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关键词:供水 水质 污染
城市供水安全分为水力安全和水质安全,其对城市各方面正常运行具有重要意义,水力安全指供水系统能够满足用户水量、水压,水质安全指供水水质能够满足国家现行《生活饮用水卫生标准》限值,具体包括无机毒害物、有机毒害物、放射性物质和生物安全性等的含量以及城市管网状况及其对水质影响,为了保证人们能够使用符合卫生标准的饮用水,对供水中存在的二次污染问题进行分析并提出解决对策至关重要。
一、城市供水水质二次污染的原因分析
综合现有的研究资料和实际的生产实践经验,引起城市饮用水水质恶化的原因主要有三个方面:①现代化工业尤其是合成工业发展所产生的化学物质大部分都通过人类活动进入了水体,使受纳水体的物理化学性状发生了显著变化,水源污染相应地引起了管网水的水质恶化,主要是氨氮、消毒副产物等含量的升高;②水厂出水的生物稳定性和化学稳定性不足,且水在管网中停留时间较长,在输配水过程中水自身及水与管道内壁发生的物理、化学以及微生物等反应引起水质恶化;③由于爆管或更换管道后冲洗不彻底等外源性污染而造成的水质恶化。
管网配水作为供水的最后一个环节,受水源污染状况、城市供水日标、供水管网及二次供水设施建设时间不长等原因,一直被供水单位和管理部门忽视,但随着人们对水质要求的提高和管道腐蚀等问题的出现,管网水质二次污染问题近年来日益突出,因此,研究管网水质二次污染及防治对策逐渐成为供水领域中的重要内容。国内外专家、学者对以下几个方面主要包括供水管网水质污染状况调查、原因分析及控制措施等研究领域已作了大量工作,并取得了较大的进展。饮用水二次污染问题可归结为微生物、化学物理和感官三个方面:微生物污染包括微生物再生长(尤其是附着生物膜的生长)、硝化作用和水媒病等;化学物理污染包括消毒副产物、铅、铜、铁、锌、温度、腐蚀、PH稳定性与结垢、管道涂层与衬里渗出物,消毒物残留浓度的维持和管道沉积物;感官污染包括味道、气味、浑浊度和色度的变化。此外,饮用水二次污染还包括因管道渗漏和其他因素带来的外源性污染。
1.城市供水管网管材对供水水质的影响
出厂水在管网这个大反应器中,继续进行其未完成的反应及与管壁物质的反应。这些反应有生物性的、物理性的、化学性的。除了受出厂水水质影响外。与输配水管道的材质、使用年限、施工等因素有一定关系。
水质的变化情况与所用管材关系密切。城市供水管材多采用铸铁管、水泥管或钢管、复合材料管等不同管材,新管道过水后除余氯稍有降低,浑浊度、溶解性总固体略有升高外,其他指标应与出厂水相比较无明显差异。但使用年限长的管道,由于内壁腐蚀、结垢,导致水中铁、锰、铅、锌等金属物质和各种细菌、藻类、苯类、挥发性酚类指标的含量增大。管道更新改造研讨会研究表明,对于未作防腐处理的金属管道,当年限超过5~10年时,污垢就己达到了恶化水质的程度。对于防腐处理较低的金属管道,3~5年就开始出现腐蚀现象;管道使用年限越长,腐蚀越严重,水质状况越糟。管网末端小口径管道、用户室内管道对水质的影响是输水过程中水质降低的重要因素。
2.腐蚀、结垢和沉积物对水质的污染
金属管道、配件、清水罐和清水池等输配水设施本身含有杂质,金属与杂质之间存在着不同的电极电位,这样,在水的作用下会形成无数微腐蚀原电池,由于化学和电化学作用往往会对管道内壁造成较严重腐蚀,产生大量铁、锰、铅、锌等金属锈蚀物。其过程如下:首先,由于电化学的作用,在管壁附近形成氢氧化亚铁,然后被水中溶解氧氧化,生成氢氧化铁,形成钝化保护膜。氢氧化铁一般质地疏松,一方面对金属表面有一定的保护作用,另一方面部分氢氧化铁脱水形成铁锈三氧化二铁,沉积于管道的内表面,形成结垢。由于它质地疏松,并不能起到保护作用。当供水管网运行状态发生改变,如检修阀门、更换管道或当流速突然增大时,氢氧化铁就会从管道内壁脱落而进入水中,产生红色的锈水,从而使水质恶化。
二、城市供水水质二次污染的整治及预防分析
1.提高出厂水水质
(1)强化稳定性。出厂水水质稳定性差是造成二次污染的根本原因,因此应提高出厂水的稳定性处理,一般采用调整pH值法,即在水出厂前投加稳定剂,将pH调整到7.0~8.5范围内,以提高水的化学稳定性。
