第一篇:地下水污染试验研究进展
地下水污染试验研究进展
叶为民,金麒,黄雨,唐益群
(同济大学岩土工程重点实验室)
由于人类活动的长期影响,在全世界范围内地下水环境均表现出不同的恶化趋势。为此,国内外许多学者对污染物在含水层中的运移、控制、修复进行了大量的研究工作。其中包括:
(1)污染物在地下水中运移的模拟及预测。利用室内或野外试验测定相关参数,结合数学模型,为地下水资源管理和已污染含水层的修复提供定量依据。
(2)防止污染源扩散的方案设计。通过计算分析,选择最佳治理方案。
(3)海水入侵问题。对人工开采地下水后海水与地下水过渡带的运移分析。
(4)高辐射性核废料处置库的选址问题。选择合适的处理库使核废料在其半衰期内与人类生存空间及环境隔离。
(5)饱气带中污染物的运移问题。评价农田施用化肥、农药、污水回灌对地下水水质的影响,以及了解土壤盐碱化过程,并确定排盐改碱过程。
(6)已污染含水层的修复研究。包括工程措施(客土、换土、隔离法、清洗法、热处理和电化法等)、施加改良剂(沉淀作用、抑制剂、吸附剂等)、农业措施(增施有机肥、控制土壤水分、选择合适形态的化肥等)、生物修复技术。
一、国外研究现状
国外对污染物在地下水中运移的研究和应用从20世纪初即已开始了。许多学者研究了多维弥散、重力分异、吸附效应等水动力弥散问题。由于石油在开采、储运和炼制的过程中常会发生外泄事故,渗漏的成品油会对地下水土壤造成严重的污染。目前这已经成为世界普遍关心的问题,于是国外学者把注意力转向了包括石油在内的非亲水相液体(简称NAPL),对NAPL在地下水中的运移、控制、修复等方面开展了大量的研究工作(如表1 所示)。
1、试验用污染物(NAPL)选择
NAPL 在地下水系统中的迁移是一个十分复杂的物理、化学及生物综合作用的过程,与一般和水混溶的无机污染物不同。由于NAPL 在地下水中存在明显的重力分异现象,根据其比重与水的差别分为轻非亲水相液体
(LNAPL)和重非亲水相液体(DNAPL)。轻非亲水相液体(LNAPL),如石油、煤油、对二甲苯(p-ylene)等,通过非饱和土层后,以自由态漂浮在地下水的表面;重非亲水相液体(DNAPL),如杂酚油、柏油、氯化烃等,由于溶解度较小,通过含水层滞留下来的污染物形成潜在的污染源,对含水层构成很大的威胁。
表1国外NAPL 在地下水中的迁移规律研究
在选择NAPL作为污染物时要考虑以下几点:(1)试验的可重复性和对比性。由于在市场上买来的石油等有机物组分含量不确定,因而通常采用单组分的溶剂,如对二甲苯、三氯乙烯;(2)NAPL的挥发性。NAPL的挥发性通常较大,应采取适当的措施(如土层上铺设土工布或降低室内温度等)减小污染物的挥发;(3)NAPL与水在不同比例下动力黏滞系数的变化。
2、孔隙介质及含水层
国外弥散试验不仅研究分层土,还包括含有夹层、阻挡物的土层。但多孔介质一般也还是采用渗透系数较大的砂土,这与黏土层中做弥散试验通常需要半年甚至更长的时间有关。
3、弥散试验装置
由于NAPL的野外试验耗资大且会对环境造成污染,对于它的研究通常是通过室内弥散试验进行的。国外使用的弥散槽大致可分为两种,平面二维弥散槽和垂直二维弥散槽,以模拟NAPL的水平二维弥散和垂直二维弥散。垂直二维弥散槽研究NAPL 在含水层中的重力分异问题。
4、研究内容
综合表1所列出的内容,可看出目前国外对NAPL进行的研究工作主要包括以下几个方面:(1)污染物组成对迁移和吸附的影响;(2)利用离心机研究污染物在含水层中的运移;(3)污染物含量及组成对含水层渗透性的影响;(4)非饱和土中污染物的迁移与吸力关系研究;(5)防止污染源扩散采取的措施研究;(6)受污染含水层的修复研究。
二、国内研究现状
我国20世纪80年代初才开始研究污染物在含水层中运移。1980年初山东地质局、长春地质学院、地质部水文地质研究所、山东大学等单位在济南市郊区进行了为预测地下水污染发展趋势的地下水质模拟试验研究工作。随后更多研究单位开展了大量的地下水质模拟试验研究工作,特别是对地下水环境污染数学模型研究中的弥散系数的研究,由于弥散系数具有尺度效应,国内的弥散试验重点大都集中在准确地确定弥散系数上。表2归纳了近年来国内部分室内野外弥散试验研究工作。
1、试验用污染物选择
理想的示踪剂应当是:无毒、廉价、能随水移动,即使以痕量存在也容易被测定出来且不改变地下水的天然流向,在所需要的时间内化学性质稳定;在所研究的含水层中不被所通过的固体吸附和滤出,同时又不在地下水中大量存在。国内室内弥散试验中所用到的污染物主要以可溶性物质为主,如NaCl、Cl-、萤光素钠盐等都很好得符合了上述要求,野外弥散试验大都是利用已污染的水源地作为弥散场地,其示踪剂因污染源的不同而可能采用有毒物质,如氚、氟、Cr6 +等。
2、孔隙介质及含水层
由表2可看出国内弥散试验大都是以砂子或更粗的卵石为孔隙介质,部分野外试验介质是黏土、砂土分层分布,但污染物主要从透水性较好的砂层中通过。以砂土为弥散介质避免了黏土层中取样的困难,同时减少了试验时间。但由于污染物在黏土中扩散的机理不同,吸附效应显著,把污染物在砂土中的研究成果直接应用于黏土中是不尽合理的。污染物在黏土中的弥散试验在国内尚未见报道。
同时,国内室内弥散试验所模拟的含水层大都是各向同性的饱和土层,这只是一种理想状态。实际上,天然状态的含水层大都是非饱和的,土层分层分布,有时还存在夹层或弱透水层。这时污染物的扩散机理显然与理想状态存在差异,有待进一步研究。
3、弥散试验装置
国内室内弥散试验大都是一维弥散,采用渗流柱作为弥散装置。孔隙介质通常是细砂或粗砂,渗流速度可达10-4m/s~10-3m/s,渗流柱长度一般采用100cm左右;经验表明,对渗流柱直径的选择,不能太小避免渗流柱侧壁对污染物运移的影响,也不能太大避免渗流柱中产生二维流,一般取10cm~20cm。
二维室内弥散试验一般采用矩形弥散槽,当模拟径向弥散时也可采用辐射状弥散槽。弥散槽的选择应遵循以下几条原则:(1)长宽足够大以模拟多维地下水流;(2)同时又不能太大,使试验在一定的时间内完成;(3)使用毒性相对小的化学试剂及砂土,以减小试验对环境和试验人员影响;(4)观测孔间距以可确定土层性质在空间上的变化为准;(5)布置有测压孔,测定各点水头值;(6)可收集土样做水质分析和土样分析,且不影响试验水流流向;(7)可精确控制边界条件和初始条件,包括两头水位;(8)可用现场测试技术收集数据,如饱和土中压力和饱和度的量测。
