何嘉琪
(同濟(jì)大學(xué)浙江學(xué)院,浙江 嘉興 314000)
現(xiàn)如今對黑臭水體的來源分類探討,把導(dǎo)致黑臭水體產(chǎn)生的因素分為七個方面:一,工廠偷排的現(xiàn)象仍少部分存在。各類污染物中,紡織印染業(yè)的污染物排放量最大,金屬冶煉和電子行業(yè)次之;紡織印染、化工、電子、冶煉行業(yè)是規(guī)劃區(qū)的主要污染源。二,生活用水是污染河流的原因之一。三,畜牧類養(yǎng)殖產(chǎn)生的污水無法清理,污染河流。四,農(nóng)業(yè)用水是污染河流的原因之一。五,下雨時,道路上的垃圾,灰塵會隨著雨水沖刷進(jìn)入河流,工廠的污水管存在管口漏水、管道爆裂的情況。六,由于部分地區(qū)地勢平坦,河水流動速度慢造成污水堆積,形成富營養(yǎng)化,使黑臭水體持續(xù)地在近乎同一個區(qū)域繁衍更多有害物質(zhì),越長越臭。七,以上多種種污染會形成底部淤泥污染,而底部淤泥污染會再次污染河流,造成惡性循環(huán)。
污水中主要處理的是氮、磷、有機(jī)物等。治理黑臭水體的第一步是打撈河流上的垃圾、懸浮物等,而對于嚴(yán)重級別的黑臭水體,可以局部采用活性污泥法,輔助改善水質(zhì),幫助恢復(fù)河流的自我修復(fù)能力[1]。將空氣連續(xù)鼓入大量溶解有機(jī)污染物的污水中,經(jīng)一段時間,水中形成大量好氧性微生物的絮凝體(活性污泥絮團(tuán)),活性污泥能夠吸附水中的有機(jī)物,生活在活性污泥上的微生物以有機(jī)物為食料,獲得能量,并不斷生長增殖,有機(jī)物被分解、去除,使污水得以凈化。最核心的措施就是控源,控源包括對污染嚴(yán)重的企業(yè)進(jìn)行整改,污水系統(tǒng)的查漏補(bǔ)缺還有提高公民的環(huán)保意識,只有長時間有耐心地投入時間和精力,我國的水質(zhì)將會有很大的改善。
加強(qiáng)對企業(yè)的監(jiān)督,嚴(yán)禁污水偷運(yùn)等行為,檢查企業(yè)運(yùn)作用水情況,從而有效減少污染型企業(yè),篩選出綠色環(huán)保且經(jīng)濟(jì)的企業(yè)。對于污染嚴(yán)重的企業(yè),要求其提升、改造或購買設(shè)備,凡是改造不達(dá)標(biāo)的禁止企業(yè)正常運(yùn)行。部分地區(qū)實(shí)行雨水污水分開制。加快城鄉(xiāng)雨水污水管的建設(shè),要勘察好具體地區(qū)的管道分布,管道埋設(shè)深度要具體。盡快實(shí)施清理河底淤泥,防止淤泥二次污染。加強(qiáng)管理小區(qū)部門的監(jiān)督,倡導(dǎo)公民養(yǎng)成綠色環(huán)保的意識。倡導(dǎo)居民不能隨意往河里扔垃圾,綠水青山才是金山銀山,只有每個人都具備責(zé)任心,才能共同守護(hù)好綠水青山,加強(qiáng)經(jīng)濟(jì)和環(huán)境建設(shè)。
溢洪河是鎮(zhèn)江市丹陽市的河流之一。溢洪河起源于墾利縣崔家莊子,溢洪河全長47.9 km,流域面積2 130 km2,最大排澇能力110 m3/s,流域內(nèi)匯入的主要污水為勝利采油廠、東辛采油廠及鉆井集團(tuán)公司的生產(chǎn)、生活廢水和地方工業(yè)企業(yè)生活廢水。
溢洪河河道兩邊各有一家磚廠,河道的另一端,靠近京杭大運(yùn)河附近為江蘇鴻基管樁有限公司。廠內(nèi)多家企業(yè)把含有重金屬等的污水往河道內(nèi)排污,造成河道內(nèi)河水發(fā)黑發(fā)臭,污染水源及大運(yùn)河,致使周邊環(huán)境慘遭破壞,百姓飽受臭水污染之苦。
