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Abstract:in order to dispose Qinhe River water quality pollution caused by a large quantity of industrial waste water and domestic sewage, the government constructed West Sewage Treatment Project, installed rainwater pipe and sewage pipe respectively, built shut-off well, discharged the qualified industrial waste water, cleaned the channel, constructed landscape water-storage dam, regulated and made up water, to make the Qinhe River reject wastewater and recharge by fresh water.
关键词: 退污还清;污水截流;调水补水;二级排放水;水质安全
中图分类号:U664文献标识码: A
Key words: clean the channel; sewage shut-off; regulate and make up water
沁河发源于太行山东麓,呈东西走向,河道全长35.9 km,其中横穿邯郸市区段长度为12km,在市内汇入滏阳河。由于沁河上游河水经齐村大坝拦截后,经溢洪道向北排入输元河,故主城区段的沁河已不再承担防洪任务,只承担城区段雨水的排除任务,属于季节性河流。上世纪八十年代以来,随着工业化和城市化进程的加快,大量的工业废水和生活污水不经任何处理直接排入该河道,加上源头断流,使河道污染严重,水质下降、河床淤积、河水发黑发臭, 成了一条污水河。为彻底根治因河道污染造成的环境问题,使沁河退污还清,实现人水和谐和生态改善的目标,邯郸市对沁河分段进行了河道护坡、两岸绿化、硬化、亮化及退污还清工程治理。工程主要包括5方面内容:西污水处理一期工程;污水截流工程;河道清淤工程;景观拦河坝工程;调水补水工程。工程总投资为28233万元人民币,由世行贷款、国债和地方自筹资金三部分组成。
1 退污还清前的沁河水质状况
在治理前,河水发黑发臭,沁河市区段共有排水口70个,其中17个为市政雨水管道排水口,其它为工业废水和沿岸居民生活污水排水口。日均污水排放量多达13万m3/d,其中工业废水量占7万m3/d,生活污水量为6万m3/d。其水样水质监测指标与《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)V类水质指标比较见表1:
表1沁河还清前水质指标与地表水环境质量标准(Ⅴ类)比较(mg/L)
PH CODcr BOD5 NH3-N SS TP DO TN
沁河还清前水质 7.7 90.5 48 17.22 75 0.97 1.96 12.3
GB3838-2002Ⅴ类 6~9 ≤40 ≤10 ≤2 - ≤0.4 ≥2 ≤2
由表1可分析得出如下结论:(1)该河道水质溶解氧较低,水体缺氧,无鱼类生存迹象;(2)CODcr 、BOD5值较高,水中还原性物质含量较高;(3)NH3-N值较高,气温较高时水体会产生异味;(4)沁河水体水质类别属劣V类。
2 西污水处理工程
西污水处理工程的收水范围为京广铁路以西规划城区,以及京广铁路以东、东北部的部分区域,服务面积约50km2,服务人口约45万人,2020年规划收集污水量为20万m3/d,分两期工程实施。在该工程建成前,该区域内的工业废水和生活污水均直排沁河。
西污水处理一期工程是经国家发改委批准立项,河北省利用世行贷款建设的城市基础建设项目之一。采用改良型推流式氧化沟工艺,建设规模为处理能力10万m3/d,其中生活污水约占65%,工业废水约占35%。该工程建设内容包括两部分:一是在市区西北部建设占地270亩的工程核心部分――西污水处理厂区;二是铺设长度为37 km的一、二级收水管网。目前,西污水处理厂实际处理污水9.5万m3/d,其出水一部分自流排入厂区北边的输元河,一部分通过排放泵房和管道送至沁河上游。运行证明,出水水质始终优于《污水综合排放标准》(GB8978-1996)规定的二级排放标准,达到了设计要求。
2.1 工艺流程
西污水处理厂工艺流程见图1。
图1西污水处理厂工艺流程
3 污水截流工程
排入沁河的污水,有的通过专用管道直排,有的通过市政雨水主干管道直排。由于种种原因,一些用户私接、乱排,将污水接入雨水管道的情况很多,彻底进行雨、污水分流改造困难较大,且也没有成功经验可借鉴。本着区别对待的原则,对沁河污水截流工程采取了雨、污水分流改造和污水截流相结合的方案。
3.1 雨污水分流改造
(1)调查摸底
首先组织人员沿着排入沁河的各雨水管道,从下游到上游仔细调查。主要采取打开所有井盖和收水口篦,逐一查看有无用户污水支管接入。将查出的用户支管情况进行登记、分类,看是否具备雨、污水分流改造条件。
(2)分流改造施工
由于雨、污水分流改造施工都在老城区内,影响因素多。进行分流改造施工,需具备三个条件:①用户支管附近具备市政污水管道;②可以进行破路或顶管施工(有的主要路段不允许施工);③分流改造施工管线长度一般不超过50米(分流管线过长,存在两个问题:一是造价高、不经济;二是施工周期长,影响市容,从城市管理上不允许)。对具备上述条件的用户污水,都按照建设程序进行了图纸设计、规划审批以及分流改造施工,施工完毕将原排入雨水管道的管口封堵。雨污水分流改造工程共涉及125户,修建污水管线2683m。