(2)严格控制浊度。资料表明,当水体浊度降低到0.1NTU时,则内部绝大多数有机物可去除,致癌微生物及有机物含量也大大降低,因此在供水出厂前应严格控制其浊度。
2.推广新型管材
在供水管网管材筛选过程中应进行水质析出试验,充分考虑材质对水质的影响,并通过经济技术分析来确定管网的建设规模,以充分保证管网的合理运行,目前国内已铺设的供水管网仍以铸铁管及球墨铸铁管管材为主,而给水PE管自上世纪投入使用以来,其材料性能不断改进而得到广泛应用,其具有连接可靠、不易发生渗漏、内壁光滑、管道水力条件好、水头损失小、重量轻、安装方便、卫生性能良好以及抗应力开裂性能好等系列优点,因此目前应尽量采用该类管材以保证水质。
3.周期性冲洗管网
对管网进行清洗对提高管网水质、恢复管道通水能力、抑制腐蚀发生以及维护管网正常运行具有重要意义。通过管路冲洗可降低颗粒物在管道内壁的净积累量以将管网内水的浊度控制在标准值内,在冲洗过程中适当增加消毒剂可杀死冲洗后重新悬浮的微生物,冲洗后若投加腐蚀抑制剂则可促进管道内保护膜的形成,通过冲洗管道内壁的沉积和锈垢可提高通水能力,降低供水成本等。
4.加强管理
关键词:水污染;中小城市;治理
中图分类号: X131.2 文献标识码: A
近年来,随着城镇化、工业发展以及人口数量的不断膨胀,我国面临的水污染形势日益严峻,部分地区水质甚至出现持续恶化的状况,尤其是正处发展中的中小城市,其水质污染问题已成为社会关注的热点。水是生命之源,因此,要稳步提高我国中小城市的供水水质,应进一步理顺完善中小城市供水管理机制和监测体系,深化治理,强化管理,加强水源地保护,建立提升中小城市供水水质的长效机制。本文笔者结合工作实践,在了解中小城市水污染的特征的基础上,分析了中小城市水污染预防重点,并探讨了水污染控制与治理策略。
中小城市水污染的特征
中小城市污水是不同于大城市及农村的另一种类型,具有点多、面广、量小、集中等特点。研究中小城市水污染预防及防治的对策,首先应了解中小城市水污染的特征:
1、多污染源
为了解决水体污染,首先要了解水体污染源及其分类,才能从根本和源头减少或控制水污染。近年来,我国众多中小城市抓住超大城市产业转移的机遇,因地制宜加快发展,一些工、农业厂矿、设施迅速崛起,工、农业废水成为重要的污染源。加之中小城市人口的增多,生活污水的排放总量亦不断增长,成为中小城市水污染的重要因素。
2、地下水污染严重
目前,全国地下淡水天然资源多年平均为八千八百多亿立方米,约占全国水资源总量的三分之一。但新一轮全国地下水资源评价与战略问题研究显示,全国约有一半中小城市市区的地下水污染比较严重,地下水水质呈下降趋势。
3、水化学异常明显
水化学主要说明酸碱平衡、络合平衡、碳酸和碳酸盐平衡、氧化和还原、沉淀和溶解等,通过对中小城市水化学的调查发现,众多中小城市的水化学异常明显,表明中小城市水污染已较为严重。
二、中小城市水污染预防
水污染防治应当坚持预防为主、防治结合、综合治理的原则。在水污染的预防工作中,应当以源头减污降耗为重点,综合运用法律、经济、技术和必要的行政手段,采取各种预防方法减少水污染。
2.1工业废水污染预防
高耗能企业及工业园区的废水污染预防是中小城市水污染预防工作的一个重点。在预防措施上可根据流域自然汇水特征与行政管理需求,建立以控制单元为单位的排放补偿制度,并根据不同控制单元类型,对新建工业项目实施严格的水污染排放制度安排。即新建工业项目如涉及污水排放,必须要先通过关停、治理等手段,在腾挪出一倍或多倍的排放指标后方能获得批准。这样,采取以对污染采取预防为主的原则,才能将污染和损害减至最低的程度。
2.2生活废水污染预防
在生活废水污染的预防中,应创新为手段,以无害化处置设施建设为重点,采取有力措施,进一步加强污水污染预防。首先,全面建设生活污水处理管网工程,并对污水管网进一步优化完善,减轻污水排放对周围水体造成的污染,提高城区污水收集处理率。其次,加强执法和监督,保证水体四周区域内小区、饭店等污染源产生的生活污水必须排入城市下水道系统,进城市污水处理厂处理。最后,对水源保护区内的生活垃圾进行统一规划,对离城区较近的石扶村、沙田村参照城区的管理模式,先由村定点收集垃圾,再运到指定的垃圾处理场进行统一处理;对大水河、沙田河流域较为集中的村庄污水,可以通过建小型生态污水处理中心的方式来解决;对居住比较分散、经济条件较差村庄的生活污水,则通过开展简易化、成本低的模式进行处理,以此达到避免污水直接排入河流和水库中的目的。