表2国内弥散试验研究
4、理论基础及局限性
国内的污染研究大多建立在水动力弥散方程解析解的基础上,利用已求得的解析解,计算水动力弥散系数及阻滞因子。虽然由于尺度效应的存在,不能把试验所得参数直接应用于现场。但是可以为数值分析污染物的运移提供参数,并将计算出的参数反代回解析解中验证数值解的可靠性。
但由于水动力弥散方程定解问题的复杂性,实际上只有在极为理想的条件下,才能求得弥散方程定解问题的精确解的表达式,并且由解析解也还不一定能求出弥散系数及阻滞因子,这限制了弥散试验的研究。已求得的几种典型弥散问题的解析解归纳如表3 所示。除此之外,还可利用叠加原理求解一些比较复杂情况的解析解。
表3已求得解析解的典型弥散问题
三、发展与展望
总而言之,前人对地下水污染问题已进行了大量的试验研究工作,并取得了丰富的成果。但对污染物在含水层中的吸附效应、非饱和土中的运移、黏土中的运移、弥散系数的尺度效应等方面的研究还有待进一步加强。因此,细颗粒孔隙介质(粉土、黏土等)中污染物的迁移问题;污染物在含水层中的三维弥散问题;各向异性(分层、夹层等)含水层介质中污染物的迁移问题;非亲水相物质(NAPL)在含水层中迁移过程中重力分异效应问题;吸附效应,包括分配系数和阻滞因子的研究问题;非饱和土层中的污染物多相迁移和吸力的关系问题;弥散系数的尺度效应问题等应成为未来地下水污染研究的热门课题。
冯翠娥摘自《水利学报》第36卷第2期,2005年
第二篇:水污染治理研究进展
水污染治理研究进展
摘 要:流域水环境污染是我国建设资源节约型、环境友好型社会面临的一个严峻的现实挑战。随着环境污染不断加重,以及人们环保意识的加强,流域污染综合治理已引起人们高度重视。控制流域水污染问题,进行流域水污染综合防治,已成为全国水环境管理研究中的重要课题。本文介绍了我国流域水环境污染现状,综述了国内外流域水污染治理技术,最后评述了流域污染治理的发展方向。
关键词:流域污染;治理技术;研究进展
随着经济的快速发展、城市化进程加快及流域人口增长,越来越多的污染物排入河流,早已超过了河流自身的容量,使河流受到不同程度的污染,生态系统遭到破坏,导致流域水体污染问题日益严重[1,2]。污染事件的频频发生已成为世界普遍问题,引起国内外的高度重视,西方从20世纪60年代起就开展了对严重污染的河流进行治理并取得了一定的成效,如伦敦泰晤士河[3]、柏林莱茵河[4]、首尔清溪川[5]都恢复了昔日的“清澈”。由于流域是一个社会经济发展的命脉[6],因此,流域综合整治已经引起人们广泛关注,对污染流域的治理迫在眉睫。
1.流域污染现状
2013年我国环境状况公报[7]显示:我国流域所在地工业结构和布局的不合理以及对资源的无序开发使得工业污染成为主要的流域污染源;流域沿岸城市化的加快,城镇生活污水问题日渐突出,部分城镇污水处理厂不正常运行更使得流域废水处理率不高;化肥、农药的大量使用,不仅污染了水质,而且危害水域中的有益动植物,造成相关动植物品种数量的减少甚至濒临灭绝,进一步破坏了水生态环境,从而严重影响了水源涵养功能,使得水资源短缺、水环境恶化的态势更加严峻[2,8]。
2.2 我国流域污染治理现状
随着国内经济社会的迅速发展,流域水环境、水生态破坏严重[11]。控制流域水污染问题,进行流域水污染综合防治,已成为全国水环境管理研究中的重要课题[12]。
我国水污染防治规划的研究,始于20世纪70年代,随后的“六五”、“七五”和“八五”攻关中,开展了大量的水环境背景值、水体功能区划、水环境容量理论与总量控制方法等研究。规划过程中,运用了水质数学模型、多目标评价预测模型和大规模系统优化方法等定量分析手段,增强了规划的科学性[13]。
1994年5月,中国从淮河流域治理入手,开始了流域的治理工作。1995年8月,国务院颁发了全国第一部流域污染综合防治行政法规《淮河流域水污染防治暂行条例》,进一步明确了治淮的目标。进入“九五”以来,以淮河为先导,随后海河、辽河、太湖、巢湖、滇池等流域的水污染防治相继开始,全国大规模的防治工作,在“三河三湖”等重点流 域全面展开。通过开展工业污染源的治理以及城市水污染的综合治理,部分水域 已经基本实现了“九五”确定的阶段性污染防治的目标[13]。
21世纪流域的治理工作,在已经取得成果的基础上,重点对水环境治理,按流域依法统一管理好水资源,加强水环境的持续改善和水土保持,促进水土资源优化配置,大力发展污水处理和饮用水净化处理,以实现水资源的可持续发展和利用,保障流域社会经济的可持续发展。
3.流域污染治理技术
流域污染治理是一项复杂的系统工程,目前国内外已经在使用的或已试验的污染河流水体治理技术主要分为物理、化学和生物—生态3类方法[6]。
3.1 物理方法
3.1.1 曝气技术 曝气技术是利用自然跌水(瀑布、喷泉、假山等)或人工曝气对水体复氧,促进上下层水体的混合,使水体保持好氧状态,以提高水中的溶解氧含量,加速水体 复氧过程,抑制底泥N、P的释放,防止水体黑臭现象的发生。3.1.2 环保疏浚技术 环保疏浚技术是利用机械疏浚方法清除江河湖库污染底泥,整个工程对环境及周围水体的影响都较小。疏浚能消除污染水体的内源,减少底泥污染物向水体的释放。疏浚对沉积物中的营养物、重金属和持久性有机物等污染物的去除明显[16]。这是水体污染治理中普遍采用的方法之一,也是解决内源(P污染)释放的重要措施。
3.1.3 原位覆盖技术。原位覆盖技术是一种控制江河湖库内污染源的技术。通过在污染底泥表面覆盖清洁的一种或多种覆盖物,来阻隔底泥中的污染物向上覆水释放迁移[1]。
3.1.4 机械除藻 水华蓝藻大量暴发时,采用机械除藻,对控制蓝藻水华污染,有效降低內源N、P等污染物负荷具有十分重要的作用[6]。
3.1.5 调水 通过水利设施(闸门、泵站等)的调控引入污染水域上游或者附近的清洁水源冲刷稀释污染水域,以改善水环境质量[6]。如上海苏州河的综合调水工程[17]。
物理方法只是使污染物转移而并没有消除,只能缓解污染程度而并非真正净化水质。此类方法治标不治本。