3.2 污水截流
(1)铺设截流管线
在人民路至陵西大街之间,由于直接向沁河排放污水的用户排水口较多,在沁河两岸新铺设了管径D400mm的污水管线3089m,将各用户污水截流收集后,通过截流管线排入市政污水管网。
(2)修建截流井
关键词 城市 河流 生物技术 水质 昆明
中图分类号:X703 文献标识码:A
1区域河流水质分析
昆明市河流众多,水网密布。随着昆明市区城镇化建设的加速,昆明市内河流水质污染严重。来自昆明城区7条主要河流的污染占滇池污染绝对总量的80%左右,TN占入湖总量72.2%,TP占入湖总量70.2%,BOD占入湖总量92.5%,CODMn占入湖总量85.7%。
20世纪80年代初期,昆明市区内河流开始污染日趋严重,随着流域经济社会的快速发展,排入水体的污染负荷也逐年显著增加,90 年代水质迅速恶化。自90年代以来,昆明市区内河流整体水质一直劣于Ⅴ类,水质指标 CODMn 、TP和TN 和浓度呈上升趋势,表明昆明城市内河流的富营养化和有机污染日益加重。昆明城市内河流水质污染严重,污染物超标排放是主要原因。
自80年代以来,市区内污染物排放持续超过了自身的水环境承载能力,造成了水体污染,且污染程度不断加深,富营养化不断加重,改变了市区内河流生态系统中生物生理代谢所需的物质条件,生产能力过剩,导致了河流流域内生态结构的失调,水质逐步恶化。
2生物强化技术在改善水质方面的应用
生物强化技术,即生物增强技术、投菌法,它产生于上世纪70年代中期,在80年代以后得以广泛的研究和应用。生物强化技术可以起到高效去除目标污染物,改善污泥性能,加速系统启动,提高系统抗负荷冲击能力和稳定性,并与其他生物修复技术相结合,大大提高了生物强化技术的效能。
生物增强技术在昆明市区河流的应用,能够提高城市河流水质并且对城市环境没有影响,有利于城市漂流的水体修复。城市河流的治理难点是其污染物成分复杂,昆明主要河流盘龙江穿城而过,途径城市中心,期间向河水中的排放物多为油脂类、高氮高磷物质,导致以盘龙江为代表的市区内河流内系统污泥增多,污泥产量增加,严重影响河流的河水质量。
生物强化技术比起传统的生物质治理方法有更强的针对性,是靶向技术。S.selvaratnam等将筛选到的苯酚高效降解菌Pseudomonasputida ATCC 11172投加到序批式活性污泥反应器中,该菌在44天内对苯酚的降解率始终维持在95%-100%,而没有接种该高效菌的反应器,苯本分的去除率由初始100%降低到40%。
生物强化技术不同于传统生物治理技术的地方在于其的靶向性。该项技术是向传统的生物处理系统中添加具有特定降解功能的高效菌,用以去除某一特定的有毒有害物质的方法。生物强化技术最核心的内容为培菌及投菌环节,该技术是一种预处理技术而不是治理技术。
生物强化技术最关键的环节是培菌。从自然环境中的污染场地直接分离筛选,获得特定功能微生物,是目前最为常用的获得高效菌种的方法,该方法目前也比较成熟。操作步骤如图1所示:
参考文献
[1] 彭永岸,朱彤.滇池污染的成因及其治理新方案[J].地球信息科学,2003(1):16-21.
[2] Young C Y.The use of enzymes and biocatalytic additives for wastewater treatment process[M].Water Pollut Control Fed Highlights,1976(13):5.
[3] S Selvaratnam,BA Schoedel,BL McFarland.Applica-tion of the polymerase chain reaction (PCR) and reverse tran-scriptase/PCR for determining the fate of phenol-degrading Pseudomonas putida ATCC 11172 in a bioaugmented sequencing batch reactor[J].Appl Microbiol Biotechnol,1997(47):236-240.
关键词:河道治理;生态环境;南康区;修复技术
引言
河道为构成水环境系统和城乡河湖水系的重要载体,在促进人类社会进步和促进农业经济发展中占据着重要地位[1]。经济的不断发展使得各行业用水量急剧增大,各类污染物不断被排入河流而引起一系列的问题,如水体中有机物、悬浮物、氮磷含量过高造成的水体黑臭、浑浊和发绿等问题;河流含氧量的降低和各类污染物的排放,严重威胁的河流水体安全。所以,河流水系统属于污染治理和生态失衡的综合性复杂体系[2]。不同区域的河流受污染特征、类型不同,相应的污染源也存在一定差异,由此导致仅仅依赖于生物、化学或物理修复措施往往不能达到彻底修复水环境的目标[6]。鉴于此,结合工程实践经验和河流生态修复技术,提出了某两种或多种技术集合的多方位生态修复体系,然后将其应用于赣州市南康区城市水环境治理工程,大大提升了河流生态服务功能和河道的水环境恢复能力。
1多方位生态修复技术体系
多方位生态修复技术体系是一种以技术集成、统筹管理、综合治理、长效运行为基本原则,通过内源控制、人工净化、外源截留以及自净强化等一系列治理措施实现水生态系统的自然修复,见表1。
1.1外源污染控制