2.3农业水污染预防
农业污染主要来自两个方面,一是农药,二是化肥。在农业水污染预防措施中,一方面可通过成立测土配方施肥小组,根据土壤肥力和作物生产情况,指导农户使用化肥,减少化肥超量使用,从源头上防治面源污染。并提倡使用高效的、环境友好的化肥,使用清洁、安全、低毒、无害农药。另一方面,加大沼气推广、普及和指导力度,推广“养殖—沼气—种植”的生态农业模式。处理好畜禽养殖业发展和粪便有效处理及利用问题,合理规划养殖加工企业选址布局,督促作坊式小企业改进技术措施、节能减排,开展环境影响评价,遏制新的污染源产生。
三、中小城市水污染控制与治理
水体污染控制与治理的总体目标是针对我国中小城市水污染现状,通过技术创新和体制创新,构建我国中小城市水污染控制管理体系和水环境治理技术体系,实现水体主要污染物的管理目标。
3.1水污染的控制手段
首先,政府作为本区域水污染防治工作的责任主体,要把水质目标落实到每条河流、每个辖区、每个断面,把治理措施和项目落实到各污染源、排污单位和责任人,建立目标责任考核制度。加快城市断面水质自动监测站的建设,强化污水排放企业在线监控设施的运行监管、监测对比工作。其次,在干流河道、支流河口设置拦污浮球,将进入小清河的垃圾分段拦截。同时,进一步充实前期专门成立的河道垃圾打捞队伍,逐步建立值班加班制度,24小时打捞小清河河道中漂浮的垃圾。最后,以水功能区为基本管理单元,以污染物总量控制为基础,以饮用水水源地保护区管理和保护为核心,城市重要饮用水水源地名录,切实加强入河排污口管理,制定水源地保护区管理制度,全面提高水源地保护意识,以控制水污染。
3.2水污染的治理
首先,了解、明确污染的现状,建立中小城市水污染源清单,建立污染控制技术体系。针对石化、化工、制药等典型行业,创新有毒有害废水的高效处理的关键技术,支持开展污水高效处理菌剂、生物膜、污泥减量化菌剂等生物制剂的开发和推广应用,推进污水生物处理高效反应器、废水深度处理和中水回用成套设备研发。其次,市控以上重点工业企业排放口安装污水排放自动在线监控装置和视频在线监控装置,实施全天候在线监测和视频监控。强化对流域内污水排放单位监督管理,确保单位生产废水处理达标率达到93%以上。最后,引进水污染EPSB生物生态综合治理技术,采用先进生物治理技术手段,迅速安全的对水体污染物超强降解、消耗,重建生态平衡,实现水体污染长效治理且安全无毒。
四、总结
水是不可替代的自然资源。针对中小城市水污染日益严重的趋势,水污染防治应当坚持预防为主、防治结合、综合治理的原则,综合运用各种措施,加强水质污染管理,以保护水资源。
参考文献:
[1] 颜峰,朱磊. 我国中小城市污水处理的现状分析与对策[J]. 科技信息, 2013,7(02):66-68
Abstract:On the basis of analyzing impacts of water pollution issues of cities in Jiangsu Province,by sysmatically analyzing cause of water pollution,this paper put up countermeasures to prevent water pollution and secure city water supply safety thus to enhance social economic development. The methods including pre-alarming, adjusting ecomoic and industry structure,planning, setting up pollution emission right system, setting up upstream and downstrem linkage prevention mechanism and establishing minds of saving water and preventing pollution.