3.2 化学方法
化学治理方法主要是采用各种化学药剂,如加入化学药剂杀藻、混凝沉淀、假如石灰脱氮、加入铁盐促进磷的沉淀(化学固磷)等[6]。
3.2.1 絮凝沉淀技术 絮凝沉淀技术通过投加化学药剂(一般为混凝剂)来去除水体中污染物的水处理技术。该技术较适用于污染严重、较为封闭的地表水体,对SS、浊度、TP、去除效果较好,对重金属、TN等同样有可观的去除效果,且药剂用量非常少。但该方法由于极易造成二次污染,不推荐广泛使用。
3.2.2 化学除藻 化学除藻是控制藻类生长快速而有效的方法。除藻常用的药剂有硫酸铜、漂白粉、明矾、聚铝和硫酸亚铁等。采用硫酸铜及改变水的pH值可以达到去除水中藻类、降低甚至消除水腥味的效果,并且比单独投放硫酸铜要好。该方法操作简单,可在短时问内取得明显效果,提高水体透明度。不足之处在于不能将氮、磷等营养物质从水体中清除出来,不能从根本上改变水体的富营养化,而且除藻剂的生物富集以及生物放大作用可能会对水生生态系统产生负面影响。因此,除非应急和健康安全许可,化学除藻一般不宜采用。
3.3 生物—生态方法
生物—生态法是国内外近年来发展迅猛的一种新技术,其通过培育的植物或接种、培养的微生物的生命活动的过程,对水中污染物进行降解、转化和转移功能,从而让水体得到净化的方法,在实施中工程造价相对较低、净化效果好、低耗能或根本不会耗能、实施成本低廉等优点。除此之外,这种处理技术的特点是不会在水体中投放药剂,绝对不会产生二次污染。还能够与绿化环境和景观改善连接起来,创造人与自然和谐相处的优美环境。生物方法包括水生植物净化法、生物膜技术、河道曝气复氧、土地处理法、生物修复法等。
3.3.1 水生植物净化 利用水生植物的自然净化机能,对去除富营养化水体中的TN和TP,增加水体中的溶解氧有明显效果,且能有效抑制藻类生长。只有重建并依靠优化的水生植物大面积的稳定存在[18],才能实现逐步恢复和提高河道水质的目的,在冬季水温3~7℃的低温条件下,大多数本生植物处于生长停滞期,据报道伊乐藻和菹草在低温条件下具有明显的生产能力[19,20]。但水生植物在富营养化水体中透明度低,不能维持正常的光合作用而难以形成稳定植被[21]
3.3.2 生物膜技术 生物膜技术是将微生物群体粘附于载体的表面上呈膜状,在与污水接触过程 中,生物膜上的微生物吸收污水中的有机物为养料然后同化有机物,而起到净化污水的效果。
3.3.3 生物修复技术 生物修复技术是利用微生物或者其他水体生物,将水体或土壤中的有害有毒污染物质通过生物体内分解为 CO2和H2O,或转化为无毒无害物质的系统化的工程技术。生物修复技术有水生植物修复技术、微生物修复技术、水生动物修复技术。
3.3.4 土地处理技术 土地处理技术是一种行之有效且历史悠久的水处理技术。它是把土地作为处理的基本设施,利用植物根系、土壤的吸附过滤及自我调控功能和净化作用,达到一定程度上对水体净化的效果。国外经验表明,土地处理系统在有机化合物特别是氨氮和有机氯等有非常好的清理效果。
3.3.5 浮岛技术 人工浮岛[24]是借助浮体上栽培的水生植物,通过植物、根系上的微生物等作用,直接从水体中吸收营养物质及其它污染物,达到净水的目的。另外,其和藻类的生长形成竞争,抑制藻类进行光合作用等,从而抑制或减少“水华”发生的概率。人工浮岛具有净化水质、消减风浪、美化水面景观、提供水生生物栖息空间等多种功能。
3.3.6 人工湿地 人工湿地是由人工建造和控制运行的类似与沼泽地的地面,将污水、污泥有控制地投到人工建造的湿地上,污水与污泥在沿一定方向流动的过程中利用土壤、人工介质、植物、微生物的物理、化学、生物三重协同作用,对污水、污泥进行处理的一种技术[25]。人工湿地净化污水的作用是介质,水生生物和微生物综合作用的结果[26,27],影响因素主要包括湿地的水力负荷的比率、滞留时间、填料的选用、种植植物的类型和数量等[287]。人工湿地技术作为一种新型的水处理技术,不仅除污效果好,还具有运行管理方便及工程造价低等优点。
4.展望
综上所述,物理、化学和生物—生态技术各有利弊,所以我们要针对河道具体特点、区域的具体情况,因地制宜,充分借鉴国内外河流治理的实践经验,开发集污染河流治理、资源化利用及生态修复于一体的集成技术,为我国污染河流治理提供参考。
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第三篇:地下水污染研究
工程施工对地下水的污染研究及防治
XXXXXX
XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
摘要:随着人类活动的不断加剧,地下水的污染不断加剧,导致许多地区饮水状况不断恶化,直接威胁人类饮水健康,因此地下水污染已成为环境污染中不可忽视的问题。本文以修文县水污染为例,分析了水污染的成因及过程,并由此提出了对水污染防治的看法及建议.关键词:地下水污染工程施工预防控制成因
Research and control of groundwater pollution in engineering
construction
SUN Qiao , ZHAO Xuan , TANG Weimin , REN Zhang-hao
Faculty of Engineering, China University of Geosciences
Abstract: With the increasing of human activities, pollution of groundwater rises constantly, it led to the situation that water condition is deteriorating, and it directly threats to human health drinking water, so the groundwater pollution has became an environment pollution which cannot be neglected in question.In this paper, the water pollution in Xiuwen County is sened as an example, and this paper analyzes the cause of the water pollution, then puts forward of the view and the suggestions.Keywords: groundwater pollution engineering construction prevention and control causes引言