实践表明,初期雨水对河流水体的污染程度更大,为改善水质状况无法仅仅依靠点源污染控制。因此,多方位生态修复采取了一种工程化雨水处理技术,即雨水原位自动膜滤设备,通过采取具有膜过滤和前处理一体化的超低压膜过滤工艺,对雨水径流污染物进行高标准的去除。选择折叠式滤膜作为滤芯,在保障过水能力的同时实现截污的目的。通过设置水体贮存池,由此可大大降低人工维护的成本和截留污染物的累计,从而延长滤芯的工作年限。该设备能够有效降低雨水污染含量,因此通常安装在雨水管网的入河末端,经系统过滤可防止直排河道产生的二次污染[7]。自然河岸的“可渗透性”利用驳岸生态滞留系统恢复,由此减少未排入管网系统的雨水流入受纳河道的污染负荷和径流量[8]。水系的水运、防洪等功能为传统驳岸的最根本的目标,由此对河流生物多样性、生态环境等产生一定的破坏。基于自然材料的生态驳岸可为植被的生长提供了环境条件,具有增强水岸自然景观、涵养水源和保护水土等功能。另外,将栖息地和生物走廊等修建于生态驳岸,可形成具有良好渗透性的水陆交界面,从而提高生态服务功能和水体自净能力。根据滞留系统能够将驳岸、水陆面构成一个整体,而能量和物质的交换途径有各种植物间隙、孔洞、空隙等,同时空气中的氧气在不同水流速度下被携带至水体,有利于水体的净化。因此,大幅度降低水污染物排放量、恢复河流湿地及河道的生态系统、严禁新占河道与湿地等为解决河道面临的生态问题的主要措施。
1.2内源污染控制
城市河流水质在很大程度上受外源入河沉淀的影响,即底泥对水体环境可产生二次污染。氮磷、重金属等在外源污染有效控制的条件下也会在特定的条件下进入水体,并在河道底部逐渐积累,对河流上部分水体产生影响。对此,可采取机械清淤和生物酶底泥修复相结合的内源污染控制的有效措施,具有可持续性好、去除污染率高及减少快等优点[9]。机械清淤可在一定程度上改善底泥和河流水体的理化性质,但该项措施的投资成本较高,一般适用于污染负荷高的小面积水域修复。在受污染程度较低、涉及范围较小的区域比较适用生物酶底泥修复技术,从而显著提升微生物在自然条件下降解有害有度污染物的能力。另外,底泥理化性质的可持续性在提高微生物活性后得到重要保障[10]。
1.3人工净化体系
河道水环境系统在外界污染物迅速进入河道时产生失衡或不稳定,通过采用应急措施确保河流水系统的完整性。因此,河道抵抗外界干扰的能力可通过人工净化干预体系提升[11]。当前应用较为广泛的技术措施为超微净化水工艺,见图1。该技术是采用超高压气水混合法形成大量的微小气泡,由此实现增大水体氧容量和氧化有机物、去除各类污染物的目标,从而大大提升水体能见度,在河流水体净化方面具有较强有效性。超微净化水处理技术可逐个消除河流重金属污染、含氧量低、水体黑臭、浑浊、发绿等常见的水质问题,具体的净化过程为:微米级气泡可迅速去除发绿水体中的黏附藻类;携带正电荷的超微气泡能够直接分离、吸附水体中的泥沙和胶体,从而净化浑浊的水体;水体中的有机物在超微气泡破裂和沉降过程中产生的自由基、氢氧基作用下发生分解、氧化,由此可实现治理黑臭水体的目标。
1.4水体自净化
应根据河道不同的受损和受污染程度,采取相应的管理、修复和治理策略,从而提高工程资金的使用效率和各项治理措施的成效。当前,水生态系统在河道整治中的应用越来越广泛,对于强化水体的自身功能发挥着重要作用,水体自净过程见图2。对生态系统受损不严重、受污染胁迫时间不长且水质超标不严重的那些河道,采取以减量为主的措施,通过采取有效的治理措施改善水体质量,减少入河污染量,发挥河流生态系统的自净化、自组织功能自然修复。挺水、沉水、浮叶植物为构建水生植物群落的主要内容,其中挺水及浮叶植物群落发挥着维持水体环境和增强景观效果的作用。在维持生态多样性和系统稳定的条件下对水陆系统之间的能量、物质交流发挥着重要作用。通常将水下草皮布置在岸边较浅水域,如四季常绿矮型枯草等。为提高深水区景观度将四季常绿、体形较高的水下森林一般布置在中部较深区域。群落的构建主要考虑如下原则:氮磷等富营养物质主要由沉水植物的吸附作用消除;通过有效控制悬浮物,显著减少氮磷的释放;通过光合放氧促进铁、铝与泥质中磷的有效结合,降低磷含量;充分发挥沉水植物的功能抑制藻类的繁殖与生长。针对生态功能结构完全受损退化、水质严重恶化和长期污染物超负荷输入的河道,采取养护、修复、减量相结合的综合整治措施加快污染物减量化步伐,如通过实施补水换水、布放人工水草、投加微生物、修建曝气及清淤池等措施,在条件允许的情况下也可引入旁侧湿地进行强化治污,尽快为河流生物群落营造良好的生存环境。另外,枝角类浮游动物在实现动物蛋白与有机物、蓝绿藻转化的同时,又可作为天然饵料被鱼类摄食,从而形成良好的生态循环系统。此阶段的工作重点为如何提高重建生物群落的增殖率、成活率以及确保建成的治污设施持续高效的发挥作用,这也是中小河道生态整治和环境修复易被忽视的环节。
2实例应用
以赣州市南康区城市水环境治理工程为例,治理项目位于南康区龙岭镇内,堤线从丫叉村到大树下,河流全长13.33km,本次治理8.58km。河流中TP、NH3-N、COD浓度分别为1.6mg/L、12.5mg/L、290.2mg/L,属于劣Ⅴ类水质,现状河流透明度极低、水体发黑发臭等问题突出。由于上游河道没有设置相应的截污措施,使得各种污水和部分降水直接进入河道,考虑选用隔膜导流处理受污染水体,隔膜的外、内层分别为聚酯纤维膜和土工膜,布置于南康区河道南岸2km处。通过导流作用,将部分污水流至下游可降低进入南康城区段的污水量,由此实现部分非溶解性污染物的有效拦截。针对直接排入河道的雨污水,为提高底泥和水体微生物的新陈代谢能力与呼吸强度,氧化和消减底泥内源污染,采取将生物酶投入至河道激活其活性的措施,由此实现底泥的原位治理和河道黑臭底泥现状的改善[12]。根据水质相关要求利用河流生态技术,进一步美化环境维持水生态系统循环。在河道综合整治项目中引入超微净化设备技术,这是受污染河道尤其是城市河流治理的有效方法,水质净化指标见表2。根据表1可知,南康区河段水环境质量得到明显改善,为河道水生态环境创造了良好的条件。康区城市水环境治理项目,通过抛洒、投放的方式构建浮游和底栖动物群落,以鲫鱼、鲢鱼为主的鱼类群落以及以伊乐藻、矮型苦草为主的沉水植物群落,形成了自然良性循环的水生态系统。项目实施2个月后,河流水体由之前的淡绿色逐渐转变为清澈见底、无色透明的水体,河流水环境得到明显改善,TP、NH3-N、COD等污染指标降低至0.4mg/L、8.1mg/L、23.5mg/L,显著提升了水体自净能力和地表水环境状况。