关键词:城市 水污染 事件 起因 对策建议
Keywords: citywater pollutionseventscausecounterparts
作者简介:申鹏(1990-),男,江苏姜堰,河海大学水利水电学院 ,热能与动力专业本科生。
一、引言
随着我国国民经济增长和社会发展步伐的加快,城市居民生活用水和工农业生产用水急剧增加,排污量也随之增加,导致城市水资源短缺,水环境恶化,水污染事件等现象发生。水污染事件[1-4]是指含有高浓度污染物的液体或者固体突然进入水体,使某一水域的水体遭受污染从而降低或失去使用功能并产生严重危害的现象。导致水污染事件的影响因素众多,包括工业废水排放、有毒物质泄漏、二次供水过程中引起的污染等人为因素,以及水灾、地震、干旱和战争中化学、生物武器造成的污染等自然因素。这些影响因素通过地表径流、污染物沉降等方式直接或间接地污染地表水和地下水源,从而影响城市河流生态系统,并进一步威胁城市饮用水源安全。江苏省位于长三角地区,是以工业发展为主,支撑农业和第三产业发展的产业结构布局。近几年来,江苏省城市水污染事件逐渐增多,严重威胁到城市供水系统的安全,影响社会经济的可持续发展。
二、城市水污染起因探析
2.1 江苏省城市水污染事件
2.1.1 水污染事件概述
江苏省城市近年来出现的水污染事件概况如表1所示。
2.1.2 水污染事件的社会经济影响剖析
根据表1所示实例及相关资料可知,水污染事件对城市社会、经济以及生态环境的影响主要体现在以下几个方面[4-5]:
(1)威胁城市居民饮水安全和生命健康。城市供水源地受污,导致城市自来水水质下降甚至断供,居民饮水安全受到严重威胁。被污染的水体中含有有害物质,易引发致癌、致畸、致突变,通过饮水或食物链,污染物进入人体,使人急性或慢性中毒,威胁生命健康。
(2)破坏城市河流生态系统。水污染事件对生态环境的破坏强度很大,往往造成一定区域的生态失衡,有的甚至造成长期的危害,致使生态环境难以恢复。
(3)造成严重的经济损失。水污染事件给城市带来巨大经济损失,由于水体严重受污,未达到工农业的用水水质要求,影响工业生产,农业灌溉,进而影响工农业产值。水产养殖业和河流观光旅游也因为水质恶化而到受到一定的经济损失。此外,治理水污染、恢复生态环境也需要投入大量资金。
(4)引发社会纠纷。水污染事件导致自来水不能正常饮用,销售商借机哄抬矿泉水等饮用水物价,易引起社会混乱。上下游跨界水污染事件往往导致下游地区经济和生态受损,由于缺乏相关法律支撑,上下游地区在水污染治理方面因各自利益难以达成协商一致,易引发官司纠纷和冲突。
2.2 城市水污染起因的多视角探析
导致城市水污染的影响因素众多,主要是由于人类生活和生产活动过程中随意排放废污水等人为因素造成。人为大量排放污染物,缺乏对污染物的严格控制和监管,未及时达标处理污染物,是导致城市水污染存在的根源。主要可从以下几个方面对城市水污染起因进行多视角探析。
(1)城市大量污染物的排放。一方面,工农业生产和居民生活所产生的大量液体废物和固体废物源源不断地排入河流,此外,较多的悬浮固体、病毒和细菌伴随着地表雨水径流汇入河流,导致水体受污,水质下降。另一方面,污染物未及时处理,产生累计效应,导致水体富营养化,藻类暴发,进一步导致水环境恶化。
(2)上游城市污水下泄带来大量污染。上游城市排放的工业废水和生活污水未处理或未达标处理,直接开闸下泄到下游城市所在地区。若短时间内大量污染物侵入到下游地区自来水取水口,极易造成饮用水源地污染发生。
(3)污染物排放总量控制体制薄弱。由于目前排污权总量控制的相关政策未得到严格规范地实施,造成相关工业企业的排污权总量控制缺乏保障制度。另外,尚缺乏排污权交易制度立法依据,实践之中也存在信息不对称及不断变化等诸多问题,不少企业为了利益,存在偷排污水行为。
(4)水污染治理不到位。由于受资金缺口制约,城市污水处理设施难以保证正常运行。部分污水得不到处理而直接排入江河,部分污水处理厂能力闲置,或因管网雨污合流影响污水处理正常运行等一系列问题。
(5)水污染多头管理造成监管缺位。根据《中华人民共和国水污染防治法》,水污染防治涉及的相关管理部门众多,主要包括环保部门、交通主管部门、水行政部门、国土资源部门、卫生部门、建设部门、农业部门、渔业部门,以及江湖流域水资源保护机构,造成管理部门之间的权责不明,水污染监管缺位。
三、城市水污染防治的对策建议
城市水污染事件的频繁出现,暴露出体制、机制、管理、技术以及基础工作等方面的诸多问题。在接连不断的停水警报声中,水污染应急预案在很多地区相继出台。然而,应急只能是在事发之后,却并非治本之道。只有解除污染威胁,才能从根本上解决问题。因此,必须采取相应的防治措施,提出相关的对策建议,从而为防治城市水污染提供有利的保障。
3.1 建立水质监测预警预报体系
