关于农村污染河流治理的思考

2019-11-14 10:16薛云鹏
环境与发展 2019年9期

摘要:随着城市化进程的加快,河流污染问题日益严重,城市河流已经出现了明显的黑臭现象,因此,许多关于河流污染治理的研究都选择城市河流为研究对象。事实上,目前农村河流的污染状况同样十分严重,而农村河流与城市河流在污染特点与环境特征上存在差异。本文从农村河流与城市河流的差异出发,认为对于农村污染河流的治理可以采取生物膜法或是生物浮床等工程技术手段进行治理。

关键词:河流污染;污染修复;农村河流;工程措施

中图分类号:X522 文献标识码:A 文章编号:2095-672X(2019)09-00-01

DOI:10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2019.09.030

Thoughts on the management of rural polluted rivers

Xue YunPeng

(Chengdu University of Technology Chengdu,Sichuan province,Chengdu Sichuan 610059,China)

Abstract:With the acceleration of urbanization, the problem of river pollution is becoming more and more serious.Urban rivers have already appeared obvious black and smelly phenomenon.Therefore,many studies on river pollution control have chosen urban rivers as the research object.In fact,the current pollution situation of rural rivers is also very serious,while there are differences in pollution characteristics and environmental characteristics between rural rivers and urban rivers.Starting from the differences between rural rivers and urban rivers,this paper holds that the treatment of polluted rivers in rural areas can be carried out by biological membrane method or biological floating bed and other engineering and technical means.

Key words:River pollution;Pollution remediation;Rural Rivers;Engineering measures

1 介紹

河流在自然生态系统中具有输水泄洪、为水生生物提供栖息场所等重要功能,但随着经济和社会的发展,人为活动加剧,城市化进程加快,大量污染物排入河流,使河流的基本功能受到损害甚至丧失[1],这种问题在城市河流中十分突出[2],导致了城市“黑臭水体”等诸多问题。但农村河流的污染同样十分严重,农业面源污染是农村河流污染的主要污染源。农业生产过程中,磷素等营养物质、农药、其他有机或无机污染物质通过农田的地表径流等形式形成的环境污染,主要包括农村生活污水散排、农药污染、畜禽粪便污染等[3]。

目前对于河流治理的方法主要集中在针对城市河流,而城市河流与农村河流所处的环境以及污染源类型都存在很大差异。主要的区别在于:一是城市河流的主要污染源为城市生活污水的排入,且排放方式主要为点源排放,农村河流的主要污染源除了生活污水的排入外,还存在有大量的工业废水的排放,排放方式是点源排放与面源排放的混合;二是城市河流的岸边及河床大多人为进行了固化和整治,但农村河流人为干预规划较弱,这也说明,农村河流的生态系统更加复杂,水体自然净化的作用相对于城市河流更强。

农村河流的污染情况,很多已经超过了水体本身的净化能力,但具体的治理方法仍不完善,工程实例较少,本文通过文献调研,整理分析目前河流污染治理的主流方法,针对农村河流的特点寻求农村污染河流的治理方案,充分利用农村河流的水体自净作用,达到对农村污染河流治理的目的。

2 当前污染河流治理方法

2.1 物理修复技术

2.1.1 底泥疏浚

河道底部存在沉积物的累积,沉积物中的主要污染物有重金属、有机物及氮磷营养盐等,在某些条件下沉积物会成为河流的内源污染物。疏浚是通过挖除部分沉积物,减少沉积物中污染物向水体释放。疏浚技术存在一定缺陷,如工程量大,可能破坏原有的河流生态系统,引起不良的生态反应等,同时疏浚带来的扰动可能导致水质变差。研究发现,深层的沉积物中磷相较于浅层沉积物更容易释放。

2.1.2 跨流域调水

跨流域调水主要是通过引入临近的其他流域的水,来增加污染河流的水量,从而达到稀释污染物,加快水体流动,增强水体自净能力的目的,以此实现对污染河流的处理。但该方法存在很大的局限性,在地理位置上要求附近存在水量较大的流域,且实际应用中存在包括政策、成本等多方面的限制。

