城市黑臭水体的综合治理和长效管理探析

2022-07-15 22:10华方超
科技研究·理论版 2022年4期
关键词:综合治理

华方超

摘要:随着物质生活水平的提升,人们对于生存环境质量提出了更高的要求,在城市规划建设中注重生态环境的保护,是现代化建设的关键。水体污染是存在于城市发展中的难题,水生态系统会因此遭到破坏,进而对居民生命健康造成威胁。我国城市中黑臭水体已经达到上千个,不仅对城市景观造成了破坏,而且减弱了水体的价值与功能,不利于城市的可持续发展。在综合治理工作中,应该结合黑臭水的污染状况及分布特点,采取针对性治理方案,以达到消除黑臭水体的目的。

关键词:城市黑臭水体;综合治理;长效管理

引言:随着改革开放的深入,人们的生活水平进一步提高,在此过程中对生活环境质量的要求也在逐步提高。城市在综合规划和治理的过程中,需要加强生态环境的保护,这也是当前城市化的一个重要议题。水体污染是对城市发展产生影响的一个重要难题,如果一个城市当中水生态系统受到破坏,会对居民的生命健康产生严重的威胁。我国城市当中有上千个黑臭水体,不但影响了城市的景观,也导致水体的功能和价值弱化,影响了国家的可持续化发展战略。因此需要与黑臭水体的污染状况和分布特点相结合,采取针对性的措施进行综合治理,这样才能净化城市水体,达到消除黑臭水体的目的。

1城市黑臭水体

“黑臭”是有机污染的一种极端现象,是指水体颜色在视觉感官上出现了变黑,水体气味引起人体嗅觉不悦或产生了厌恶等现象。

“黑臭”是水中有机污染物厌氧分解所致。厌氧导致有机污染物分解,产生大量硫化氢、氨、甲烷、RSH等气体,同时,分解产生的这类气体中大部分难溶于水,在其上升过程中携带底泥进入水体,使得水体水质变黑,并消耗水体中的溶解氧,造成水体变黑变臭,即“黑臭”。水体黑臭反映到水质指标上主要为水体透明度、溶解氧、氧化还原电位和氨氮[1]。据研究,在自然水体中,溶解氧是判斷自然水体水环境的重要指标,当DO≤2mg/L时,如果水中有机物浓度偏高或COD、BOD超过Ⅳ类水质指标,就极易出现黑臭。

2我国黑臭水体成因及水质特征

2.1水体黑臭成因

水体黑臭的现象非常复杂,属于物理反应、化学反应、生物反应共同结合产生的。涉及的因素众多,主要包含了有机物污染、微生物代谢、氮磷污染等各方面的因素,而最重要的一个因素在于水体容量不足。在水体当中有大量的微生物,他们的生命活动以及一些物质的化学反应,会使水体当中的氧含量大幅度降低,在水体底部缺氧层当中,硫酸根离子作为电子受体会被硫酸盐还原菌逐步还原成硫离子,与此同时,铁和锰等金属离子也会被还原,产生Fe2+、Mn2+,在此过程中,金属离子和底部的硫离子会结合产生金属硫化物,在水体扰动的情况下会逐步向上层水面释放,导致水体出现发黑等现象,另外含硫蛋白质会被分解成硫醚类物质和硫醇类物质,在此过程中产生一定的土味素和二甲基异次醇。这些物质逸散到水体当中会导致水体出现发黑发臭等现象。