據(jù)統(tǒng)計,2017 年根據(jù)省廳水質(zhì)抽檢數(shù)據(jù)可以看出,馬塘橋溢洪河現(xiàn)狀水環(huán)境質(zhì)量較差,河道水質(zhì)基本處于輕度黑臭狀態(tài)。當(dāng)?shù)亟Y(jié)合污水處理系統(tǒng),改善現(xiàn)狀水環(huán)境,為景觀綠化打下基礎(chǔ),對馬塘橋溢洪河進(jìn)行了整治。主要是對河道進(jìn)行清淤及岸坡進(jìn)行岸坡清雜,工程范圍為馬塘橋溢洪河下游,從滬蓉高速至?xí)孕婧雍涌凇V饕蝺?nèi)容為:河道清淤2.6 km;岸坡清雜8 190 m2;擋墻損壞段修復(fù);新建生態(tài)砌塊擋墻長682 m。
2017 年,馬塘橋溢洪河匯水范圍內(nèi)的污水最終進(jìn)入沃特污水處理廠,沃特污水廠位于京杭運(yùn)河和九曲河交匯處東南側(cè),全廠實(shí)際占地面積約8 萬m2。該廠服務(wù)范圍北至滬寧高速公路,南至新九曲河,東至溢洪河,西至京杭運(yùn)河,總服務(wù)面積42.80 km2。主要處理開發(fā)區(qū)20 km2(滬寧高速以南,京杭大運(yùn)河以東)范圍內(nèi)的生活污水和部分工業(yè)廢水,其以處理生活污水為主。
2020 年12 月,溢洪河反黑反臭,墓東水庫溢洪河丹徒段整治工程啟動,至2021 年12 月初完工。工程主要建設(shè)內(nèi)容包括河道清淤拓浚4.1 km、支河清淤0.78 km,新建防汛道路4.77 km(砼路面1.93 km,泥結(jié)石路面2.84 km),打造生態(tài)景觀河道0.21 km;新建擋浪墻30 m;邊坡防護(hù)1.3 km;配套田間灌溉U 型渠1.155 km;滾水壩工程4 座,其中,改建1 座,拆建2 座,新建1 座;涵洞工程6 座,其中新建2 座,拆建4 座;新建灌溉站1 座。
1)湖泊形態(tài)割裂:溢洪河岸坡部分擋土墻開裂、垮塌,導(dǎo)致溢洪河部分水域割裂。若不對其進(jìn)行修復(fù),則存在進(jìn)一步擴(kuò)大破損范圍的可能。
2)點(diǎn)源污染:管道缺陷、雨污混接。其中181 段管道存在缺陷,122 段管道未發(fā)現(xiàn)缺陷,共計發(fā)現(xiàn)缺陷280 處。本次排查發(fā)現(xiàn)雨污混接22 處。
3)面源污染:在齊梁路附近低洼處有部分農(nóng)作物種植,農(nóng)業(yè)面源污染直接通過邊溝排入河道。
4)內(nèi)源污染:河道底泥淤積過多,淤積深度在30~80 cm,當(dāng)河道底泥淤積過多時,就會產(chǎn)生一定的底泥污染。隨著有機(jī)顆粒物質(zhì)的不斷沉積,水底的底泥將會形成一個相對穩(wěn)定的還原環(huán)境,有機(jī)物降解會將營養(yǎng)鹽釋放到孔隙水中。當(dāng)風(fēng)浪作用較弱時,水土界面相對穩(wěn)定,底泥間隙水營養(yǎng)鹽濃度不斷累積;當(dāng)風(fēng)浪作用較強(qiáng)時,底泥因波浪擾動而發(fā)生大量再懸浮,孔隙水中的營養(yǎng)鹽大量進(jìn)入上覆水體中,形成短期暴發(fā)性地釋放[2]。
5)河水流速慢,水動力不足:馬塘橋溢洪河位于開發(fā)區(qū)中部,是開發(fā)區(qū)重要的泄洪河道,北通馬塘橋水庫,西與曉墟河相連,總長9.7 km,河底高程5.0 m,生態(tài)擋墻堤頂高程9.0 m,河道水動力主要來源于馬塘橋水庫不定期補(bǔ)水。
根據(jù)溢洪河現(xiàn)狀,溢洪河治理方向從湖泊形態(tài)割裂、點(diǎn)源污染、面源污染、內(nèi)源污染及河水流速慢、水動力不足5 方面出發(fā),制定溢洪河修復(fù)方案。
1)修復(fù)岸坡:加固岸坡,種植樹木灌木叢。
