志

深圳市深水水务咨询有限公司   广东深圳518000

摘要:黑臭水体是典型的水体呈现严重污染现象的表征,将会导致水体完全丧失原有的使用功能,对于水体本身、周围景观和人类生活和健康都将产生负面影响。目前,黑臭水体污染治理技术是我国水污染防治的重要领域之一,在我国科研工作者的努力下,已经取得了很多可行性治理技术及方案,但由于黑臭水体成因的千差万别,导致该领域的研究具有其复杂性和多样性,黑臭水体的污染防治技术仍然是水污染防治研究的重点和难点。

关键词:黑臭水体治理;探索;实践

引言

黑臭水体治理对净化城市生态环境、美化市容市貌有着重要的作用,也是响应国家“绿水青山就是金山银山”政策的重要举措。黑臭水体治理是一个系统工程,应该在充分调研的情况下,结合实际具体问题具体解决。

1建设要求及途径

城市建设要求以生态建设为优先原则,并将人工举措和天然路径相结合,来缓解城市中降雨调蓄、空气净化和生态建设使用等重大问题。城市的建设途径大致有3个方面:①对城市规划内自然水域生态系统的有效保护,通过合理保护城市湖水、河流、湿地等天然水域进行降雨调蓄、径流量预测管理以及应用自然形成大强度降雨;②运用生态的手段恢复和补救已受到严重破坏的城市水体和其他自然环境;③采用低影响开发手段使用降雨资源,通过合理调控降雨径流污染,最大限度地减少对城市原有水体和自然环境的破坏,从而提高对降雨的积累、渗透和净化。中国城市黑臭水体防治工作中,不仅要全方位解决黑臭问题,还要从多途径科学地建立补水源头,以改变都市水体的动力条件,并逐步恢复都市水体生态系统,增强水域的自我净化能力,以达到都市水体环境不断改善,并有效保护。在黑臭水体环境解决途径中,通常需要采用内源处理、控源截污、活水循环、清水供给、水体净化、生态恢复等综合举措来减少大中城市黑臭情况。通过一定的管理手段对降雨进行有效净化,用以补充河涌,并且辅助活水循环设备,对河涌水域在保持脱除工艺中黑臭水体后的长效性也非常关键。

2城市黑臭水体原因分析

1)自然原因。温室效应导致全球气候变暖,使得自然灾害频发,河流径流量减少、水资源减少、暴雨引发的内涝等问题,导致河道的自我调节能力降低,水域氧化恶化。城市的年度总降雨量相对较高,导致各类污染物质被雨水冲刷流入城市河道中,土壤和道路中的有机元素直接流到水体中,造成水体富营养化。2)人为原因。生活垃圾、生活污水及工业废水等不经处理直接排入河道,是导致河道黑臭的最主要原因,其中,工业废水的危害最大,废水中含有的重金属,被排放到河道中,不仅会严重危害河道的生态健康,降低河道的自净能力,还对居民的生命健康构成了巨大威胁。

3黑臭水体修复技术

3.1物理修复技术

物理修复技术是黑臭水体修复中应用最为广泛的技术之一,主要包括清淤疏浚、曝气、引水稀释和原位覆盖等方法。清淤疏浚是指通过人力或机械设备从河道中移除被污染的底泥,从而降低黑臭水体的内源污染。清淤作为一种重要的工程措施被应用于黑臭河道的整治中,并不能彻底治理黑臭水体,但可短期内消除黑臭,可用于应急处理阶段。曝气是指通过某些曝气设施对水体进行复氧,来提高水中溶解氧的浓度。采用了超微气泡富氧+生物活化的曝气技术进行水体治理,使得NH4+-N去除率达98%,TP去除率为85%,使黑臭水体得到长效久治的良好效果。对曝气处理黑臭水体的探究,认为曝气技术治理黑臭水体的效果受诸多因素影响,如深度、位置、强度和时间等影响治理效果的程度不一、机理不同;并且各因素的影响作用并非相互独立,比如曝气强度与曝气时间成负相关关系,当曝气时间较长时,曝气强度的影响会逐渐降低。