摘要 基流匮乏的严重污染城市黑臭河流治理是世界性难题。以郑州市贾鲁河为实例,针对城市黑臭河流天然径流少、河道补给水多为生活及工业废水、河流生态功能基本丧失等污染特征,本文提出了基于废水资源化再生利用与水质目标管理结合的基流匮乏型城市黑臭河流的“三级循环、三级控制、三级标准”治理模式;针对水体黑臭问题成因,研发经济有效的污染控制与治理新技术,实现流域排污总量与环境容量的科学衔接,为解决同类型河流水资源短缺与水质目标的达成提供了切实可行的治理模式与途径,并对我国今届黑臭河流治理提供了建议。
关键词 城市河流;黑臭水体:贾鲁河;治理模式;污染控制
工业企业、城市生活等点源导致河流水体普遍受到耗氧有机物和NH。-N的污染,河流黑臭成为中国河流水环境的首要问题。黑臭河流是河水中污染物厌氧分解释放的“表象”与“味道”,由于水体流动性差、水体缺氧乃至厌氧条件下污染物转化并产生NH3-N、H2S、挥发性有机酸等恶臭物质以及铁、锰硫化物等黑色物质,目前还没有明确的黑臭河流评价体系。根据国家重大水专项相关研究成果,建议其阈值为:DO(溶解氧)1毫克/升、臭阈值100、透明度25厘米、色度20,当其中任意一个指标值超过阈值时,则可判定其为黑臭水体。生态基流是维持河流生态系统运转的基本流量,因河道筑坝、渠道化、硬质化,极端降水事件增多,导致坝下长期无水、河道不能蓄水、河道长期干旱,这些河流为基流匮乏河流,它们主要承接污水处理厂废水、农田尾水与农村生活污水。由于其易污染、水体流动性弱、环境容量小、自净能力差等特点,很容易导致水体溶解氧的大量消耗,造成了水体缺氧而呈黑臭状态。近几十年来,黑臭水体的范围和程度不断加剧,在全国大部分城市河段中,流经繁华区域的水体绝大部分受到不同程度的污染。尤其是各大流域的二级与三级支流的黑臭问题更加突出,且劣化程度逐年提高,已成为我国许多大、中城市共同存在的污染问题,严重影响居民生活、城市形象和生态环境。
2015年4月,国务院的《水污染防治行动计划》(简称“水十条”)对黑臭水体的治理提出明确要求:到2020年,地级及以上城市建成区黑臭水体均控制在10%以内;到2030年,城市建成区黑臭水体总体得到消除。目前国内外黑臭河流的治理模式,多采用直接治理技术,主要针对河流本身的问题,采取物理法、化学法、生物一生态或新组合工艺等进行治理。国内外对黑臭河流的治理研究已有了一定的成效,并且建立了相关的水质指数关系式以及预测模型等基础理论研究。
根据国家重大水专项“十一五”淮河项目研究成果,本文以淮河流域的郑州重污染城市河流——贾鲁河为例,探讨基流匮乏型城市黑臭河流治理模式及其主要技术方法。
贾鲁河水体污染状况
淮河是国家“九五”开始重点治理的“三河三湖”之首,曾因水污染事故频发而引发国内外广泛关注。2014年国家环境质量状况公报数据表明,淮河干流水质全年都在Ⅳ类以上,但以黑臭河流为主的劣V类水体超过23%。以河南省为例,60条河流中,除5条断流外,其余55条有34条河流已经丧失了城市一般景观功能,已经成为或即将成为“黑臭”河流,位于淮河上游基流匮乏的二级支流贾鲁河为其中的典型代表。
贾鲁河全长246千米,流域面积5896平方千米,占淮河流域的1/49,而污染负荷却占1/9,是淮河流域面积最大、污染最重的河流之一,素有“欲治淮河,必先治贾鲁河”之说。受自然因素所限,贾鲁河天然径流缺乏,多年平均径流量4. 518亿立方米,多年平均流速14.6立方米/秒,年最大径流量15. 72亿立方米,年最小径流量1. 512亿立方米,河道补给水基本为郑州、开封及下辖区县排放的污水,占河流总水量的80%; 2007年污水处理率仅67.5%,废水回用率不足5%,自净能力差,大多数控制断面水质为劣V类,无法达到水功能区划和河流生态所要求的水质标准;2008年贾鲁河陈桥断面的COD为75.4毫克/升,NH3-N为30.0毫克/升,水生态系统完全崩溃,是名副其实的“黑臭河流”,成为制约淮河流域水质整体改善的重大瓶颈。
贾鲁河的“三级循环、三级控制、三级标准”治理模式
贾鲁河流域一方面集中反映了淮河污染的严重性;另一方面作为淮河上游最发达地区,经济发展与环境保护的矛盾日益突出。2005年以来,其水污染控制工作得到了国家、河南省及郑州市的高度重视,通过提高城市污水处理厂处理能力和出水水质要求,深化工业污染防治等措施,使贾鲁河流域水质得到一定程度的改善,但依然不能满足《河南省水环境功能区划》Ⅳ类水体要求。在现有废水处理工艺技术水平下,流域内城市污水和工业企业废水全部达标排放,也很难保障贾鲁河水质达标。
国家水专项“十一五”课题“贾鲁河流域废水处理与回用关键技术研究与示范”提出了基于废水资源化再生利用与水质目标管理结合的基流匮乏型重污染河流治理的“三级循环、三级控制、三级标准”模式(图1),该模式通过工业与工业园区废水处理与资源化、能源化利用,形成点源一区域一流域的“三级控制”;并以“行业间接排放标准、区域排污标准、流域排污标准”的“三级标准”为管控手段,使工业废水和城市污水逐级净化处理与资源化能源化利用;通过构建“工业园区(企业)内部废水循环利用一区域污水再生利用一流域水资源生态利用”的水资源“三级循环”再生利用技术体系,实现废水资源最大限度的再生利用,维持了河流的基本生态流量,保障河流水体达到水生态功能区划的水质目标,实现流域环境容量与排污总量的科学衔接。
基流匮乏型黑臭河流治理的主要技术方法