地下水污染现状: 2011年8月24日,国务院常务会议的信息显示,目前我国地下水开采总量已占总供水量的18%,北方地区65%的生活用水、50%的工业用水和33%的农业灌溉用水来自地下水。全国657个城市中,有400多个以地下水为饮用水源。然而,据已有调查资料,我国现有300多个城市由于地下水污染造成供水紧张。部分城市浅层地下水已不能直接饮用,华北平原部分地区深层水中已有污染物检出。全国2150个城市集中式地下水水源地中,有近20%水源地水质劣于Ⅲ类。在京津地区、长江三角洲、珠江三角洲等地区部分城市地下水水质超标因子除常规化学指标外,甚至出现了“三致”(致癌、致畸、致突变)有机污染物。据石校卷“整体来说,地下水的治理要比地表水晚30年,中国地表水污染防治三十年,但地下水污染防治今年是元年。”据悉,国家将在未来十年投入数百亿进行地下水污染的调查和防治,并已选定北京、山东、贵州和海南四个省市作为先行监测和摸底的试点。《全国地下水污染防治规划(2011-2020)》有望在今年10月底对外公布,要求通过实施规划,到2015年初步遏制地下水水质恶化趋势,全面建立地下水环境监管体系。采矿活动作为引起地下水污染的一大方面,应给以足够的重视。
正文:
1什么是地下水
地下水,是贮存于包气带以下地层空隙,包括岩石孔隙、裂隙和溶洞之中的水。地下水是水资源的重要组成部分,由于水量稳定,水质好,是农业灌溉、工矿和城市的重要水源之一。2地下水的污染特点
地下水污染与地表水污染有明显的差别,其具体特点是:
2.1隐蔽性
即使地下水已经受到了较严重的污染,但它往往还是无色无味的,不易从颜色、气味、鱼类死亡等鉴别出来,受有毒有害组分污染的地下水,对人体的影响往往是慢性的长期效应。
2.2难以逆转性
地下水一旦受到污染,就很难治理和恢复,主要是因为其流速极其缓慢,切断污染源后仅靠含水层本身的自然净化,所需时间很长,十年、几十年、甚至上百年。难以逆转的另一个原因是某些污染物被土壤介质和有机物吸附之后,会在水环境特征的变化中发生解吸、再吸附的反复交替。
例如美国一空军基地由于偶然事故而使30000加仑燃料油溢流到地上,结果使结晶岩含水层受到严重污染,以致附近的供水井15年之后仍不能使用。
3实例:修文县水污染事件
3.1修文县受污染区现状
2008年2月5日,贵州省贵阳市修文县扎佐镇的兴红村、龙场镇的水塘村的饮用水源水质出现异常,造成2000多人和数千头(只)畜禽的饮水困难。该县相关部门工作人员连夜赶赴现场调查,发现该处山泉属于岩溶裂隙泉,山泉水体呈乳白色,水底有白色粉末状沉淀,表明该水源已受到不明污染物的污染,通过对现场水源进行进一步查看,确认该饮水点水质异常,不能饮用,环保局人员要求当地村民立即停止取水。
2008年2月6日至2008年3月5日期间,贵阳市环境监测中心站对被污染水源进行了取样监测,从监测的23项指标中部分指标显示,检测结果为兴红村、水塘村饮用水源受到污染。
表1 修文县水质监测部分结果
氨氮
锰
COD
大肠杆菌
乳白色肉眼可
见物 标准值(mg/l)≤ 0.2 ≤ 0.1 ≤ 20 不得检出 不得含有 检测值(mg/l)0.451 2.025 21 22MPN/100ML 存在 超出标准倍数 2.1 20 0.05
3.2水质受污染成因调查
经过专家多方踏勘、检测和论证,2008年3月7日终于有了初步结果,兴红村、水塘村饮用水源出现异常的原因是,中国铝业公司贵州分公司委托贵州省有色地质勘察局五队在银厂坡一带进行详勘的过程中,钻孔打穿矿层后,遇到岩溶,导致钻机循环水及所带的沉砂、岩粉进入地下岩溶系统,造成饮用水源异常。
2008年3月26日,贵阳市环境监察支队执法人员来到贵州省有色地质勘察局五队设在银厂坡的钻探项目指挥部和贵铝一矿进行调查。该指挥部的地质负责人周福民介绍,该勘察队于2007年12月进场,2008年1月3日开始钻探,工作区域为1.45平方公里,距离被污染水源地大约4公里。现在已经钻探了21个孔,最深的近100米,最浅的20米。在钻探过程中,每天大约要抽200多方矿坑里的积水用于钻头的冷却,而这些水除了大约一半被回收循环利用外,另一半则渗漏到地下。周福民还说,在钻探过程中,曾遇到一个孔钻进了地下
溶洞,有多个孔遇到采矿坑,钻这些孔时所用的冷却水已经全部渗漏到地下。
3.3案例总结
可以看出,工程施工导致地下水的污染后果是十分严重的,而类似案例频频发生,如2008年的湖北省监利县钒污染。因此,明确采矿活动引起地下水的污染的表现方面十分必要,以便于制定合理的对策,尽量将污染降到最低,不影响人们的正常生活。
4采矿活动引起地下水污染的表现方面
4.1 矿坑水的污染。矿坑水来自地下水系,同属水资源,由于生产的开凿从岩层中涌出,在未经污染前是清洁的水,水量的大小取决于井下地质条件和生产方式。由于生产污染,矿坑水变得色泽浑浊、悬浮物含量高,沉积量大,采矿时排出的矿坑水中,有的是PH值很低的酸水(如煤矿),有的是含有某些有毒金属元素或放射性元素的水(如钼矿、铅锌矿中含钼、铅、锌,放射性矿床的矿坑水中含放射性物质较高)。排出的这些矿坑水可以污染地表水,或又下渗污染矿区附近的其他地下水。
4.2 由于矿坑疏干排水降低了地下水位,使原来属于饱水带的矿体岩石转化为包气带,有些难溶矿物可转变为易溶矿物,经过风化、雨水渗入淋滤,或由于暂时停止抽水,水位回升时的溶解,可以使矿区地下水中增加某些成分,而使地下水质恶化。
4.3 采矿时堆积的尾矿砂,被雨水淋滤也可以造成地下水的污染。如包头的尾矿、锦州某钼矿的矿渣都污染了附近的地下水。
4.4 矿区废弃的坑道、废弃而未封死的钻孔,都可以成为未来污染的通道。
5地下水污染的防治