城市水质监测预警预报系统应主要着眼于对城市供水水质的预防跟踪、紧急通报和应急监测,及时掌握重点企业、重点敏感地带、河段等的污染隐患情况,建立详细的档案[6],实行旬测旬报制度,及时跟踪。做好水质监测人员培训、仪器设备装备和技术储备,按照准确、及时、全面的原则进行水质监测,重点污染源要立即安装在线监控设施,做到事前有预防,事后有跟踪。
3.2调整经济结构和产业结构布局
城市应结合自身的区位优势和资源承载能力,明确城市发展定位,合理调整经济结构和产业结构布局。鼓励节水型、高技术、污染少的企业发展,对于污染严重而又无法治理的企业要坚决关停。按照城市环境功能分区及土地利用方式的生态要求,建立完善的工业生产地域综合体,使工业生产与环境能够协调发展。
3.3 严格执行水污染防治规划
做好城市水污染防治规划,严格拆除一、二级饮用水源保护区范围内的排污口,水源保护区内不得新建、改建、扩建有污染项目。实施雨污分流制,规划并建设完善的雨、污网水系统。落实政府主要领导责任制,督促其实施所负责河流的水环境综合整治规划,抓好督促检查,确保规划、项目、资金和责任“四落实”,带动治污工作的深入开展。
3.4推进排污费征收制度
认真贯彻《国务院关于排污费征收使用管理条例》和各省市制定的《排污费征收管理实施办法》,大力推进排污费征收制度。严格执行排污费征收标准,坚持“依法、全面、足额、按时”的征收原则,在能够补偿环境治理的成本的基础上,一方面使治污企业能够盈利,另一方面调动企业减排的积极性。提高排污费征收率,加强组织领导及资金监管,切实抓好排污费征收、管理和使用三个环节的工作。
3.5 完善排污权交易制度
完善排污权交易制度可以实现环境容量高效率配置,有效控制污染。政府应根据城市的环境功能、环境容量大小、经济发展水平、技术条件、城乡规划等诸方面条件,科学地对城市排污指标进行优化分配,然后通过二级市场进行调节,以待促进污染物排放总量控制工作和环境质量的改善。政府要在重点污染源建立排污交易政策,实施监督管理系统,努力提高维护和管理排污权市场竞争交易秩序的能力。
3.6 建立上下游联动防范机制和污染赔偿机制
因流域的整体性和人为行政区划分割间的矛盾、排污的外部不经济性,地方政府在无强制力协调解决环境问题的博弈中上下游地区难以合作,在跨行政区水资源管理和水污染防治中效率低下[7]。对此,同一流域跨界的上下游地区应合理布置沿河岸产业结构,上游城市应制定相应的流域水环境事件防范应急预案,建立与下游城市的联动防范机制和污染赔偿机制,实现废水达标排放,减少和避免下游污染事件的频繁发生。
3.7建设节水防污型社会,提高节水防污意识
加强并促进节水防污型社会建设,以价格杠杆推进工业和生活节水,以项目建设推进农业节水,鼓励积极提高污水回用率,保护地下水资源,全力推广节水型社会试点建设,采取各种措施以达到污水减排目的,从而实现水资源的循环利用和经济环境的协调发展。同时,在全社会广泛宣传保护环境和水资源的重要性,加大节水防污思想的宣传力度,加强科学普及工作,以丰富多彩的形式普及节水防污知识,提高城市政府,企业和居民的节水防污意识。
四、 结语
江苏省城市近年来水污染事件给人类的生存发展敲响了环保的警钟。本文通过多视角的系统分析,对江苏省城市近年来出现的水污染事件及其影响进行综合分析,对城市水污染起因进行多方面探讨,并从诸多方面提出了防治城市水污染的相关对策和建议,从而为保障城市安全供水,加快城市社会经济发展步伐提供有利的保障。
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关键词:水体污染;循环模式;可持续发展;
Discussion on water pollution prevention of city of new ideas
Shihui
(North Jiangsu Environmental Supervision Center of Jiangsu Province Environmental Protection OfficeJiangsuhuaian223300)
Abstract: with the development of economy brings the city expansion, population increase, these will inevitably lead to the city sewage as water increases. This paper focuses on how to control the pollution of water, build city water resources circulation mode, to achieve environmental benefits, economic benefits and social benefits of the high degree of unity, realize sustainable development.