基流匮乏型重污染黑臭河流治理是世界性难题,技术减排仍是黑臭河流治理的重要手段。针对贾鲁河流域污染的特点,以“点一线一面一管”相结合的原则,建立了支撑“三级控制”的典型行业水污染控制、城市混合污水深度处理和尾水生态净化处理与修复等关键技术体系,覆盖了流域典型行业、城镇生活和区域尾水等主要污染源的控源减排。
典型行业水污染控制方面,研究并应用了基于两级分离内循环厌氧为核心的生物制药废水处理技术、生物制药废水双膜(UF+RO)深度处理分质回用技术、毒害污染物识别与处置技术、工业园区综合废水生物强化处理技术、工业园区污水厂生化尾水深度处理与回用技术、工业园区先进管理技术。采用基于两级分离内循环厌氧为核心的生物制药废水处理技术、生物制药废水双膜(UF+RO)深度处理分质回用技术,为高浓度生物发酵制药有机废水的能源化、资源化处理提供系统集成创新技术。针对一般性工业园区典型污控技术、工艺以及设施应用效果及运行管理现状,基于重点污染物总量减排、特征因子达标排放和生态健康风险控制要求,通过“物化一生化一物化”技术集成优化,构建“生化预处理、生物强化处理、尾水深度净化”技术体系,显著提高了污水厂主体处理系统的纳污能力、抗冲击能力和应急处理能力;通过增加特征污染物排放标准和引入生物毒性评价标准,形成了以“接管企业间接排放标准、园区污水厂综合排放标准、工业卫生再生利用标准”为核心的长效管理和评估体系。
城市混合污水深度处理方面,研究并应用了混合型城市污水高效脱氮除磷集成技术和城市污水达Ⅳ类水质深度处理集成技术。针对贾鲁河流域生化尾水COD、TN、TP难以稳定达到一级A标准,采用“水解酸化+氧化沟十新型混凝过滤”深度净化技术集成以实现强化脱氮除磷,增强对工业废水复杂污染物的适应能力和抗冲击能力,保障出水稳定达到一级A标准。针对贾鲁河流域高质量再生水的要求,采用以新型磁性微球树脂为核心的脱色技术及强化混凝过滤为核心的除浊技术;通过对城市污水生化尾水进行树脂吸附处理,实现对尾水的高效脱色;通过强化混凝,可实现浊度的有效去除,通过调节混凝条件,满足不同浊度要求。经新型磁性微球树脂及强化混凝过滤的集成深度处理与回用技术处理后,出水主要指标不仅达到国家《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918-2002) 一级A标准、《城市污水再生利用景观环境用水水质》(GB/T18921-2002)要求,主要指标还满足地表水Ⅳ类水质标准要求,拓展了再生水的应用范围。
尾水生态净化处理与修复方面,突破了高效稳定人工湿地技术、表流型和潜流型人工湿地处理系统的耦联技术、近自然河道污染生态削减技术、近自然人工滩地一土壤侧渗联合净化技术。基流匮乏型黑臭河流主要来水为经过深度处理的城镇污水和工业废水、COD和NH3-N的浓度远高于地表水V类水质、难以通过一般的地表生态净化处理手段达到水功能区划要求等特点,需要构建重污染河道水体净化的强化与修复技术。高效稳定人工湿地技术将铁屑与湿地基质(粉煤灰、炉渣、碎石)等常用人工湿地基质混合,形成内电解微循环,促进城市与工业尾水中难降解污染物降解、转化,使得COD、NH3-N去除率比对照高出30%以上,TP去除率高出20%以上。表流型和潜流型人工湿地处理系统的耦联技术将潜流型、表流型的人工湿地系统进行串、并联,运用间歇式进水的方式将两种类型人工湿地系统进行优化组合,发挥了单项技术的优势,实现了互补,达到提高COD、TN和TP综合去除的效果,也有效地减少湿地的堵塞。
“三三三”流域治污模式应用实例及实践成效
经过5年多的实践,在“三级控制”方面,通过上述关键技术的研发与示范推广,建成了河南拓洋制药废水处理、五龙口混合型城市污水深度处理与回用、贾鲁河生态净化工程等5项示范工程。在“三级标准”应用方面,基于水质目标管理,建立了环境容量与总量控制相结合的小流域间接排放标准,并在贾鲁河、双洎河等子流域得到推广应用;制定了发酵、制药等流域重污染典型行业污水排放标准,并初步探索了基于河流生态健康保障的流域功能与生态健康标准。在“三级循环”应用方面,实现企业内部中水循环利用、区域尺度尾水综合利用,流域范围河道生态补给利用。
通过“三三三”模式的综合应用,在贾鲁河流域削减COD l.1万吨/年和NH3-N 1000余吨/年,相关技术在流域内近20家企业得到推广应用,直接经济效益2500余万元/年;建成贾鲁河生态净化工程18.5千米,处理水量20万立方米/天,削减COD 49%、NH3-N 76%和TP 36%,透明度增加85%,河流出现黄河鲤鱼等土著种,水生态质量显著好转。实现大王庄主控断面2014年COD 23. 37毫克/升和NH3-N 2.05毫克/升,基本达到了“水清岸绿、鸟鸣鱼戏、人水和谐”的景观。2015年6月5日(世界环境日),中央电视台财经频道“经济半小时”栏目对贾鲁河的水质改善作了专题报道。“三三三”流域治污模式也从侧面被实践证明了是根治黑臭河流切实可行的系统治污模式。
基流匮乏型黑臭河流治理建议
加强河流黑臭评价标准研究
水体黑臭评价作为一种特殊的水质评价,目前在国内外尚无确定性的专门评价方法和标准,直接影响到黑臭河流的治理工作。比对国际标准,现行的水质Ⅳ类、V类标准缺少透明度、嗅殊、叶绿素、特征污染物等评价指标。在水质常规指标中,DO作为单一临界指标法中使用的判别指标,是判别水体黑臭的关键指标。但由于导致水体发黑发臭的因素很多,其值受到河流地理位置、水文水利条件、周边物理环境以及物理化学性质的影响,因此加强黑臭河流评价的综合指标体系研究,可为更科学的提出治理措施提供理论依据。
加强控源减排严格控制各种污染源
黑臭河道整治的关键是截污治污,否则不能从根本上改善水质。解决水体黑臭、提高DO的主要技术途径包括河流水文条件改善、COD控制、NH3-N控制。其中NH3-N已成为各大流域主要耗氧污染物,是未来河流水质的重点控制指标。完善与推广基于流域水质目标管理的基流匮乏型重污染河流“三三三”治污模式,抓住城市生活污水、典型工业行业、农业面源污染等重点污染源,形成基流匮乏型黑臭河流“控源减排”成套技术。加强市政污水管网建设,尽可能地将污水纳管后经污水处理厂处理后再排放,严格控制进入河道的各种污染源。