5.1针对工程施工提出相应的防治措施及建议
表2 工程施工举例
事件描述
湛江市吴川市王村港镇那余村,米乐村一带,村干
部在利益的驱使下,将村所有的海沙岭用作开采矿
沙之用。现时,全村的地下水经常无法使用,农田
无法耕作
贵州省贵阳市修文县扎佐镇的兴红村、龙场
镇的水塘村的饮用水源水质出现异常 钻孔打穿矿层后,遇到岩溶,导致钻机循环水及所带的沉砂、岩粉进入地下岩溶系统
监利县违法小钒厂炼钒没有环保措施,其冶炼过程中会产
湖北省监利县钒污染致近千人患严重皮肤病 生大量废气、废水和废渣,对人的呼吸系统和皮肤危害较
大,对植被和农作物能产生影响,废水中含有镉、砷等一
类污染物 污染原因 整条海沙岭上的防护林带将会全部被砍毁,洗矿废水严重污染饮用地下水
目前我国地下水污染研究水平还难以满足规划实施的技术和管理要求,亟待重点研究的问题主要有:健全和完善地下水污染防治的法律法规;尽快开展全国地下水污染调查工作;完善地下水污染监测体系;加强地下水污染风险评估与控制技术体系建设;加强地下水污染应急系统建设等。由于地下水系统的复杂性、污染场地条件的差异性等原因,地下水污染修复是一项技术含量高、需因地制宜、综合研发并顺从自然和谐状态的治理技术,很难得到“放之四海而皆准”的理论、技术和方法。“预防”在我国地下水污染治理方面依然是重中之重。
5.2预防性措施
预防性的技术措施,是指那些有助于防止地下水水质恶化现象产生的各种措施,包括减
少污染物的产生和防治污染物渗入等。
(1)在矿床开采过程中,应注意尾矿砂堆放地点的水文地质条件。对毒性较大的矿床,在尾矿砂堆放地可以设置防渗装置,以防对地下水的污染。在硫化物矿床和煤矿床中,应注意减少酸性水的产生,即防止硫化物的氧化。
(2)污水排放是造成水体污染的主要原因。采矿过程中施工污水应及时排导,避免侵入地下,对地下水造成污染。
(3)采矿施工前,要提前做好相应的污染范围预测,采取有效的措施截断这些污染源。
(4)积极开展污水的处理和利用是治理地下水质恶化的根本措施,因此要兴建配套的环境工程,大力开展污水的处理和利用。
(5)选择合适的地点作为厂矿处理废水废渣的场所。废渣废水排放池的坑底不应低于地下水位。
5.3法律措施
(1)健全和完善地下水污染防治的法律法规,加大监督,检查力度,对不合法的采矿活动坚决打击,加大对相关人员的惩罚。同时鼓励群众举报,对举报者予以奖励。
(2)建立地下水水源地的卫生防护带
(3)按环境容量对工矿企业的污水排放,实行“总量控制”和“有害物质排放标准”的控制
参考资料
刘兆昌,张兰生,聂永丰,朱琨编著,《地下水系统的污染与控制》,中国环境科学出版社
李昌静,卫钟鼎编著,《地下水水质及其污染》,中国建筑工业出版社
张永波,时红,王玉和编著,《地下水环境保护与污染控制》,中国环境科学出版社
郑西来主编,《地下水污染控制》,华中科技大学出版社
第四篇:关于地下水污染的演讲稿
3篇关于地下水污染的演讲稿
水是生命之源,是万事万物赖以生存的基础。长期以来,人们认为水是“取之不尽,用之不竭”的,没有意识到节约用水的重要性。事实上,全世界的淡水只占所有水资源7%,而可以饮用的淡水只有0.8%,世界80个国家正面临着水危机,发展中国家约有10亿人喝不到清洁的水,17亿人没有良好的卫生设施,每年约有2500万人死于饮用不清洁的水。
我国人均水资源拥有量仅为世界平均水平的1/4,属于水资源紧缺的国家。目前全国2/3的大中城市面临缺水。在中国的北方,尤其是西北水资源奇缺,沙漠化、半沙漠化的趋势越来越明显,水危机已经严重制约了人类的可持续发展。济南市虽有泉城之誉,但也属水资源紧缺的城市之一,水资源不足始终困绕着美丽的泉城,节水保泉无时不牵动着每一个人的心。我国于2015年1月颁布新水法,明确规定“国家实行计划用水,厉行节约用水”。
为积极落实新水法,建设节约型校园,提高节水、保水意识,我们向全体教职员工和广大同学发出倡议:
一、充分认识节约用水的重要性和紧迫性,提高节水意识,大力宣传节约用水对国民经济建设及居民生活稳定的重要性,在全院形成“节约用水光荣,浪费用水可耻”的良好氛围。
二、树立正确的用水观念、科学的用水态度和合理的用水方式,从我做起,从现在做起,身体力行,勤俭节约,杜绝“跑、冒、漏、滴”等现象的发生。
三、用水时避免大开水龙头,减少水的流量,要使用脸盆洗脸、洗手。
用完水后要及时拧紧水龙头,避免长流水现象。四、节约淋浴用水,缩短淋浴时间。
坚持使用节水设备,鼓励职工对节水技术、节水器具进行研究改进。对于用水量较大的绿化及生活用水提倡一水多用,分质使用,将水耗降至最低。{水污染五分钟演讲}.五、依靠科学提高对水资源的充分、反复的利用率。六、遇到有浪费水资源现象,及时制止;
发现水管有漏水现象,及时向有关部门反映。老师们、同学们,节约用水事关民族事业、国家前途和人类的发展。让我们积极行动起来,时时、处处、人人节约用水,积极开展节水活动,保护好水资源。让“节约用水光荣、浪费用水可耻”的理念在校园里蔚然成风,用实际行动努力构建节约型校园,为学院的发展、为现代化建设做出应有的贡献!
关于地下水污染的演讲稿
今天我发言的题目是《应加大水资源的保护力度》。
众所周知,我国是一个干旱缺水严重的国家。我国的人均水资源只有2200立方米,仅为世界平均水平的1/4、美国的1/5,在世界上名列121位,是全球13个人均水资源最贫乏的国家之一。水资源的无序开采和严重污染,加剧了其供需矛盾,对正在实施的可持续发展战略带来了严重影响。
如今,地域辽阔、资源丰富的塞外赤峰也已成为缺水地区之一。赤峰市人均占有水资源量已不足900立方米,仅为全国人均水资源占有量的40%,是全自治区人均水资源占有量的41%,远远低于国际公认的人均1700立方米的用水安全线。而“十年九旱“已成为我地去的气候特点,旱魃为虐,随之而来的是赤峰大地河流中断、湖泊干枯,地下水位严重下降。使得我们不得不把水资源的保护与利用上升为战略性高度,作为民生问题对待。
严峻的现实使我们认识到“水“不再是“取之不尽、用之不竭“的资源,每个塞外赤峰人都陷入沉沉的思考:目前赤峰市水资源究竟危机到什么程度?地上和地下水资源缺乏给农牧业生产乃至人民生活造成多大影响?政府乃至民众应采取哪些应对举措,才能扭转危机局面?