Key words: water pollution; circulation mode; sustainable development
一、概述保护水资源的重要性
水是自然资源的重要组成部分,是所有生物的结构组成和生命活动的主要物质基础。从全球范围讲,水是连接所有生态系统的纽带,自然生态系统既能控制水的流动又能不断促使水的净化和循环。因此水在自然环境中,对于生物和人类的生存来说具有决定性的意义。我国河川径流量2655亿立方米,在世界主要国家中居第六位尽管水资源总量是相当可观的,但人均远低于一些国家。我国的用水量已由1949年的1031亿立方米增加到2005年的5633亿立方米,北方和沿海地区出现了不同程度水资源短缺和水质污染的严峻形势。[1-2]水资源的特点是地区分布不均,水土资源组合不平衡;年内分配集中,年际变化大;连丰连枯年份比较突出;河流的泥沙淤积严重。这些特点造成了中国容易发生水旱灾害,水的供需产生矛盾,这也决定了中国对水资源的开发利用、江河整治的任务十分艰巨。
二、我国城市水体存在的形式及现状。
水和水体是两个不同的概念。纯净的水是由H2O分子组成,而水体则含有多种物质,其中包括悬浮物、水生生物以及基底等。水体实际上是指地表被水覆盖地段的自然综合体,包括河流、湖泊、沼泽、水库、冰川、地下水和海洋等。水资源与人类的关系非常密切,人类把水作为维持生活的源泉,人类在历史发展中总是向有水的地方集聚,并开展经济活动。随着社会的发展、技术的进步,人类对水的依赖程度越来越大。
城市地下径流:我国城市供水水源有30%源于地下水,北方城市则有59%源于地下水。近20年来,地下水水质普遍呈恶化趋势。1998年对我国118座大型城市浅层地下水的普查表明,有115座城市地下水受到不同程度污染,占检测总数的97.5%,其中严重污染的约占40%。北方城市地下水90%遭到污染,其中28%已不适合作为饮用水源。污染物主要有硝酸盐氮、氨氮、有机物、铬和酚。[3-4]
城市地表河流:我国南方的城市很多都是依河而建,城区的居民依水而居,不少老城区每天都有大量生活污水未经污水处理厂处理直接排入城市内河之中,再加上工业污染、三产污染和生物污染等, 河流的水质逐渐变差,部分达到V类水的标准。引起国家和政府的高度重视,投入了大量资金用于河道整治,目前看成本较高,收效甚微。
城市住宅小区景观水体:随着社会的发展以及人们物质和精神生活的改善和提高,人们不但对居住小区的硬件设施要求智能化,而且对整个居住小区的外部人文景观、绿化和自然环境的要求也越来越高,水景已是高尚住宅区必不可少的组成部分的。然而,由于居住小区内的水体为封闭水域,一般具有水域面积小、易污染、水环境容量小、水体自净能力低等特点,很容易使水体受污染,并对环境造成不利影响。
三、城市水体污染防治的对策及分析
3.1普及污水处理厂
目前,我国的污水处理主要还是要依赖于污水处理厂。把污水看作一种资源引入市场,把中水作为一种商品,通过销售中水来取得维系运行的经费,为经营者创造利润和再发展的资本。实现污水资源化,走循环经济的道路,也就是要用适宜的技术和工艺,推广使用符合标准的再生水,将污水处理的战略目标由传统意义上的污水处理、达标排放转变为以提高水的综合利用率为核心的水的循环再用,这也是水资源再生利用的重要思路。
3.2发展生物栅与生物浮岛
生物栅是一种为参与污染物净化的微生物、原生动物、小型浮游动物等提供附着生长条件的设施。它是在固定支架上设置绳状生物接触材料,使大量参与污染物净化的生物在此生长,由于其固着生长而不易被大型水生动物和鱼类吞食,使单位体积的水体中生物数量成几何级数增加,大大强化了河水的净化能力。生态浮岛是一种应用于封闭水域水体净化新型生态工艺,其上部可种植花草,一方面吸收和
降解水中的污染物,另一方面还有美化湖面景观的作用,具有立体景观效果。可供种植的植物有:美人蕉、空心菜、小麦等。对于城市内封闭的水体或不易流动的河流,这种办法无疑具有成本底,见效快,同时还能改善城市环境的作用。
3.3提高城市居民素养