提高废水深度处理与回用
水的流动性差是基流匮乏型黑臭河流形成的关键原因。城市污水通过净化作为缺水城市水源补充是一个主流方向。基流匮乏型河流一方面受河流自然净化能力不足影响,另一方面农灌及河道补水需求旺盛也是造成其基流匮乏的原因。进一步提高废水处理深度、提高水的处理率与回用率、加强生态净化是解决基流匮乏型河流水资源短缺问题、实现污染减排与水质达标的必要措施。应该加强基流匮乏型河流“生态调水”和“尾水深度净化”,并以河流环境容量推算污染物受纳总量、污染物排放限值等控制标准,利用再生水作为河道补水并构筑生态水系改善河流水文条件。
加强流域生态风险评价研究
基流匮乏型河流其生物毒性及安全性越来越受到关注。健康的生态系统是稳定的和可持续的,在时间和空间上,能够维持它的组织结构和系统内部的调节。生态风险评价是评估由于一种或多种外界因素导致可能发生或正在发生的不利生态影响的过程。城市工业混合尾水对斑马鱼有显著的内分泌干扰毒性和遗传毒性,经生态净化处理能有效削减水体中30%~40%的内分泌干扰毒性和40%~60%的遗传毒性。需加强重点行业企业和集中式污水处理厂有毒有害物质排放的生态风险评价,同时加强生物修复技术使用的区域环境生态风险评估方法、评价标准和评价体系研究。
强化水质目标管理建立长效管理机制
关键词:水污染防治;入湖河流;对策;滇池北岸
滇池位于昆明市主城区的下游方向,是昆明盆地的汇水中心,每年入湖径流携带大量的污染物质进入湖泊。滇池换水周期长,湖水自净能力低,生态系统脆弱,一经污染仅凭自身净化能力难以恢复[1]。为了保护湖泊生态系统,遏制水环境污染趋势,滇池流域水污染防治规划提出,到2010年草海水质需要明显改善力争接近V类地表水标准,外海水质稳定达到V类地表水标准,力争接近Ⅳ类地表水标准。为了达到规划制定的目标,本研究主要对滇池北岸进入草海的河流水污染现状进行分析,提出改善河流水质的初步设想。通过沿程净化入湖河流水质,减少入湖污染的量,达到保护湖泊生态系统的目的。
1 研究区域与方法1·1 研究区域本研究主要集中在滇池北岸草海流域范围内。对影响草海水质的船房河、西坝河、大观河、乌龙河、老运粮河、新运粮河和王家堆渠进行研究。这些河流流经区域是昆明市工农业生产、城市发展和人口增长的集中地区,河流受污染严重。1·2 研究方法每条河流设置有固定的监测断面,由昆明城市排水监测站进行长期的水质监测工作。取样方法和水质分析方法均按照国家标准进行。
2 结果与讨论2·1 北岸主要入湖河流水环境污染现状表1 北岸入湖河流水质情况(mg/L)王家堆渠新运粮河老运粮河乌龙河大观河船房河西坝河BOD52005年13·7 46·8 33·0 71·6 7·71 28·9 21·72006年13·1 51·6 12·8 83·8 16·5 45·95 22·22007年11·6 21·9 12·8 11·2 19·4 24·1CODCr2005年47·6 124 104 164 37·2 82·2 63·42006年48·8 143 36·2 204 55·3 122 73·02007年42·9 162 45·4 44·5 56·8 74·7总磷2005年0·892 1·78 1·74 1·99 1·23 1·66 1·582006年1·23 2·18 1·31 2·97 1·49 2·39 1·772007年1·34 1·19 1·90 1·03 1·25 1·54总氮2005年8·05 23·3 20·1 21·9 15·5 17·1 16·72006年9·53 31·4 18·2 32·1 16·4 26·2 19·72007年10·9 17·1 21·1 15·3 16·1 18·8氨氮2005年3·79 17·5 12·7 14·9 10·2 12·4 11·92006年5·88 24·6 10·7 24·0 10·5 20·8 16·02007年6·90 13·4 11·5 9·99 9·04 13·3水质类别劣V类劣V类劣V类劣V类劣V类劣V类劣V类
从北岸河流水质情况分析,七条入湖河流水质都为劣V类水,总氮、总磷超标情况非常严重,有多条河流总氮浓度超过V类水质标准10倍以上,未整治河流水质存在逐年恶化趋势,因此,每条河流都亟需得到整治。北岸河流污染严重的影响因素是多方面的:①排水系统管网建设不完善,污水纳管率低造成未进入总管道的污水直接或间接进入河道;②雨水的冲刷作用下,地表污染物随雨水少部分进入雨水管道,大部分初期雨水携带大量的污染物进入河道;③多数河流自身的水动力条件差,加上支沟众多,河网水质情况复杂;④河道长期未进行底泥疏浚,河底淤积的底泥不断释放出污染物质,造成河水水质恶化。河道水质恶化是造成草海水环境污染、湖泊富营养化非常重要的原因之
一。根据水质情况分析,七条主要入湖河流污染程度由轻到重,分别是王家堆渠