3.2化学方法

化学方法应用较广泛,治理效果也比较好。为快速改善黑臭水体感官效果,提高水体透明度,可向污染水体中投加絮凝和沉淀剂,这些化学药剂可以与水中的胶体物质、溶质、悬浮物质发生絮凝沉淀反应,减少黑臭水体中污染物的污染,可以将污染物控制在水底。化学法操作简单,且投资成本和运行成本较低,处理效果较好,是黑臭水体治理中的好手段。但值得让人注意的是,这些投加的化学药剂容易使水体发生二次污染,危害水体中的底栖生物,如果选择的试剂不当,导致化学试剂降解速率慢,会影响到水体的循环利用。因而只适用于短期或应急,对化学药剂进行选择时,应充分考虑药剂对水体生态环境及水中生物的影响,也应考虑化学药剂和河道的实际情况,从而选择适当的投放方式。

3.3水生植物净化技术

水生植物通过自身的光合作用吸收水中的二氧化碳,同时释放出大量的氧气,可以有效缓解水中亏氧的现象,同时水生植物由于自身的生长可以吸收水中的营养物质完成自身的新陈代谢,降低水中的有机物,水生植物的利用自身的生物体特征对于水体中的污染物也起到吸收、吸附和过滤的作用,总结起来,水生植物对黑臭水体的净化主要是通过完成自身的新陈代谢吸收降解水中的有机物,通过自身生物体特征过滤和吸收水体中的污染物,同时释放出大量的氧气,解决水体中缺氧发生厌氧硝化的现象,使得水体的富营养化现象得到有效控制。人工湿地就是一种最常用的水生植物净化技术,是典型的一种微生物通过物理、化学、生物耦合作用完成对水体净化的一种污水处理技术。通常情况下人工湿地按空间垂直分布包括人工介质层、土壤层、植物层,首先将黑臭水体引入人工湿地,人工介质和土壤层对污染物起到过滤、沉淀、吸附的作用;在人工介质和土壤层中的微生物对污染物质起着降解、氧化还原的作用,植物层对污染物也起着过滤、吸附、过滤、降解的作用,同时植被层还起着遮蔽防治湿地水分蒸腾的作用,在人工湿地的作用下,黑臭水体中的污染物将得到有效降解,对于规模不同的人工湿地,设置不同的水力停留时间,将对流经人工湿地的黑臭水体起到很好的净化效果;生态浮岛以水生物种之间的共生关系和利用营养生态位的原理,构建人为干预的高效人工生态系统,减少水体污染负荷。

3.4岸线整治

通过营造优美河涌以提升城市公共空间的品质,塑造丰富滨水场地类型以提升居民的幸福指数,展示独特地域文化以提升城市的精神气质,营造产业与环境融合以提升城市的土地价值,开展河涌清漂、河岸垃圾清理,整治涉河违建。针对现状岸线结合广东省“万里碧道建设”,进行生态绿化修整,充分利用良好的自然基地,结合文化资源,进一步探索河涌两岸特色景观,打造滨河自然文化生态走廊。整理现状杂乱植物,营造舒适宜人的绿地景观,营造生态滨水空间,形成天然氧吧。遵循人与自然和谐相处的原则,以自然修复为主,满足市民游憩、休闲、观光等多样化能需求,为市民闲暇生活提供丰富便利的活动场所。

3.5底泥生物氧化技术

底泥生物氧化技术是借助土著微生物定向扩增的方式进行修复,采用土著微生物、共代谢底物及各种电子受体等生物氧化组合技术生产药物,然后注射到河道底泥表面。根据黑臭河道污染情况确定土著微生物的繁殖数量及注射药物的总量,通过这些微生物对底泥进行生物氧化,水中耗氧速率及有机物量得到降低,底泥的生物降解能力得到提高。

结束语

黑臭水体制约城乡经济发展,不仅严重破坏生态平衡,还会对居民生命健康构成威胁。虽然各相关部门已制定相关政策法规,加强对黑臭水体的管控。但黑臭水体的形成原因很复杂,且治理困难、周期较长,所以,在治理黑臭水体的过程中要因地制宜,根据实际污染情况采取科学合理的措施,并做好长效管理,避免水体返黑、水质再恶化。

参考文献

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