2.2治黑治臭特征污染物

我国在《城市黑臭水体整治工作指南》当中明确指出对黑臭水体进行判定的主要指标为透明度、氨氮、溶氧和氧化还原电位等指标。然而在实际进行治理过程中,单纯考虑这几项指标很难达到很好的效果,需要对黑臭水体的水质特征进行综合性的分析,尤其需要注意与实际情况相结合分析研究造成水体黑臭的特征污染物,探明这些特征污染物的分布规律,以此为基础对水体进行综合治理,以保证水质的长效改善。通过研究分析发现,尽管造成水体黑臭的原因多种多样,但是治黑治臭的主要污染物是相似的,主要和铁离子、锰离子以及硫离子相关,其中汞和铜形成的金属硫化物,同样也有治黑效应。然而在治黑污染物的数量方面不同,水体之间呈现的地域差异也非常明显。比如以太湖为例,其水体当中主要是由铁离子和锰离子与硫结合产生的硫化铁和硫化锰,这是造成水体变黑的重要污染物。东沙河水体当中,上覆水体当中的硫离子是造成水体之后的重要因素,而且随硫离子浓度的增加,水体的色度也会相对增加,造成气味的物质主要以二甲基三硫醚为主。以太湖为例,大量的紫罗兰酮和二甲基三硫醚造成水体出现严重的致臭致黑等现象,与此同时还需要注意水体当中的外源有机物,在降解的过程中会导致水体的溶氧量大幅度消耗。在缺氧的条件下,厌氧微生物的发酵作用会导致大量的有机物转变为恶臭的气体,逐步挥发出来[2]。

3城市黑臭水体净化技术

城市黑臭水体应按照净化、污染防治和内源净化的技术途径,通过淡水循环、环境水质净化和生态修复等过程来对水体进行优化。由于集中处理技术的特点不同,对于相关影响的限制因素也不同。污水处理和源头技术的应用存在工作量大、投资大、周期长和检修难等问题。并且该技术容易破坏原有的水下生态平衡,泥沙输送处理难度较大,处理成本较高。地下水循环处理技术工程建设难度大,持续维护投资成本也相对较高。通过管道系统放置可再生水源,水的质量对补充水体的影响很大。臭氧和通风技术耗能大,后期使用和维护成本也较高,孔隙系统易堵塞。

4治理措施

4.1溯源排查

治理城市河流黑臭水体,首先要了解入河排口(暗渠)的数量以及其空间位置。以本次景观河水体整治为例,委托专业检测单位,以可见的各排口为起点,采用排水管道内窥镜和管道机器人等技术设备和生态颜料投放观察等辅助手段,沿排口向上对污染源头进行全面排查,并且为了查漏补缺,以防漏掉个别隐蔽排口,对景观河附近马鞍山路、芜湖路以及巢湖路进行管线检测,最终形成完善的溯源调查成果[3]。

4.2先行截污

在分析景观和排口的具体情况后发现,外源污染主要来自周边的洗车店、酒店,小区以及外贸市场的生活污水与雨水管网混接错接造成的,与此同时一些污水管的渗漏也导致合体出现污染。大量的生活污水涌入到景观河当中,导致河堤出现持续污染,产生黑臭水体。因此本工程在长效治理前首先进行截污工作。首先对一些雨污管道进行治理将混流污水全部截流进污水管道,而后进行相应的管网改造,达到标本兼治的效果。

4.3河道底泥清理技术

在城市黑臭水体长效管理中,需要定期清理河道内的淤泥,以减少水体污染物的不断积累,对于水下淤泥处理技术可采用排水清淤和水下清淤处理技术。排水需要切断上坝的水,清除河道中的水,然后可以清理河道下层的淤泥。疏浚需要借助绞吸和泵吸等技术方法。环境清淤需要使用相关的污泥清理机械设备,还需要减少水体对环境的影响。对于原位涂覆技术近几年也在国内得到了广泛的应用,该处理技术是通过使用特殊材料对河道内的泥浆覆盖,在覆盖区域内可以发生化学反应,防止水体内的恶臭气体释放到泥浆中[4]。

结束语:综上所述,水环境改善提升是一个城市生态文明建设的重要组成部分,通过在对黑臭水体进行综合治理的过程中,提出了内源治理、外源治理以及生态修复等各方面的,与此同时还需要注意加强公众参与,建立资金筹措体系,建立完善的核账责任制,以此达到黑臭水体长效治理的目标。

参考文献:

[1]胡汪婷,李雨芮.曝气技术对城市黑臭水体的影响研究进展[J].水污染及处理,2018,6(4):165-173.

[2]郭向楠,张勇.2007-2008年中国城乡饮用水源突发污染事件统计及分析[J].安全与环境学报,2009,9(3):183-192.

[3]吴泽昊.城市黑臭河道治理技术路线及存在问题浅析[J].资源节约与环保,2018(10):76-77,79.

[4]张艳.城市黑臭水体治理与水质长效改善保持技术研究[J].消费导刊,2018(12):87.

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