河道治理論文

① 治理城市河道污水論文

優秀水文化可以促進人水關系的協調。在現代的水利和生態環境建設中也應當倡導水文化，現代水文化創立的基本原則是滿足現代人們對水文化的基本需求，反映現代人與水的關系、體現現代科技進步。 水是基礎性的自然資源和戰略性的經濟資源。在人均水資源擁有量日益減少的同時，因水環境惡化所造成的水質性和功能性缺水現象亦日益突出，已成為突出的、全球性的共同的問題。早在上世紀初，歐美有些國家就關注水環境的污染，並且開始研究與防治。近幾十年來，各國為控制水環境污染進行了大量研究，並且耗巨資對有些主要湖泊和城市河道進行了大范圍治理。大量實踐證明，水環境的污染是可以治理的，但這種治理常常費時長及費錢多：國際上治理最成功的美國華盛頓湖，耗資1.3億美元，前後經過17年治理才達到目標；而面積僅1km2的瑞典的Frumman湖，費時22年，耗資90萬美元才治理完畢，等等。據於此，從上世紀七十年代起，尤其是近十餘年來，日本、美國、德國、瑞士等發達國家紛紛對以往的水環境治理思路進行反思，提出了生態治水的新理念，尊重河湖系統的自然規律，注重對其自然生態和自然環境的恢復和保護，使河湖的綜合服務功能能展現很好。 農業面源污水由於量大面廣，其治理難度不亞於點源，就美國、日本等發達國家對農業面源污染治理尤其是近年治理發展趨勢來看，主要採用生物氧化塘、人工濕地和土地處理系統等來進行治理農業面源污染。 就具體的技術發展趨勢來看，生態/生物方法是修復水生態系統中最為推崇的舉措之一。這種技術實際上是對水體自凈能力的強化，是人們遵循生態系統自身規律的嘗試。而在具體的實施時，更趨向於多種技術的集成。具體由哪幾種技術集成，則需要根據目的水域的污染性質、程度、生態環境條件和階段性或最終的目標而定，亦即在實施前要對目的水域作系統周密的論證，而後制定實施方案，才能達到預期的目標。 大量實踐證明，以相應的實驗示範基地為平台，開展相應的應用基礎研究與新技術開發，同時引進異地實用高新技術進行本地化研究與示範，是條有利於快出成果並且直接將其轉化為生產力的可行途徑。如日本在琵琶湖和霞浦湖等建立了針對流域水環境治理與生態修復的實驗示範基地，取得了環境教育、新方法和新技術研究開發與技術成果展示效果，為提高市民的環境意識和科技成果的推廣應用起到了積極的促進作用。 水環境治理與水生態系統修復技術現狀 大量研究表明，對水域的水環境污染進行有效治理的前提是控制污染源，只有外源得到了有效控制，作為末端治理技術的水環境污染治理才能見效，不然只能起到事倍功半的效果，甚至徒勞。通過大量研究與實踐，已明確水環境污染實際上是典型的生態問題，因此，在對污染水域進行治理時，用生態學方法使生態問題得到最終解決。近年，強調治理與生態修復相結合，甚至更加強調生態修復的作用。 從廣義上講，所有的生物處理都是生態修復。目前，國際上據原理已在使用的或已進入中試階段的污染水域治理與生態修復技術可分為物理法、化學法和生物/生態法三大類。其中的技術名稱包括底泥疏浚、人工增氧、生態調水、化學除藻、絮凝沉澱、重金屬化學固定、微生物強化、植物凈化、生物膜。（見表） 表 水環境治理與生態修復技術分類及其適用范圍 技術分類 技術名稱 選用污染水域范圍 主要作用 物理法 底泥疏浚 嚴重底泥污染 外移內源污染物 人工增氧 嚴重有機污染 促進有機污染物降解 生態調水 富營養化，有害無毒污染 通過稀釋作用降低營養鹽和污染濃度，改善水質 化學法 化學除藻 富營養化 直接殺死藻類 絮凝沉澱 底泥內源磷污染 將溶解態磷轉化為固態磷 重金屬化學固定 重金屬污染 抑制重金屬從底泥中溶出 生物/生態法 微生物強化 有機污染 促進有機污染物降解 植物凈化 富營養化、復合性污染 污染物遷移轉化後外移 生物膜 有機污染 促進有機污染物降解 1、底泥疏浚 底泥疏浚是在水域污染治理過程中普遍採用的措施之一。這是因為底泥是水生態系統中物質交換和能流循環的中樞，也是水域營養物質的儲積庫和特殊的緩沖載體，在水環境發生變化時，底泥中的營養鹽和污染物會通過泥-水界面向上覆水體擴散，尤其是城市湖泊和河道，長期以來累積於沉積物中的氮磷和污染物的量往往很大，在外來污染源存在時，這些物質只是在某個季節或時期內會對水環境發揮作用，然而在其外來源全部切斷後，則逐漸釋放出來對水環境發生作用，包括增加上覆水體中的污染物含量和因表層底泥中有機物的好氧生物降解及厭氧消化產生的還原物質消耗水體溶解氧等，並且在很長一段時期內維持對水環境的影響。因此，一般而言，疏浚污染底泥意味著將污染物從水域系統中清除出去，可以較大程度地削減底泥對上覆水體的污染貢獻率，從而起到改善水環境質量的作用。 