小区内居民日常生活所排放生活污水、小区停车场洗车废水、
雨水、生活垃圾、建筑垃圾及其渗滤液、漂浮物和施工尘土等。尤其是生活污水中含有大量的有机污染物及氮、磷等植物营养物,植物
营养物进入天然水体后将恶化水体水质,加速水体的富营养化过程,影响水面的利用。只有从根本上提高居民的素养才能改善周围的水体质量。因此需要全社会形成一个保护水环境的氛围。
四、结论
对于已污染的水体,不同区域的水体应根据自身的特点采取相应的处理方法。而俗话说的好:“七分预防,三分治疗”,这个道理在城市水体中同样适用。如果设计合理并能控制住污染源,加强城市大环境的维护与管理,呼吁人们做到“保护环境,人人有责”,这将大大降低治理的难度及成本。
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关键词:城市河道、污染源、治理
中图分类号: TV85文献标识码: A
城市河道,有着排洪防涝,景观走廊,水运交通等功能,与城市的发展密不可分,与人民生活息息相关。河道因人而建,因人而受到污染,同样治理河道污染,我们也应义不容辞。
一、城市河道污染源分析
(一)污水直排入河道
河道两侧居民生活污水、企业生产污废水未经处理,直接排至河道。这种情况有两个可能:一是该地块尚未有污水管道,污水无法送至污水厂,只能就近排至河道。城市河道往往贯通城市,在城市乡镇、农村污水收集率较低,往往较多。二是未经允许的偷排。此外,在部分老城区,采用的是雨污合流制排水,污水通过雨水管与雨水一同排除,进入河道。在雨季时,雨水量高于污水量,污水经大量雨水稀释,排入河道后与更大水量混合,对河道的污染较小;在晴天,管道内只有污水,河道内水位较低,水流循环慢,自净能力低,此时污水直接排至河道,对河道水质污染就严重的多。
(二)污水渗入河道
一种情况是已污染地下水渗入河道。频繁、过量开采地下水使地下水无法及时回流及开采过程中没有完善保护措施,早期工业企业污水收集、处理不完全,使污水随地表下渗,都可能造成该地区地下水被污染。众所周知,地下水一旦被污染即是长期隐患,我国目前虽然有治理地下水污染的例子,但是效果不佳,代价也很高。雨季河道水位较高,地下水位低,在水头差的作用下,污染地下水进入河道的量较少,对河道水质影响可以忽略。在晴天,河道水位较低,这种水头差作用减弱甚至消失,则已污染的地下水通过河坎挡墙大量进入河道,使河道水质污染、变黑发臭。
另一种情况是污水构筑物破损使污水外泄,间接渗入河道。城市里部分污水管道修建较早,多年使用后难免破损,闭水性减弱,使部分污水直接通过周边土壤渗入河道。我国早期污水管渠大量使用钢筋混凝土管(承插接口),浆砌块石暗渠,检查井多为砖砌,抗渗性较差,施工水准也参差不齐,在使用几年后渗漏现象较为普遍。
目前,在宁波市正在大力普及防水钢筋混凝土检查井,高密度橡胶管材(热熔连接),使污水系统的渗漏大为改善。
(三)河道淤积严重而水源不足
河道淤泥长期不清理,不断积累,使得河道实际过水面积减少,不仅影响河道蓄水、排洪能力,淤积层里大量的腐殖物、污染物、黑水不断与河水交换,河道水质难以自净。根据以往河道清淤情况,有的河道淤泥在一米以上,甚至达到2米,不仅影响到河流水流条件,也使得河道口水流不通畅,河坎部分出水口无法顺利排出,河道淤积愈演愈烈,恶性循环。
此外,部分城市河道没有固定、稳定的水源补充水,河水补充主要靠降雨。河道水位变化明显,雨季排洪,旱季则水流缓慢,河水置换周期往往在10~20天以上,即使没有污水排入,河水水质也将变质。
(四)初期雨水、泄洪水的污染
雨水降落到地面、屋面、绿化带,通过地表径流汇集到雨水管、渠道、边沟中,最终排至河道。雨水较之污水清洁的多,作为河道水源的重要补充,有利于河道水流循环、更新。但是,初期雨水在地表径流时往往将地表的一些油渍、污物等携带到水流中,进入河道。特别是某些场所,例如机修、餐饮、菜场、工厂等,地表往往污染物较多,使得初期雨水并不如想象中清洁。