下面,我以阿旗为例分析水资源现状。
一、水量逐渐减少
客观原因是:丰枯悬殊,年际季节变化大,全旗年降水主要集中在6-8月份,约占年降水量的75%,多年平均降水量308.1mm,年际降水变率大,1998年降水562.4mm,2015年仅为117.5mm;分布不均,导致水资源不丰富,并且地表水资源开发利用难度较大;植被覆盖率低,水土流失严重使得土地蓄水、保水性能极差;连年干旱致使四条主要河流已常年断流;基础设施薄弱,蓄水能力差,导致无法利用自然降水,只能依靠地下水来发展农牧业和工业。目前,我旗灌区灌溉水利用系数仅为0.5左右;水位逐年下降且不断加快,城镇地下水以每年2米的速度下降,从2015年至2015年为止,已下降10米。
主观原因是:人为因素已成为水量减少的重要原因。目前,我旗农牧业用水量占可开发利用水资源量的82%。
随着工业经济的发展,全旗涉水工矿企业已有55家,其中矿业开采类26家、渣石厂13家,砖场16家。用水量较大的就有9家,年累计用水量达393.69万立方米,且逐年递增。
随着人们生活水平的提高以及城镇化进程的加快,城市建设及居民生活用水逐年增加,由于节水观念淡薄,水资源浪费现象十分突出。
二、保护水资源的必要性
客观地讲,我旗在水资源保护管理上做了大量工作,取得了一些成绩,但综合起来看,我地去今后的发展依然面临着十分严峻的水资源危机,必须要加以保护。
首先,水是生命之源。是人类及一切生物赖以生存的必不可少的物质基础,也是农牧民生产生活的出路。水的问题已成为引起高度关注的民生问题。在阿旗人畜饮水正在显现危险信号,过去打井仅为二十几米深见水,如今普遍达到50至60米深,部分地区已达近百米甚至超百米深,如天山口镇水泉沟村饮水井深度达110米。可想而知,地下水资源已经承受不起巨大的“压力“,没有太多“潜力“可挖了。前年,仅一个苏木,饮水困难人口达3600人。使得人们不得不想起,云南、广西等地干旱缺水的现象。
其次,水是经济发展的命脉。阿旗作为农牧业旗县,粮食生产和畜牧业发展取得令人瞩目的成就,2015年,全旗粮食总产达到6.75亿斤,牲畜存栏达到168.3万头只。进入“十二五“发展速度必然进一步加快,用水程度必将超过可开发利用水资源量的82%以上。然而,水资源急剧匮乏犹如釜底抽薪,严重影响农牧业生产的发展和农牧民致富奔小康步伐。09年,因干旱缺水,阿旗巴拉奇如德苏木,草牧场绝收面积80万亩,受灾牲畜151500头(只),其中死亡牲畜4000多头只以上。
工业在阿旗的经济发展上发挥着举足轻重的作用,全旗三次产业比中工业占据着41%的分量,是阿旗的主导产业。以此保障工业稳定发展成为重要课题。
再次,水是保持生态平衡的根本。连年的干旱,导致曾经碧波荡漾的河流、湖泊已干枯,成为地理名称,失去了为农牧业提供“服务“的功能,据此生态环境的持续恶化,地表水难以存留,许多野生动物因缺水而灭绝,森林、草原因缺水而枯萎死亡。
关于地下水污染的演讲稿
敬爱的老师、亲爱的同学们:
大家好!今天我演讲的题目是《保护水资源从我做起》。
还记得中央二套《全民节约共同行动》特别节目吗?那个小女孩李涛涛,生活在宁夏盐池农村。他们一年见不到一场像样的雨,吃的是浑浊的苦咸水,还要用毛驴车跑三个多小时去拉一趟。每天一家人只能用一小盆水洗脸。上学走十多里的沙漠路,她都舍不得喝一口水,因为学校也没有水!涛涛的名字里,蕴藏着祖祖辈辈对水的渴望!回想这个节目,我似乎又听到了涛涛的呐喊:
老天啊,你不要把惩罚降到我们的身上,让水给我聋哑的妈妈一丝慰藉,让水给我愁苦的爸爸带来明天的希望,让水给村里72岁的老爷爷这辈子洗一个澡吧,让水把我的脸儿洗得干净地到学校吧!我其实用不了多少水,我只要一瓢干净的水,哪怕路更远,哪怕不睡觉,我也会高兴地去拉回来。我一定会倍加珍爱您的赐予,我会让这瓢水在洗脸后让我家的小鸭、小狗也好好地喝上一口。给我,给我干净的水,好吗?!
看着大屏幕里小涛涛眼里的泪花,我的心久久不能平静。
我们知道水是生活之本、生命之源。如果没有水,人类将无法生存。也许有人说:“我们的地球是一个蓝色的水球,有那么多水,怕什么呀?”可那大部分是咸水,无法直接饮用。有人比喻说,在地球这个大水缸里,可以用的水只有一汤勺。由于缺水,我国农村粮食产量减少,西北沙漠化严重,沙尘暴频繁发生??保护水资源,已刻不容缓!
然而,侧耳倾听,淮河在呐喊,黄河在哭泣,长江在叹息??水污染,水浪费,水浪费,水污染哪!请听听我家乡那条小河的诉说吧!
它曾经是那么清澈,那么美丽,犹如一块碧绿的翡翠。河里,鱼虾快活地游动;岸边,人们愉快地生活。一到夏天,河里满是尽情欢笑的人们。我们亲昵地叫它“快乐河”。一年年过去了,河水不再碧绿清澈了。取而代之的是浑浊,是乌黑,是恶臭!小河成了人们的“伤心河”。谁?是谁?让小河面目全非!谁?是谁?让小河伤痕累累!人类!是人类!我们人类竟是罪魁祸首!人们胡乱地向小河倾倒垃圾,皮革工厂不断地向小河排泄废水??这一切的一切,都是人类破坏水资源的罪证!
在我们国家,还有多少个涛涛,多少个盐池,多少条像家乡那样的伤心河!我们浪费的,我们不在乎的,正是我们生存的根本;我们麻木的,我们无所谓的,正是我们共同依赖的家园。在被我们有意无意糟蹋得遍体鳞伤的河流面前,我们还不应该猛醒、还不应该觉悟吗?
