城市河涌污染治理技术的研究进展与展望_精品文档.pdf

1、综合2 2 1城市河涌污染治理技术的研究进展与展望谢海宁樊智毅摘要：随着经济的发展和人民生活水平的提高，生产及生活污染物的排放量大大增加。伴随着污染处理设施建设的相对滞后，大量污染物直接排放于城市河涌，导致城市河涌受到严重的污染。采取有效的技术措施治理河涌污染势在硌行。本文结合近年来国内外河涌治理的研究成果，综述了河涌治理主要技术的原理、特点、存在的问题，并对主流技术的发展趋势进行了展望。关键词：河涌污染治理；物理；化学；生物一生态。中图分类号：F 1 2 3 1 6 文献标识码：A，文章编号：C N 4 3 1 0 2 7 F l2 0 0 9)3 2 2 1 0 2作者：美瑞达安(广州)环

2、保产品有限公司；广东，广卅，5 1 0 0 4 5孽一、前言我国沿海地区河涌水网分布复杂，大多是典型的感潮河段、闸控河流，水环境容量小，水体一旦受到污染则难以恢复。随着经济的快速发展、城市化进程的加快及工业的兴起，河涌(城市河流)两岸工厂、农业、居民生活产生大量的污水，由于监管的不足和污水处理设施建设的相对滞后，导致大量水污染物直接排放到城市水体，城市河涌普遍呈现出有机污染的特征，水环境质量出现明显的恶化态势。环境保护是我国的一项基本国策。水环境保护中的河涌治理又是重中之重。经济持续高速发展二十多年，城镇河涌水体的黑臭污染已成为社会公众和各级各地政府重点关注的问题。提高河涌水体的自净能力，是截

3、污、清淤之后长期维持河涌水体清洁的关键环节。随着国民经济的发展，要使改革开放的成果惠及广大的人民群众。而提高人民生活水平、改善老百姓的生活质量的重要发展趋势就是社会和公众对城市环境的要求更高。政府对水环境的保护力度不断加大。研究开发低廉高效的河涌污染治理技术，维持河涌水体长期清洁的重要性和紧迫性更为突出。，二、河涌污染治理技术综述河涌污染后的共同特点为：大量超过水环境容量和自净能力的污染物存在于水体中，溶解氧浓度降低甚至为零，水体出现黑臭、富营养化现象，鱼虾等水生生物种类锐减甚至绝迹，水体的原有生态平衡被严重破坏水体原有功能衰退甚至丧失。城市河涌整治的目标就是要消除水体的黑臭现象，改善河涌的水

4、质。恢复原有水质功能。建立河涌新生态平衡，最终实现水生态环境的可持续健康发展。河涌治理是一项难度很大的系统工程，需要综合运用生态学、环境工程学、微生物学、景观学、土木工程学等多个学科的最新成果。上个世纪。西方发达国家经历了城市河流严重污染再到水质恢复的阶段，国外的研究学者开发了很多富有成效的河流治理技术。近年来，国内研究学者借鉴国外的成功经验，在国内河涌治理中。也取得了一些令人鼓舞的成果，但是由于国内城市河流的复杂性，而且我国的国土跨度大城市河流的区域性差异也很大，开发适合不问地区的河涌治理。而义经济、实用的综合治理技术，还需要结合实践去进一步深入研究。目前国内外已经在使用的或已试验的污染河流

5、水体治理技术主要分为物理、化学和生物一生态三类方法。1 物理方法物理方法主要为以下几种方法：(1)人工增氧。有机污染严重的河流由于微生物利用有机物分解耗氧，河内溶解氧降低导致水质恶化，河道曝气可以快速增加溶解氧、抑制藻类、改善底质、优化生态群落，能起到一定的脱氮作用。在德国的F u l d a 河、上海的绥宁河和苏州河都曾经采用人工增氧。(2)调水。通过水利设施(闸门、泵站等)的调控引入污染水域一1-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，如上海苏州河的综合调水工程、福州内河引水冲污工程。(3)机械除藻。水华蓝藻大量爆发时，采用机械除藻，对控制蓝藻水华污染，有效降低内源氮、磷等