依山建设的城市,往往修建有截洪沟,截流雨季山洪水。山洪水携带有大量的泥沙、垃圾,进入河道后,过水面积变大,水流变缓,泥沙、垃圾下沉、淤积,也是造成河道污染的一个原因。
二、污染治理措施
结合以往实际工程中的处理经验,针对不同的污染源,采用不同处理方法。
(一)从终端解决河道污染源
对于河道两侧直接排入的污水口,设置截流管截流污水。截流干管可沿河道平行布置,在污水排出管处设置检查井,将污水纳入截流管。对于纯污水管,检查井即为截流井,污水全部截流;对于雨污合流制的管道,检查井为溢流井,晴天污水全部进入截流管,雨季按截流倍数(n=1~3)截流合流污水。溢流井设置溢流管,未截流部分合流污水从溢流管流至河道;对于纯雨水管,截流初期雨水进入截流管。对于合流制暗渠排至河道的,若暗渠较小,日污水量不多,可以在暗渠终端设置溢流堰及截流管,将晴天污水直接截留至市政污水管内;若暗渠较大,污水量较多,可以在暗渠终端修建调节水池,蓄积污水,并设置污水泵将污水直接抽送至市政污水管或直接输送至污水厂。雨季污水泵关闭,合流污水则可直接流入河道。对于截洪沟最终排至河道的,通过设置构筑物措施(例如溢流堰)截流大部分泥沙后再进入河道。截流干管最终输送至污水处理厂,从终端解决进入河道的污水源,保证河道清洁。
(二)分隔已污染地下水与河道
上面说过,地下水被污染即成为长期污染,短期内有效治理难以实现。为治理污染地下水渗入河道污染河道水,可以从两个方面着手。一是将已污染的地下水与河道隔离开。根据在工程中的实际经验,在河道两侧河坎内部设置一道闭气土方(或采用隔水板),污染地下水无法透过闭气土方,起到隔绝作用。闭气土方为水利工程专业术语,多用在大坝结构上,用于保护大坝结构不受渗漏水侵蚀,这里借用其功能隔绝渗漏,效果不错。闭气土方的设置应根据地质报告在渗透层内均设置,否则闭气不彻底,效果不佳。此外,闭气土方可以与河道两侧截流管配合实施,减少工程量,节约造价。二是保持河道较高的水位(设置闸门)。污染地下水渗入河道要借助水头差,若河道水位高于或与地下水位持平,在驳坎两侧水头压力平衡的情况下,只存在互相渗透的情况,即使渗漏,其量也不多,在不断循环更新的河道水流中,可以忽略。闭气土方与河道高水位相互配合,可以使污染地下水对河道的影响降至最低。
(三)清淤与配水工程
河道定期清淤,既能清除污泥,达到清理河道功效,也能使河道变深、变宽、提高其蓄水能力,以增强其水体自净能力。根据淤泥的性状及淤积厚度,清淤可以采用水冲泵吸法,也可以直接用挖机配合运输车实施。
实施配水工程,使河道水流不断循环,在一定周期内更换一次,有效配合河道治理效果。配水工程有两个方面,一是水源问题,二是河水置换周期。我国水资源紧缺,建议采用污水厂处理后中水或其它天然水体作为配水水源。河水置换周期可以通过在河道终端设置闸门通过控制水位来实现。根据实际工程经验与河道规模,建议丰雨期:河水1~2天置换一次,枯雨期:河水3~5天置换一次。配水工程宜具有24小时不间断输水能力,宜采用液位自动控制,以保证河道水位相对稳定,且在雨季予以关闭。
(四)现有污水系统的检修、更换
早期受经济条件制约,我国污水管道系统多采用普通混凝土管,浆砌片石(块石),砖砌结构等,抗渗性较差,虽然有定期维护,但是由材料本身决定的性质则无法改变,尤其在长时间使用后,渗漏现象明显。而这种情况的污水管较多,近期全部更换新建不可行。因此,建议对这类污水管进行检测排查,对渗漏进行修补,破损较严重的直接更换,防止污水继续下渗。目前,管道检测与修补的新技术不断涌现,较为先进且有效的就如CCTV检测系统,通过遥控机器人进入管道查找渗漏点,并可以携带修补材料进入管道进行修补。
总结:
总而言之,河道治理首先要明确是那种污染源,针对不同的污染源采用不同的治理方法。同时,河道治理是一个系统的工作,不仅仅是依靠工程措施就能做好的,更需要相应的管理措施及观念上的宣传,保护环境,保护水资源,那么城市河道必将是城市里一道亮丽的风景线。
参考文献:
[1]陈邱云,王谊.城市中小河道污染治理措施探讨[J].《中国水运:下半月》2013年 第3期