底泥疏浚技術據原理屬物理法分類技術。外移內源污染物，這是底泥疏浚技術主要作用所含有的內容。就疏浚技術現狀來看，主要包括工程疏浚技術、環保疏浚技術和生態疏浚技術等。就技術的成熟度和採用率而言，其中的工程疏浚技術居首，環保疏浚技術是近年開發並且已進入大規模採用階段的成熟技術，生態疏浚技術則是最近提出並且在局部實施的新技術。 就實施疏浚技術對水環境質量的改善效果來看，由於工程疏浚技術以往主要是用在為了疏通航道、增加庫容等目的而進行的疏浚，長期的實踐證明其效果欠人意；環保疏浚是以清除水域中的污染底泥、減少底泥污染物向水體的釋放為目的的技術，其效果因此明顯優於工程疏浚技術，而有較高的施工精度，能相對合理的控制疏浚深度，能較大幅度地減少疏浚過程中的污染是環保疏浚技術的特點；生態疏浚是以生態位修復為目的的技術，以工程、環境、生態相結合來解決河湖可持續發展，其特點是以較小的工程量最大限度地清除底泥中的污染物，同時為後續生物技術的介入創造生態條件。 然而，據日本等發達國家的實踐，就特定的水體而言，是否需要對其底泥進行徹底的疏浚，或者疏浚到什麼程度，還需要進行細致周密的研究論證，並且應做到視區域的污染程度、性質和疏浚目的而定，不宜一概採用，因為大規模的底泥疏浚不但需要大量資金來支持，而且被清除的污染底泥的最終處理也是一個棘手的問題。 2、生態調水 生態調水是在敏感水域普遍採用的水環境污染治理措施。生態調水的目的和方法是通過水利設施（閘門、泵站等）的調控引入污染水域上游或附近的清潔水源沖刷稀釋污染水域，以改善其水環境質量。 生態調水的實際作用主要體現在： ◆ 將大量污染物在較短時間內輸送到下游，減少了原區域水體中的污染物的總量，以降低污染物的濃度； ◆ 調水時改善了水動力的條件，使水體的復氧量增加，有利於提高水體的自凈能力； ◆ 使死水區和非主流區的污染水得到置換。 生態調水技術據原理屬物理法分類技術。通過稀釋作用降低營養鹽和污染濃度，改善水質，這是生態調水技術主要作用所含有的內容。然而，生態調水技術的物理方法是把污染物轉移而非降解，會對流域的下游造成污染，所以，在實施前應進行理論計算預測，確保調水效果和承納污染的流域下游水體有足夠大的環境容量。 3、人工增氧 人工增氧是在治理污染河道中較多採用的措施之一。這是因為污染嚴重的河道水體由於耗氧量遠大於水體的自然復氧量，溶解氧普遍較低，甚至處於嚴重缺氧狀態，此時河道的水質嚴重惡化，水體自凈能力低下，水生態系統遭到破壞。人工增氧能較大幅度地提高水體中溶氧含量。 人工增氧的結果： ◆ 能加快水體中溶解氧與臭污物質之間發生氧化還原反應的速度； ◆ 能提高水體中好氧微生物的活性，促進有機污染物的降解速度，這些作用對消除水體臭污具有較好的效果。 人工增氧一般適宜於在以下二種情況下應用： ◆ 為加快對污染河道治理的進程； ◆ 作為已經過治理河道中的應急措施。 人工增氧技術據原理屬物理法分類技術。促進有機污染物降解，這是人工增氧技術主要作用所含有的內容。 4、植物凈化 植物凈化技術據原理屬生物/生態法分類技術。污染物遷移轉化後外移，這是植物凈化技術主要作用所含有的內容。相對於物理法和化學法而言，生物/生態修復技術的提出較晚，而生物/生態修復技術發展僅僅是近十多年前才開始的，尤其是其中的植物凈化技術是近年來才開始得到重視。植物凈化技術的最大優點是可以通過植物的吸收吸附作用，降解、轉化水體中的有機污染物，繼而通過收獲植物體的形式將有機污染物從水域系統中清除出去，因此，可以達到標本兼治的效果。與此同時，植物的存在為微生物和水生動物提供了附著基質和棲息場所。某些植物的根系能分泌出克藻物質，達到抑制藻類生長的作用，龐大的枝葉和根系成為自然的過濾層，能截獲大量的懸浮物質等，對水生態系統的物理、化學以及生物特性亦能產生重要影響。 作為完整的水生態系統包含種類及數量恰當的生產者、消費者和分解者，具體地說包括水生植物和魚、螺、蝦、貝類、大型浮游動物等水生動物，以及種類和數量眾多的微生物和原生動物等。其中，水生植物是水生態系統中的初級生產者，其不僅是水體食物網的重要成員，同時在水體溶氧供應、營養循環中其起到重要作用，而且作為水體結構角色，還為其它水生動物提供生存空間和產卵棲息地。 水生植物技術用於生態修復階段，其主要作用： ◆ 凈化微污染的水體，即通過其的吸收吸附作用，降解、轉化水體中的有機污染物，而使水質得到進一步改善； ◆ 作為水生態系統的主要成員為其他生物的生存、繁衍提供場所和食物。 水生植物尤其是其中的浮葉和沉水植物在污染嚴重的水體中因生境條件不具備，因而難以成活，而修復水生態系統時有水生植物的介入，生態系統就能修復。 所以我們要發展科技，才能更好的保護環境