6、污染物负荷具有十分重要的作用。(4)底泥疏浚。这是水体污染治理中普遍采用的方法之一，是解决内源(磷污染)释放的重要措施。有机物和重金属这两类污染物同时富集于表层底泥中，可以将污染物从河道系统中清除出去，改善水质。物理方法往往治标不治本，污染物只是得到了转移而并没有消除。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、加入铁盐等促进磷的沉淀(化学同磷)等。(1)化学除藻是控制藻类生长的快速有效的方法，在治理湖泊富营养化中已经有应用，也可以作为严重富营养化河流的应急除藻措施。但常用化学除藻剂会对鱼类、水草等生物会产生危害甚至导致死亡，具有致癌作用；化学除藻虽可使水质暂时得到改善

7、，但会造成二次污染，一般不采用。(2)絮凝沉淀技术对于控制河流内源磷负荷，特别是底泥磷的释放，有一定效果。磷的释放受到磷的存在形态的影响(铝磷较容易释放出来)，还与温度、溶解氧浓度、p H 值、泥水界面的扰动有关。化学法通常见效快，但又同时具有容易形成二次污染、运营费用较高等缺点。3 生物生态方法生物一生态法是国内、外近年来发展迅猛的一种新技术，具有处理效果好、造价低、耗能低、运行成本低等优点。(1)水生植物。利用水生植物的自然净化机能，对去除富营养化水体中的T N 和T P、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万方数据2 2 2 企业家天地下旬刊

8、2 0 0 9 3积的稳定存在，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，大多数水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长能力。水生植物在富营养化水体中难以形成稳定植被，透明度低，不能维持正常的光合作用，有必要探索营造适合水生植物生长的生境条件。(2)微生物制剂与促生剂。自然界的水生植物附近共生有多种远比自由水体中丰富的细菌群落。飘浮植物有直接吸收营养盐的作用，而且更重要的是有与其共生的细菌。因此研制优选高效细菌种群极为重要适合于河流净化的微生物主要有硝化菌、光合细菌等。华东师范大学环科系采用美国P r o b i o t i cS o l

9、 u t i o n s 公司的水体净化促生液，对上澳塘黑臭水体进行生物修复，有效消除了水体黑臭。(3)生物膜法。根据天然河床上附着的生物膜的净化及过滤作用，人工填充滤料或载体供细菌絮凝生长，形成生物膜降解污染物。利用生物膜自净原理任河道内铺设一些卵石或其他填料，进而改变水环境生态链结构的单一性。南京大学壬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C O D C r、B O D 5，也能达到良好的硝化效果。(4)浮岛技术。人工浮岛是借助浮体上栽培的水生植物，通过植物、根系上的微生物等的作用。直接从水体中吸收营养物质及其它污染物，达到净水的目

10、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。(5)人工湿地。人工湿地(C o n s t r u c t e dW e t l a n d s)，人工湿地系统作为一种建造及运行费用低、处理效果好的工艺，模仿自然湿地而人工设计的复杂的具有渗透性能的地层生态结构，包括有浮现性、浸没式植物、动物和水体等不同的组成部分。人工湿地的净化过程是物化、生物等多方面综合作用的结果。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，影响因素主要包括：湿地的水力负荷的比率、滞留

11、时问、填料的选用、种植植物的类型和数奄等。人工湿地系统中，不溶性有机物以S S 形式通过沉淀、过滤截流下来，被微小生物利用；可溶性有机物通过生物膜吸附和新陈代谢作用除去，湿地对污水中的化学耗氧量在耐受程度内去除率较高。对磷的去除是由植物吸收、微生物去除和物化作用完成的。物化作用一磷素吸附净化效果与填料基质密切相关。湿地系统中氮的去除包括基质的吸附、过滤、沉淀及氨的挥发，植物的吸收和湿地中微生物作用下经硝化、反硝化作用。其中潜流式湿地脱氮效率较高。1 一。，目前，国内河道的改造原理与方法最主要采用“河道生物一生态修复技术”，利用植 物或接种的微生物或微生物菌群的生命活动，来降解水体中的有机物或有

