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摘要:城市黑臭水体的治理关系到整个城市的发展,不仅影响城市生态景观,同时也威胁着城市人居环境,控源截污技术是城市黑臭水体治理的前提条件,针对我国目前的城市黑臭水体现状来分析,应该全面采取合理的分流、截流方法来完善污水排出系统,构造一个全面合理的污水管网系统,改善城市生态环境。
关键词:黑臭水体;控源截污技术;运用
1城市黑臭水体问题
1.1点源面源污染问题
城市黑臭水体整治最有效的措施是从源头控制污水向城市水体排放,但是由于城镇污水管网不配套、雨污合流整改不到位、污水处理能力不足等问题的存在,导致污废水直排、雨污水合排、畜禽养殖废水直排等现象依旧存在,控源截污措施不足的短板问题普遍突出。尤其在南方老城区,由于历史原因,大部分地区为合流制,截流倍数较低,且水系发达,雨水排放口多,城区面积狭小,管道分布错综复杂,实施管道改造困难重重。
1.2底泥污染未有效解决
一般地,在酸性、还原性条件下,大量有机物和氮磷等污染物将从底泥沉积物中释放,产生的CH4以及H2S等难溶于水的物质,致使水体黑臭。督查结果表明,大多黑臭水体重污染底泥未得到有效清除,通过清淤和打捞等措施清除水中的底泥、垃圾、生物残体等固态污染物未经检测而随意堆放,底泥堆放处缺少防渗、水保及安全防护措施的现象普遍存在。
1.3内源污染问题
河道底泥、岸带垃圾、水生植物腐烂等内源污染也是导致水体黑臭的重要原因,对黑臭水体的形成起到催化作用。从本质讲,河道污染的实质是底泥污染,由于长期排废、降水污染、河道垃圾污染等因素,河道底泥往往富集具有致病作用且难降解有机污染物,以及重金属元素,其不断渗透与沉积后,导致河道污染加剧,出现黑臭现象。此外,城市河道藻类植物营养过剩,促使藻类植物大量繁殖,出现富营养化现象,随后分解腐烂,导致水体污染。
从生态环境部2018年“关于通报黑臭水体整治专项督查有关情况的函”来看,底泥污染未得到有效解决、沿河倾倒垃圾、沿岸垃圾未有效收集等问题在各个城市普遍存在,城市污泥处置能力严重不足,导致疏浚河道底泥未有效处置和污泥转运不及时等问题,直接影响河道整治工作成效。
2城市黑臭水体控源截污技术
2.1抽样监测
抽样监测,是目前城市黑臭水体控源截污的主要技术手段,是指在存在污染风险、隐患以及已经明确出现污染问题的水体区域,采用周期取样的方式,测定样本中的污染物水平,以有效评估对应区域黑臭水体问题和治理态势。一般取样采用随机采集的方式,在目标区域内分三到四个层次,分别提取样本,第一层次为水面,第二层次为浅水层,要求距离水面超过20cm,且不能超过平均水深的20%,第三层次为深水层,要求距离水面超过60cm,且不能超过平均水深的60%第四层次为水底区域。要求在距离水体底部10~15cm的范围内取样。如果水深不超过60cm、20cm,可进行三层、两层取样。表面部位分析微生物水平以及是否存在水体富营养化问题,浅层可分析微生物和水生生物活跃态势,深层分析重金属污染情况,水底层可分许较大污染粒子情况。此外,抽样监测模式下,需选取多个取样点进行综合分析,一般1km内的水体(或500m2)需要至少选取5~7个抽样地点。
2.2重视内源控制,清淤疏浚
清除、疏浚黑臭水体河床底部的淤泥、垃圾以及一些生物残体等,可直接消除底泥黑臭现象,相对快速的改善水质,提高水体泄洪和自净功能,有效的缓解水体的污染。其见效快、成本低,是短期内解决水体黑臭问题的一种有效手段。
但清淤过程因扰动大易导致污染物大量进入水体,影响水体生态系统的稳定,同时大量的疏浚底泥不妥善处理将会造成二次污染。
在控源截污初期,进行清淤、垃圾打捞及河道内水生植物的生态疏浚立竿见影。截污纳管的设计施工过程中,需要充分考虑内源污染的消除。若截污工程中管道敷设与河道内,清淤疏浚工作可与管道施工同步进行。若管道敷设于道路上,也需要将河道清淤列入工程范围,推进黑臭水体整治。
2.3建立智慧水务平台,对流域进行实时监测管控
智慧水务是信息化与水环境治理的有机结合,是计算机科学与给排水、水利工程专业的交叉与融合。智慧水务平台是基于排水设施工程的全生命周期管理。遵循“用数据说话、用数据决策、用数据管理、用数据创新”的公共管理和城市治理理念,借助信息化手段,建立包括污染源、管网、泵站、污水处理厂、河道等水生态系统要素的综合信息数据库,把采集的数据全面互联融合成一张图、一张网,为黑臭水体改造提供动态监测数据,从而达到远程综合监控、管理目的,确保实现水体的“长制久清”得到实时监测管控。
2.4生态修复
生态修复技术通过恢复与构建生态系统,持续去除水体污染物,可从根本上恢复河流的生态系统,在黑臭水体长期保障整治措施中广为应用,被誉为最具应用前景的黑臭水体整治技术。常用技术包括强化微生物、生态浮岛、人工湿地等。这些技术不仅能提高水体内部和周围环境的生物多样性,有效减轻水体的黑臭情况,还有良好的景观功能,美化城市环境。另外,可以适时投加鱼、虾或者贝类等高等水生动物,来丰富水体生态系统中的食物链和食物网关系,提高生态系统的稳定性。但存在微生物生长周期长,适应能力差;植物容易受气候、病虫害影响等问题,在实际治理过程中难以实现稳定控制。
采用深层微孔层流曝气、微生物强化降解、生态浮岛等生态修复技术,对常州市新桥镇藻港河进行整治,可达到地表水Ⅳ类水质标准。人工曝气充氧是最为简单直接的生态修复技术,可有效提高水体溶解氧浓度和氧化还原电位,缓解水体黑臭状况。德国萨尔河、英国泰晤士河、澳大利亚天鹅河、上海苏州河的治理中均采用了曝气增氧的方法,取得理想的治理效果。
2.5运用监督和反馈改进
进一步对导致城市黑臭水体的原因进行分析,发现降水所携带的污染负荷、内源污染、工业企业事故排放等,也会影响黑臭水体治理效果,或形成新的黑臭水体,为予以控制,在应用上述技术手段的同时,还应加强技术运用和管理监督,并借助抽样监测、实时监测等方式,不断进行治疗效果的反馈。如江苏省南京市进行长江支流治理时,加强了支流堵截管理,避免已经出现污染的水体进入长江干流,同时对堵截工作的开展态势、支流水体处理情况等进行收集,每个月进行一次分析,根据反馈信息,了解当前黑臭水体控源截污技术运用效果和缺陷,并进行必要调整,有效提升了相关水域的黑臭水体处理效果。
结论
综上,城市黑臭水体控源截污技术及运用,有助于改善水体环境,提升城市宜居性。从技术角度上看,城市黑臭水体控源截污包括抽样监测、实时监测以及综合调控、控源截污相结合等手段,运用时,需结合城市治理需求特点,采用重点区域运用、重点领域运用、全面运用和监督、周期反馈和改进等方法,确保治理工作高效有序开展,并及时察觉工作中的疏失和不足,确保治理工作质量。
参考文献
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