2)點(diǎn)源污染控制:部分地區(qū)實(shí)行雨水污水分開制。加快城鄉(xiāng)雨水污水管的建設(shè),要勘察好具體地區(qū)的管道分布,管道埋設(shè)深度要具體。
3)面源污染控制:在農(nóng)田旁接入污水管,農(nóng)作物種植的污水通入污水管。實(shí)施良好的土地經(jīng)營管理技術(shù),未開發(fā)地區(qū)的自然保護(hù)以及城市建筑群的合理控制等。
4)內(nèi)源污染控制:盡快實(shí)施清理河底淤泥,防止淤泥二次污染。
5)水動力提升:建造農(nóng)田階梯形,下雨時雨水流入溢洪河,水流速度加快。
4.1.1 工業(yè)治理
加強(qiáng)對企業(yè)的監(jiān)督,嚴(yán)禁污水偷運(yùn)等行為,檢查企業(yè)運(yùn)作用水情況,從而有效減少污染型企業(yè),篩選出綠色環(huán)保且經(jīng)濟(jì)的企業(yè)。對于污染嚴(yán)重的企業(yè),要求其提升、改造或購買設(shè)備,凡是改造不達(dá)標(biāo)的禁止企業(yè)正常運(yùn)行。
1)工業(yè)合理布局。不在居民集中地區(qū)和風(fēng)景區(qū)布置工業(yè),不在缺水地區(qū)布置耗水量大的工業(yè)。廠址不當(dāng)?shù)幕蛭廴疚:?yán)重又難于治理的企業(yè),要下決心采取關(guān)、停、并、轉(zhuǎn)、遷等措施。
2)改革落后工藝。對于生產(chǎn)工藝和技術(shù)裝備處于落后水平,能源、資源浪費(fèi)嚴(yán)重,三廢排放量大的企業(yè),作為環(huán)境工作者應(yīng)當(dāng)與工藝工程師和工人一道研究工藝改革的可能性。
3)重復(fù)利用廢水。盡量采用重復(fù)用水、逆流回用或閉路循環(huán)用水系統(tǒng),使廢水排放量減至最少。根據(jù)不同生產(chǎn)工藝對水質(zhì)的不同要求,可將甲工段排出的廢水送往乙工段使用,實(shí)現(xiàn)一水二用或一水多用[3]。
4)局部處理廢水工業(yè)廢水往往含有酸、堿類物質(zhì)、有毒物質(zhì)、重金屬或高濃度有機(jī)污染物,而且,不同工業(yè)廢水性質(zhì)各異。對于這些特殊性質(zhì)的廢水,宜在廠內(nèi)或車間內(nèi)就地進(jìn)行局部處理。應(yīng)該優(yōu)先考慮排入城市下水道與城市污水共同處理,這樣做可以擴(kuò)大處理廠的規(guī)模,大大節(jié)約建設(shè)費(fèi)和遠(yuǎn)行費(fèi),可提成處理效果,并節(jié)省占地面積,節(jié)省管理人力等。
4.1.2 農(nóng)業(yè)治理
控制農(nóng)業(yè)面源污染。實(shí)施綠色農(nóng)業(yè)工程,削減農(nóng)藥施用量;控制畜禽養(yǎng)殖污染;清理整頓圍墾養(yǎng)殖。
4.1.3 監(jiān)管單位治理
加強(qiáng)管理小區(qū)部門的監(jiān)督。加強(qiáng)城鄉(xiāng)垃圾收集,清運(yùn)和處理處置管理。防止垃圾污染河道。加強(qiáng)對排污單位的監(jiān)管,提高預(yù)警應(yīng)急能力。要給中小型企業(yè)緩沖的時間和資金上的支持,杜絕企業(yè)將污水偷流入河流的行為或是將污水運(yùn)到其他地方的河流進(jìn)行排放。應(yīng)當(dāng)結(jié)合本地區(qū)的工業(yè)、農(nóng)業(yè)人口等的發(fā)展,進(jìn)行本地區(qū)的環(huán)境現(xiàn)狀評價和預(yù)斷評價,制訂本地區(qū)的近期、中期、遠(yuǎn)期的環(huán)境目標(biāo),提出規(guī)劃方案,說明達(dá)到這些目標(biāo)所應(yīng)采取的工程技術(shù)措施和投資??茖W(xué)管職和監(jiān)督建立完善的城市和工業(yè)的排污監(jiān)測網(wǎng)和數(shù)據(jù)庫,進(jìn)行科學(xué)管理和監(jiān)督。