12、毒有害物质，使河流水质得到改善，河道生态得到恢复。三、市场预测和发展趋势总结国内外河道治理思路，通过河道生态系统的修复和培育，实现其对一定浓度范围内的污染物自净化、自调节和自维持。即以生态学为基础、追求人与自然和谐发展的河流近自然治理已成为国内外的热点。基于各地区河涌的水力、水质特点，因地制宜地采取以恢复水环境生态系统为目标的河道原位生态修复技术，提高水体自净能力，是行之有效的方法。参考文献：1 张明旭，马治亮，陆鲁苏州4 河水体耗氧特性研究与人工曝气复氧效果估计 A 面向新世纪的环境科学与技术探讨会论文集 C 上海：上海环境学会，1 9 9 8 5 9 7 4 2 熊万永福州内河引水冲污工程

13、的实践与认识 J 中国蛤水排水，2 0 0 0(7)：2 6 2 8 3 H o l d r e nC W，J o n e sJ M a n a g i n g1 a k e sa n dR e s e r v o i r s(3r de d i t i o n)M b yNA m L a k e M a n a g eS o ca n dT e r r e n el n s tI ne o o p w i t hU S E P A。2 0 0 1 4 扬健强滇池污染的治理和生态保护 J 水利学报，2 0 0 1。(5)：1 7 2 2 1 5 陈荷生苏州河城区段底泥疏浚的研究 J 上海建设科

14、技，2 0 0 6。(8)：2 5 2 2 6+7 6 邓辅唐。孙石，李强，等人工湿地技术处理河道污水 J 环境工程2 0 0 6，2 4(3)：9 0 2 9 2。7 RBES h u t e s A r t i f i c i a lw e t l a n d sa n dw a t e rq u a l i t yi m p r o v e m e n t J E n v i r o n m e n tI n t e r n a t i o n a l，2 0 0 1，2 6：4 4 1 2 4 4 7 8 J o sT AV e r h o e v e n，B e r i tA r h

15、 e i m e r C h e n g q i n gY i n。e ta 1 R e g i o n a la n dg l o b a lc o n c e r n so v e r w e t l a n d sa n dw a t e rq u a l i t y J T r e n dI nE c o l o g ya n dE v o l u t i o n 2 0 0 6，2 1(2)：9 6 2 1 0 3 9 C a r lC h r i s t i a nH o f f m a n n，A n n e t t eB a a t t r u p 2 P e d e r s

16、e n R e 2 e s t a b l i s hi nf r e s h w a t e rw e t l a n d si nD e n m a r k J E c o l o g i c a lE n g i n e e r i n g，2 0 0 6。(9)l2 2 I o 孙桂琴，董瑞蛾，潘乐英，等人工湿地污水处理技术及其在我国的应用 盯环境科学与技术，2 0 0 6 2 9(增刊)：1 4 4 2 1 4 6 r 1 1 王庆安，任勇，钱骏，等成都市活水公园人工湿地塘床系统的生物群落 J 重庆环境科学，2 0 0 1，2 3(2)：5 2 2 5 5(责任鳊辑：谢嵩)万方数据城市河涌污染治理技术的研究进展与展望城市河涌污染治理技术的研究进展与展望作者：谢海宁，樊智毅作者单位：美瑞达安(广州)环保产品有限公司,广东,广州,510045刊名：企业家天地（下半月版）英文刊名：WORLD OF ENTREPRENEURS年，卷(期)：2009，(3)被引用次数：0次 参考文献(11条)参考文献(11条)1.张明旭.马治亮.陆鲁 苏州河水体耗氧特性研究与人工曝气复氧效果估计 19