如若不然,涛涛今天的泪,就是我们明天的泪;盐池的今天,就是我们不幸的明天。
第五篇:流域水污染治理技术研究进展
流域水污染治理技术研究进展
摘 要:流域水环境污染是我国建设资源节约型、环境友好型社会面临的一个严峻的现实挑战。随着环境污染不断加重,以及人们环保意识的加强,流域污染综合治理已引起人们高度重视。控制流域水污染问题,进行流域水污染综合防治,已成为全国水环境管理研究中的重要课题。本文介绍了我国流域水环境污染现状,综述了国内外流域水污染治理技术,最后评述了流域污染治理的发展方向。
关键词:流域污染;治理技术;研究进展
Abstract:when building a resource-saving and environment-friendly society, our country is facing a severe challenge about basin water pollution.With the environmental pollution increasing, and the strengthening of people's environmental protection awareness, watershed pollution has aroused great attention.And it has become an important topic for the International Study Center on Water Environmental Management to control and deal with basin water pollution.This paper introduces the present situation of water pollution in River Basin in China and gives an overview of treatment approach about water pollution from home and abroad, finally points out the development direction of controlling the river pollution.Key words:River Pollution;Control Technology;Research Progress
随着经济的快速发展、城市化进程加快及流域人口增长,越来越多的污染物排入河流,早已超过了河流自身的容量,使河流受到不同程度的污染,生态系统遭到破坏,导致流域水体污染问题日益严重[1,2]。污染事件的频频发生已成为世界普遍问题,引起国内外的高度重视,西方从20世纪60年代起就开展了对严重污染的河流进行治理并取得了一定的成效,如伦敦泰晤士河[3]、柏林莱茵河[4]、首尔清溪川[5]都恢复了昔日的“清澈”。由于流域是一个社会经济发展的命脉[6],因此,流域综合整治已经引起人们广泛关注,对污染流域的治理迫在眉睫。
1.流域污染现状
2013年我国环境状况公报[7]显示:我国十大流域423条河流的国控断面中,Ⅰ~Ⅲ类、Ⅳ~Ⅴ类和劣Ⅴ类水质断面比例分别为71.7%、19.3%和9.0%,主要污染指标为COD、高锰酸盐指数和BOD5。62座重点湖泊(水库)972个国控断面水质优良、轻度污染、中度污染和重度污染的比例分别为60.7%、26.2%、1.6%、和11.5%,主要污染指标为TP、COD和高锰酸盐指数,富营养、中营养和贫营养的湖泊(水库)比例分别为27.8%、57.4%和14.8%。309个地级及以上城市的835个集中式饮用水源地达标率为97.3%,主要超标指标为TP、Mn和NH3-N,地下水水源地主要超标指标为Fe、Mn和NH3-N。
流域所在地工业结构和布局的不合理以及对资源的无序开发使得工业污染成为主要的流域污染源;流域沿岸城市化的加快,城镇生活污水问题日渐突出,部分城镇污水处理厂不正常运行更使得流域废水处理率不高;化肥、农药的大量使用,不仅污染了水质,而且危害水域中的有益动植物,造成相关动植物品种数量的减少甚至濒临灭绝,进一步破坏了水生态环境,从而严重影响了水源涵养功能,使得水资源短缺、水环境恶化的态势更加严峻[2,8]。
2.国内外流域污染治理现状
2.1 国外流域污染治理现状
流域污染在19世纪末就引起了发达国家的重视,并对流域水污染防治研究已有几十年甚至上百年的时间,如英国泰晤士河、法国塞纳河、日本琵琶湖、加拿大圣劳伦斯河、欧洲莱茵河等世界上一些著名流域,都经历了“先污染后治理”的过程[9]。这些宝贵经验,对我国开展重点流域水污染防治有重要的参考价值。
英国伦敦南部的泰晤士河,是世界上污染最早、危害最严重的城市河流之一。经过英国政府100多年的综合治理,泰晤士河已经成为国际上治理效果最显著的河流,也是世界上最
干净的河系之一。泰晤士河治理采取的主要措施有:成立了治理专门委员会和泰晤士河水务局,对泰晤士河进行统一规划与管理;对各种治理方案做出评价,筛选出最优设计与控制方案,使治理工作花费较少的投资和时间,取得良好的治理效果,建立了有效的资金和技术保障机制。
法国为加强塞纳河治理,成立了直接隶属环境部的流域管理办事机构—流域水管局来加强对塞纳河流域水资源管理工作。并且还建立有效的协调机制,即建立部际水资源管理委员会,由环境部、农业部、交通部、卫生部等部门组成,主要职责是制定流域综合治理政策和协调部门之间、地方政府之间的工作。经过多年的治理,塞纳河的水质明显改善,取得了良好的治理效果。
日本为了治理琵琶湖流域水质状况,采取各种措施,加强琵琶湖流域的水污 染治理,并形成了“源水培育、湖水治理、生态建设、政府主导、全民参与”的湖泊治理思路。其具体措施为加强城市污水处理厂和农村污水处理厂的建设,工商企业限期实现达标排放,开展用肥皂代替合成洗涤剂的公民运动,以削减入湖污染负荷[10]。
加拿大政府开展了圣劳伦斯河流域综合治理工程,主要措施有:成立了圣劳伦斯河管理中心,主要从事技术咨询、生态环境监测和信息交流等工作,来协调管理流域治理项目;建立了由环境部牵头负责,多部门齐抓共管的管理体系。经过多年努力,圣劳伦斯河流域水污染治理取得了十分明显的生态、经济和社会效益。
欧洲为了治理莱茵河的水质污染,“莱茵河防治污染国际委员会”(LCPR)从河流整体的生态系统出发,先后签署了一系列的莱茵河环保协议,确定了莱茵河治理规划,把大马哈鱼回到莱茵河作为治理效果的标志。目前,莱茵河的水质已经有很大改善,河水基本澄清,水质基本恢复。
2.2 我国流域污染治理现状
随着国内经济社会的迅速发展,流域水环境、水生态破坏严重[11]。控制流域水污染问题,进行流域水污染综合防治,已成为全国水环境管理研究中的重要课题[12]。
我国水污染防治规划的研究,始于20世纪70年代,随后的“六五”、“七五”和“八五”攻关中,开展了大量的水环境背景值、水体功能区划、水环境容量理论与总量控制方法等研究。规划过程中,运用了水质数学模型、多目标评价预测模型和大规模系统优化方法等定量分析手段,增强了规划的科学性[13]。
1994年5月,中国从淮河流域治理入手,开始了流域的治理工作。1995年8月,国务院颁发了全国第一部流域污染综合防治行政法规《淮河流域水污染防治暂行条例》,进一步明确了治淮的目标。
进入“九五”以来,以淮河为先导,随后海河、辽河、太湖、巢湖、滇池等流域的水污染防治相继开始,全国大规模的防治工作,在“三河三湖”等重点流 域全面展开。通过开展工业污染源的治理以及城市水污染的综合治理,部分水域 已经基本实现了“九五”确定的阶段性污染防治的目标[13]。