截污工程受河流沿线长度、各段区域特征和工程费用的综合因素影响,难以对河道沿线进行全程截污,因此主要针对点源直接入河严重的河段进行治理。以新运粮河为例,全长14·58km,上游主要是农田,污染以农业面源为主;中段是昆明市高新技术开发区,区内已经建设有分流制排水管网;下段1/3位于草海生态保护区,该段从人民西路至入湖口现仍有105个排污口。众多的排污口直接向河道内排放污水,对草海的生态环境造成了极其严重的影响。因此,新运粮河的截污工程主要布设于下段4·36km河道,将排污口的污水截入污水干管。当前这些河道截污和综合整治工程正在逐步进行中,船房河工程已经于2007年6月完成。从表1船房河2006年与2007年的水质指标对比可以看出, BOD5浓度降至原来的42%, CODCr浓度降至原来的46%,总磷降至原来的52%,总氮降至原来的61%,氨氮降至原来的43%。船房河截污工程完成后,河水的水质有了明显改善,从该河道输入草海的污染负荷减少了50%左右,工程取得了良好的效果。表2 河道整治规划河道名称全长(km)集水面积(km2)整治规划乌龙河3·68 2·61沿河道两侧敷设截污管3425m,河道清淤,新建污水泵站和节制闸新运粮河14·58 83·4河道整治长度4·36km,沿河两岸各预留10m公共绿化带老运粮河11·3 18·7河道整治长度2·22km,沿河两岸各预留10m公共绿化带船房河11·4 7·42沿河两侧敷设截污管7654·1m,新建污水泵站和景观绿化西坝河9·05 4·87河道整治长度5·4km,沿河两岸各预留10m公共绿化带2·2·2 河流城内段治理方法截污工程虽然有良好的治污效果,但工程的实施受限制因素较多,特别是针对流经城区段河流进行治理存在较多困难。城区内人口集中,建筑物密集,沿河两岸建有众多居民区、商业区及工业区等,城市规划建设完成后难以实施规模化的截污工程。然而,城内河流因城市发展建设的需要,不仅需满足防洪的要求,还应具有旅游、娱乐、景观、生态等多方面的功能[6],对河流水质的洁净程度具有较高的要求。根据水质监测分析,北岸入湖河流都为劣V类水质,河水呈现黑臭状态,无法满足城市生态环境和城市景观的需求。为了解决水质净化需求与工程布设困难的矛盾,城区内河道净化适宜选用原位治理技术,充分利用河道自身空间净化水质。依据河道自身空间的容量及周边环境特点,对不同河段布设适合的治理工艺。新、老运粮河水量大、河道宽,主要满足城区防洪排涝功能。老运粮河河宽约10m,新运粮河河宽约20m,这样宽敞的河道适宜使用移动式充氧平台。移动式充氧平台可以机动灵活地根据河道曝气需求,调整曝气船的运行,通过人工向水体中充入空气(或纯氧气[7]),加速水体复氧过程,以提高水体的溶解氧水平,恢复和增强水体中好氧微生物的活力,使水体中的污染物质得以净化,从而改善河流的水质[8]。新、老运粮河的河道空间容量大,也适合采用生物膜技术。生物膜技术是人们长期以来根据自然界水体自净现象发展起来的。现已研制的人工水草仿生生物填料[9]就是与天然水草具有相似特性的人工填料,布设在河床内,为水生动植物群落和细菌真菌等提供适宜生长的环境,通过各种生物的生长过程消耗水体中的污染物质,而且人工水草不会对河流自然流动和行洪安全产生干扰作用。进入河流的污染源主要是生活污水和初期雨水,人工水草对于受污染河水中有机物的去除效果明显,平均可达40%以上。
针对河道空间有限的河流适宜使用微生物修复技术。微生物修复技术分为两类:一类是投菌技术[10~11],最常用的投菌技术有集中式生物系统(CBS)、高效复合微生物菌群(EM)和固定化细菌技术;另一类是土著菌强化技术[12],通过向水体中投加生物促生剂来刺激土著微生物的迅速繁殖,增强水体的自净能力。微生物修复技术通过增强水体中微生物的净化能力达到水质净化的目的。该技术对于流量较小的河流如乌龙河、王家堆渠等可起到较好的净化作用。2·2·3 河流城郊段治理方法城郊的地理特征与城市不同,人口密度相对较小,住宅、厂矿建筑物相对较少,有一定量的耕地、林地、草地和鱼塘等农业用地。因此,城郊河流的治理比城市河流的治理具有更多可利用的空间优势。城郊的土地和鱼塘都可以成为河水净化技术的实施空间。王家堆渠主要是昆明发电厂冷却水排水渠,由于电厂冷却水尚有—定余温,下游村落的村民在河渠两侧修建鱼场,进行温流水养殖非洲鲫鱼,现有鱼塘水面8·07hm2,鱼产量约460t。王家堆渠的水质净化方法,可以利用现有鱼塘改造成综合生物塘进行治理。综合生物塘[13]是交叉种植的凤眼莲、水浮莲、浮萍等水生植物与鱼类等水产共同养殖的塘系统。在植物生长期,不断地从塘系统中捞出大量的水生植物,用于饵料、饲料和肥料等多种用途。通过植物的打捞带出水体中大量的氮磷等营养物质,起到净化水质的作用,而且植物加工成鱼类等水产的饲料具有较好的经济效益。因此,利用鱼塘改造的综合塘净化城郊河流,是一种效果佳,经济效益好,因地制宜的技术方法。城郊河流还可利用农业用地,选择土壤深度处理技术[14]和土壤渗滤处理技术[15]进行水质净化。北岸七条入湖河流的污染特征主要是水中氮磷的含量较高,污染随河流进入湖泊后易造成湖泊的富营养化,在土壤处理技术中氮磷作为植物生长所需的营养物质被吸收利用,一方面净化了水质,另一方面减少了农业肥料的使用。该方法不仅是末端治理,净化受污染的河水,还从源头减少了农用氮磷的施用量。因此,在条件适合的地区,土壤处理技术是一种可以广泛应用的技术方法。塘系统和土壤处理技术在适宜的条件下还可以组合运用,达到更好的水质处理效果。2·2·4 河口区净化方法河流经过城中和城郊的沿途治理,污染负荷削减明显,水质情况得到较大的改善,为了进一步减少入湖污染物的量,可在河口区设置人工湿地或生物浮床处理系统,为污染物入湖设置最后一道屏障。
人工湿地处理系统是20世纪70年展起来的仿自然生物处理技术,已经应用于水污染处理许多领域。在河口区有效地利用空地,构建人工湿地系统对河湖污水进行处理,因运行、维护费用低廉,目前已经得到广泛的应用[16]。对于滇池北岸七条入湖河流而言,只要入湖口有可利用的土地,条件适宜,都可建设河口人工湿地系统对河水进行污染再削减。若河口区缺少需要的土地面积,可选择生物浮床处理系统净化河水。生物浮床是采用轻型绿色环保,防腐抗老化的材料制作成浮床,供选用的水生植物生长使用。浮床要有较好的强度,能抵抗较大的风浪冲击,确保植物的正常生长。该技术原理是利用水生植物根系的吸收,以及与微生物的共同代谢作用,有效地将水体中有机颗粒和胶体吸附、降解,氨氮等营养盐吸收、转化,从而达到水质净化的目的[17]。生物浮床处理技术是河口区土地稀缺河流水质净化的最佳方法,对水体中氮磷的去除效果明显。