2.2 生物修复技术

由于化学修复技术需要投加大量的化学药剂,在实际工程应用中成本过高,且投加的化学药剂可能对环境存在其他的不利影响,因此本文不讨论化学修复。

2.2.1 微生物修复技术

微生物修复技术是利用微生物降解河道中的污染物,或将其转化为无毒无害的物质的技术。对于受污染较严重的河道,直接使用微生物修复技术不能正常发挥其净化水质的作用,一般需要先经过其他水质修复技术的处理,因此,微生物修复技术通常与水生植物净化技术、填料生物床技术等水质修复技术综合运用。已有实际的工程应用证明投加微生物进行治理有一定的效果。微生物修复技术不需要复杂的工程手段,利用的是生物本身的生长代谢,对环境的不利影响较小。但农村河流生态系统复杂,投加的某种工程微生物,是否会对原有的生态系统造成破坏仍需进一步研究。

2.2.2 水生植物修复技术

水生植物的净化作用主要包括水生植物吸收作用、微生物代谢及植物根部环境中的吸附、过滤、沉淀等作用。通过收割植物将部分污染物从水体中彻底去除。除了植物本身的作用外,根系环境中的微生物可以通过硝化和反硝化作用有效去除水体中的氮。水生植物除了可以进行污染治理外,其本身还具有一定的景观价值,在治理的同时还可以美化环境。水生植物修复技术常常以人工湿地和生物浮床的形式进行工程应用,其优点是成本较低、治理效果较好、对环境无二次污染,有利于改善河道生态环境。但相对来讲见效较慢,效率不如物理修复法高。

2.3 工程治理技术

2.3.1 生物膜法

生物膜法净化河流的实质是对天然河流中所发生的生物过程的一种强化,把天然过程改变成为天然与人工过程的结合体,利用天然河床上附着的生物膜的净化作用和过滤作用,当污染的河水经过生物膜时,污水和滤料或载体上附着生长的菌胶团接触。菌胶团表面由于细菌和胞外聚合物的作用,絮凝或吸附了水中的有机物,与污水中的有机物浓度形成一种动态的平衡,这使菌胶团表面既附有大量的活性细菌,又有适宜细菌繁殖的较高浓度的有机物。由于这种有利条件,菌胶团表层的细菌迅速繁殖,很快消耗水中有机物,这时污染河水中的有机物大部分被去除,水质也得到了改善。该方法在养殖鱼塘中常常用来净化水质,成本低,技術简单,可以通过适当的改良应用在农村污染河流的治理当中。

2.3.2 生物浮床

生物浮床技术是利用漂浮材料作为植物载体,来消减水体中的污染物质的技术。通过浮床基质对水体的过滤和水生植物吸收作用等去除水中氮、磷等污染物,达到水质修复的目的。生物浮床技术通过种植植物,还可以起到改善景观的效果。农村河流生态系统复杂,且农村经济发展相对落后,难以实现大型的工程治理,生物浮床技术对污染物的去除效果较好,且应用成本低,便于管理,适合农村污染河流的工程治理。

3 结论与建议

物理修复技术的效率是最高的,可以在短时间内完成大规模的修复,但是物理修复无法从根源对环境问题进行治理,在一段时间后,仍然会出现各种环境问题;生物修复技术尽管发挥作用的时间尺度较长,但可以根治某些环境问题,并且是利用生物本身的生长代谢,利用合理时对环境几乎不产生负面影响。

农村河流的主要污染源为农业面源污染,且生态系统构成复杂,农村经济发展相对落后,不适合进行大规模的工程修复,因此建议采用生物膜法或生态浮床技术对农村污染河流进行治理。

参考文献

[1]倪晋仁,刘元元.河流健康诊断与生态修复[J].中国水利,2006(13):4-10.

[2]董立新,王亚炜,白昊阳,彭舰,陈梅雪,魏源送.河流治理与修复工程技术模式研究进展[J].环境保护科学,2017,43(02):7-13+61.

[3]全为民,严力蛟.农业面源污染对水体富营养化的影响及其防治措施[J].生态学报,2002(03):291-299.

收稿日期:2019-07-05

作者简介:薛云鹏(1998-),男,汉族,本科在读,学生,研究方向为水污染及沉积物污染问题。