4.2.1 內(nèi)源污染控制
盡快實(shí)施清理河底淤泥,防止淤泥二次污染。在處理淤泥的過程中,可以采用以下方法。一,積極回收淤泥作為土地利用。可以把淤泥經(jīng)過厭氧消化或好氧發(fā)酵后,用作肥料或是建成土地。二,對于不符合脫水標(biāo)準(zhǔn)的淤泥禁止填埋。三,采用好氧發(fā)酵等方法,回收淤泥里的氮、磷、有機(jī)物。四,淤泥運(yùn)輸過程中,要密封、防漏,不能造成二次污染。五,對淤泥的運(yùn)輸、處理、利用等要進(jìn)行匯報,做到信息化管理。六,對于處理好的淤泥,定價要合理,做好市場流通的工作。
污泥無害化處理:一、“類”。首先要做的是對污泥進(jìn)行分類,根據(jù)污泥的性質(zhì),把它分成不同的類別;如常見的有沉淀污泥,浮渣污泥,污泥柱和細(xì)流污泥等。二、“量”。污泥減量是指減少污泥產(chǎn)生量,減少污泥負(fù)荷,這也是進(jìn)行污泥處理過程中必須要考慮的。它主要是通過減少污水、進(jìn)行物理凈化等處理措施來實(shí)現(xiàn)。三、“菌”。殺菌是指通過化學(xué)或物理方法對污泥中的細(xì)菌進(jìn)行殺滅。這種技術(shù)可以有效抑制細(xì)菌的活性,降低污泥的毒性,從而保證污泥的無害化處理
4.2.2 生物接觸氧化工藝
生物接觸氧化工藝是在生物膜基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種新工藝,其原理是利用生物膜上附著的微生物來降解有機(jī)物,并采用類似曝氣池的方法為微生物提供氧氣,同時起到攪拌混合的作用。微生物修復(fù)技術(shù)能快速高效地處理河流污染物,且不造成二次污染。
4.2.3 提升水動力
上游的泥沙輸移主要受流域侵蝕和泥石流、滑坡的直接影響,下游河口泥沙運(yùn)動則受含鹽量、潮汐的影響。長時期河床演變的非線性系統(tǒng)理論和3S 技術(shù)的結(jié)合在流域產(chǎn)沙、防洪及長江上游生態(tài)屏障建設(shè)中構(gòu)建數(shù)值河流和數(shù)值流域的決策支持系統(tǒng)。建立實(shí)體和數(shù)值復(fù)合河流泥沙模型在流域梯級開發(fā)和運(yùn)行管理中的實(shí)時反饋體系。
4.2.4 河道曝氣
曝氣復(fù)氧是根據(jù)水體嚴(yán)重缺氧的特點(diǎn),通過增氧機(jī)對水體增氧、加速水體復(fù)氧過程,以提高水體的溶解氧水平,恢復(fù)和增強(qiáng)水體中好氧微生物的活力,使水體中的污染物質(zhì)得以凈化。此外曝氣還可以減緩底泥釋放磷的速度,從而消除黑臭,改善河流水體水質(zhì)及大氣環(huán)境。
通過分析溢洪河形態(tài)、水質(zhì)、周邊環(huán)境的特點(diǎn),得出溢洪河黑臭水體成因包括形態(tài)割裂、點(diǎn)源污染、面源污染、內(nèi)源污染、水動力不足五個方面。采取修復(fù)岸坡、點(diǎn)源污染控制、面源污染控制、內(nèi)源污染控制、水動力提升的方法,可改善溢洪河水體生態(tài)系統(tǒng)。
城市黑臭水體治理應(yīng)堅持因地制宜、從污染源著手,對污染比重大的工業(yè)、農(nóng)業(yè)進(jìn)行有效改善和監(jiān)督,落實(shí)河道整治,針對河道現(xiàn)有的一系列問題,進(jìn)行生物接觸氧化工藝,河道曝氣等,有效消除黑臭水體,達(dá)到活水保質(zhì)的目的。河流長期的規(guī)劃與管理更是重中之重,從長遠(yuǎn)利益出發(fā),共同維護(hù)河流。