21世纪流域的治理工作,在已经取得成果的基础上,重点对水环境治理,按流域依法统一管理好水资源,加强水环境的持续改善和水土保持,促进水土资源优化配置,大力发展污水处理和饮用水净化处理,以实现水资源的可持续发展和利用,保障流域社会经济的可持续发展。
3.流域污染治理技术
流域污染治理是一项复杂的系统工程,目前国内外已经在使用的或已试验的污染河流水体治理技术主要分为物理、化学和生物—生态3类方法[6]。
3.1 物理方法
3.1.1 曝气技术
曝气技术是利用自然跌水(瀑布、喷泉、假山等)或人工曝气对水体复氧,促进上下层水体的混合,使水体保持好氧状态,以提高水中的溶解氧含量,加速水体
复氧过程,抑制底泥N、P的释放,防止水体黑臭现象的发生。河道曝气复氧一般采用固定式充氧站和移动式充氧平台两种形式。人工曝气复氧是指向处于缺氧(或厌氧)状态的河道进行人工充氧能够加强河道的自净能力,改善水质、改善或恢复河道的生态环境。国外许多的河流都会使用移动式曝气方式。该工艺具有见效快、机动灵活、安全可靠、设备简单、投资省、适应性广对水生生态不产生任何危害、操作便利等优点,极为适合于微污染源水和城市景观河道的治理。固定充氧曝气的缺点,就是每个曝气点的覆盖面积小,尤其对基本不流动、相对封闭的水体,不能发挥出其最大的作用。移动式就避免了两者所有缺点。在德国的Fulda[14][15]河、上海的绥宁河都曾采用人工增氧。
3.1.2 环保疏浚技术
环保疏浚技术是利用机械疏浚方法清除江河湖库污染底泥,整个工程对环境及周围水体的影响都较小。疏浚能消除污染水体的内源,减少底泥污染物向水体的释放。疏浚对沉积物中的营养物、重金属和持久性有机物等污染物的去除明显[16]。这是水体污染治理中普遍采用的方法之一,也是解决内源(P污染)释放的重要措施。
3.1.3 原位覆盖技术。原位覆盖技术是一种控制江河湖库内污染源的技术。通过在污染底泥表面覆盖清洁的一种或多种覆盖物,来阻隔底泥中的污染物向上覆水释放迁移[1]。
3.1.4 机械除藻
水华蓝藻大量暴发时,采用机械除藻,对控制蓝藻水华污染,有效降低內源N、P等污染物负荷具有十分重要的作用[6]。
3.1.5 调水
通过水利设施(闸门、泵站等)的调控引入污染水域上游或者附近的清洁水源冲刷稀释污染水域,以改善水环境质量[6]。如上海苏州河的综合调水工程[17]。
物理方法只是使污染物转移而并没有消除,只能缓解污染程度而并非真正净化水质。此类方法治标不治本。
3.2 化学方法
化学治理方法主要是采用各种化学药剂,如加入化学药剂杀藻、混凝沉淀、假如石灰脱氮、加入铁盐促进磷的沉淀(化学固磷)等[6]。
3.2.1 絮凝沉淀技术
絮凝沉淀技术通过投加化学药剂(一般为混凝剂)来去除水体中污染物的水处理技术。该技术较适用于污染严重、较为封闭的地表水体,对SS、浊度、TP、CODCr去除效果较好,对重金属、TN等同样有可观的去除效果,且药剂用量非常少。但该方法由于极易造成二次污染,不推荐广泛使用。
3.2.2 化学除藻
化学除藻是控制藻类生长快速而有效的方法。除藻常用的药剂有硫酸铜、漂白粉、明矾、聚铝和硫酸亚铁等。采用硫酸铜及改变水的pH值可以达到去除水中藻类、降低甚至消除水腥味的效果,并且比单独投放硫酸铜要好。该方法操作简单,可在短时问内取得明显效果,提高水体透明度。不足之处在于不能将氮、磷等营养物质从水体中清除出来,不能从根本上改变水体的富营养化,而且除藻剂的生物富集以及生物放大作用可能会对水生生态系统产生负面影响。因此,除非应急和健康安全许可,化学除藻一般不宜采用。
3.3 生物—生态方法
生物—生态法是国内外近年来发展迅猛的一种新技术,其通过培育的植物或接种、培养的微生物的生命活动的过程,对水中污染物进行降解、转化和转移功能,从而让水体得到净化的方法,在实施中工程造价相对较低、净化效果好、低耗能或根本不会耗能、实施成本低廉等优点。除此之外,这种处理技术的特点是不会在水体中投放药剂,绝对不会产生二次污染。还能够与绿化环境和景观改善连接起来,创造人与自然和谐相处的优美环境。生物方法包括水生植物净化法、生物膜技术、河道曝气复氧、土地处理法、生物修复法等。
3.3.1 水生植物净化
利用水生植物的自然净化机能,对去除富营养化水体中的TN和TP,增加水体中的溶解氧有明显效果,且能有效抑制藻类生长。只有重建并依靠优化的水生植物大面积的稳定存在[18],才能实现逐步恢复和提高河道水质的目的,在冬季水温3~7℃的低温条件下,大多数本生植物处于生长停滞期,据报道伊乐藻和菹草在低温条件下具有明显的生产能力[19,20]。但水生植物在富营养化水体中透明度低,不能维持正常的光合作用而难以形成稳定植被[21]。
3.3.2 生物膜技术
生物膜技术是将微生物群体粘附于载体的表面上呈膜状,在与污水接触过程 中,生物膜上的微生物吸收污水中的有机物为养料然后同化有机物,而起到净化污水的效果。利用生物膜自净原理在河道内铺设一些卵石或其他填料[22],进而改变水体环境生态结构的单一性。目前国外往往在净化河流的生物膜技术上采用排水沟的接触氧化法、砾石间隙接触氧化法、薄层流法、伏流净化法和生物活性炭填充柱净化法,这些方法中运用最多的是两种接触氧化法。南京大学王学江等采用悬浮填料移动床工艺处理苏州河支流河水,该工艺在水力停留时间为1.5 h,既能较好地去除CODCr、BOD5,也能达到良好的硝化效果[23]。
3.3.3 生物修复技术
生物修复技术(Bioremediation)是利用微生物或者其他水体生物,将水体或土壤中的有害有毒污染物质通过生物体内分解为 CO2和H2O,或转化为无毒无害物质的系统化的工程技术。生物修复技术有水生植物修复技术、微生物修复技术、水生动物修复技术。
3.3.4 土地处理技术
土地处理技术是一种行之有效且历史悠久的水处理技术。它是把土地作为处理的基本设施,利用植物根系、土壤的吸附过滤及自我调控功能和净化作用,达到一定程度上对水体净化的效果。国外经验表明,土地处理系统在有机化合物特别是氨氮和有机氯等有非常好的清理效果。
3.3.5 浮岛技术
人工浮岛[24]是借助浮体上栽培的水生植物,通过植物、根系上的微生物等作用,直接从水体中吸收营养物质及其它污染物,达到净水的目的。另外,其和藻类的生长形成竞争,抑制藻类进行光合作用等,从而抑制或减少“水华”发生的概率。人工浮岛具有净化水质、消减风浪、美化水面景观、提供水生生物栖息空间等多种功能。
3.3.6 人工湿地
人工湿地是由人工建造和控制运行的类似与沼泽地的地面,将污水、污泥有控制地投到人工建造的湿地上,污水与污泥在沿一定方向流动的过程中利用土壤、人工介质、植物、微生物的物理、化学、生物三重协同作用,对污水、污泥进行处理的一种技术[25]。人工湿地净化污水的作用是介质,水生生物和微生物综合作用的结果[26,27],影响因素主要包括湿地的水力负荷的比率、滞留时间、填料的选用、种植植物的类型和数量等[287]。人工湿地技术作为一种新型的水处理技术,不仅除污效果好,还具有运行管理方便及工程造价低等优点。
4.展望
综上所述,物理、化学和生物—生态技术各有利弊,所以我们要针对河道具体特点、区域的具体情况,因地制宜,充分借鉴国内外河流治理的实践经验,开发集污染河流治理、资源化利用及生态修复于一体的集成技术,为我国污染河流治理提供参考。
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