3 结论本研究以滇池北岸七条入湖河流为研究对象,根据河流沿程地理区域特征提出了实施截污工程、河流城内段、河流城郊段和河口区净化技术。这些处理技术可以组合运用于同一条河流进行全程沿途减污;也可应用于河流区域条件适宜的一段进行强荷,确保湖泊水环境的改善和生态系统的恢复。
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今天这次河长制工作调度会主要任务是,认真贯彻落实党的*届*中全会关于强化河湖长制的部署要求,总结前段工作,安排下步任务,动员全县上下进一步提高认识、压实责任、强化措施,全力推动河长制工作不断深化,为“十四五”时期进一步改善我县水环境质量、实现绿色生态发展提供支撑和保障。下面,就进一步强化河长制工作,持续改善提升我县水资源和水生态环境建设水平,我强调三点意见。
一、充分认清水资源和水生态环境面临的严峻形势,切实担当起全面推进河长制的责任和使命
近年来,县委、县zf高度重视水资源和水生态保护工作,大力实施群众饮用水安全、*河堤坝加固、海堤修复、河道清淤、污水处理厂建设以及农田水利灌溉等水利设施建设工程,有力提升了我县水资源和水环境质量,保证了水安全和人民群众用水安全。但不可否认,随着经济社会发展和自然生态变化,水资源和水环境面临着严峻的形势。
从水资源总量和质量上看,正在呈逐年下降的趋势,以往很多河流水清河畅、鱼虾成群,现在几乎“十河九干”,即使不干的,也成为季节性河流,总量正在减少;另外,除了上游来水,一些自然水体质量堪忧,有的甚至成为黑臭水体。从面临的任务看,我县河流数量相对其他县区较少,但由于河道长期干涸、年久失修,河道淤堵、违法建设等问题多、数量大,有的甚至影响河道行洪,清理难度大。
从群众直接感受上看,很多河流已成为干涸的沟渠,生活垃圾、畜禽养殖粪便、污水随意排入河流等现象时有发生,成为污染源,有河无水现象十分普遍。另外,地下水水位下降现象也很普遍、很严重,遇到干旱年份,也发生过灌溉和饮水紧张问题。
可以说,保护水资源和水生态环境刻不容缓、迫在眉睫。我们必须严格贯彻中央、省市要求,以对发展、对人民负责的态度,进一步落实河长制,通过明确目标、理顺机制,把责任落到人、把短板补到位,全面提升水资源和水生态环境保护工作水平。
二、切实以河长制提升河流治理成效,持续改善全县水资源和水环境质量
要统筹抓好水环境整治与城乡建设,全面提升美丽乡村建设水平。水清岸绿的河流既是富有诗情画意的乡愁记忆,也是城乡生态环境的安全屏障。各级各单位要把管水治水与美丽乡村建设紧密结合起来,统筹规划,科学管理,扎实做好岸线保护、污染物排放管理、水体治理、沿岸绿化等工作。
要严格水生态空间管控,结合河道违章建筑、违法占地清除专项治理,重点抓好违章建设、随意侵占河道、破坏河岸堤坝、违规挖沙采沙等突出问题,打造健康自然的河流岸线风貌。
要结合美丽乡村建设,教育引导农村居民改变污水、垃圾直排入河的传统习惯,抓实沟渠坑塘清理、岸线植绿等工作,把每条河流都打造成景色怡人的生态美景。要加强*河水质、*河水系生态治理,为*新区建设、为打造*河休闲文化旅游景点提供有力支撑。要扎实做好沿海水污染治理和修复,确保沿海资源可持续利用和开发。
要全力抓好水污染治理与转型升级,从源头上根本上解决污染问题。河流污染表面在水里,源头在岸上。各级河长不能就水管水、就污治污,必须坚持生产生活生态统筹、水域水量水质并重、预防保护治理齐抓,紧盯重点行业及主要污染物源头,综合施治,标本兼治,从根本上杜绝各类污染源入河。要扎实推进“十大”重点涉水污染行业专项整治,全面排查污染水环境的企业、项目,该整治的要整治到位,该清理的要全部清理,特别是对水源地周边、重点监测流域实行最严格的水污染排放标准,严禁出现新的污染排放源,坚决杜绝边治理、边污染的现象发生。
当前,要着力抓好*河、*河水质污染整治。各级河长、主管县领导、相关乡镇和主管部门要密切配合,迅速沿河实地踏查,查找污染源,封堵排污口,解决污水和畜禽养殖场粪便直排问题。环保部门要加大执法检查力度,严肃查处污染问题。河长办要拿出具体整治方案,县委督查室、县zf督查室要加强督导,及时汇报工作进展情况。
要统筹抓好网格化监管与“零容忍”执法,确保管水护水治水取得实效。实现监管和执法全覆盖是进一步落实河长制的关键一环,目的就是解决监管不到位、执法投机的不健全等问题,把河流治理纳入法制化轨道。各级各单位、各级河长要严格落实日常巡查监管机制,明确巡查责任,落实技术设施,加强对重点河流、水域岸线的动态监控,做到不留盲区、全天覆盖。
要严厉打击破坏岸线的乱采乱挖、乱倒乱排、私设纳污坑塘等涉水违规违法行为,特别是对网箱养鱼、非法采砂、偷排偷放、超标排放及破坏水源地生态、盗采地下水行为,要保持高压态势,依法严厉打击,坚决保障河道安全和水质安全。
另外,还要积极探索新的河流管理体制机制,在水污染防治、水生态修复、监督管理、争取上级支持、社会管理等方面大胆创新,形成我县特色,确保河长制工作高效推进、持续深化。
三、切实扎实履行河长制各项职责责任,全力推动河长制工作落实见效。
要进一步明确责任、传导压力。各级河长要切实肩负责任,知晓河长干什么、怎么干,熟悉掌握河流基本情况,及时调度治理保护工作,着力解决好存在的问题,真正做到守河有责、守河担责、守河尽责。河长办要发挥牵头揽总作为,迅速研究制定方案,进一步落实责任、明确时限,确保各项工作快速推进。
关键词:河道治理;难点;对策
中图分类号: TV147 文献标识码: A
引言
水污染是中国水危机中普遍存在的突出问题。总面积约100万平方公里的西南地区由于地质条件的特殊性,使得污染物质容易进入其广泛分布的河流之中;同时又由于很多人认识不到问题的严重性,不注重治理和保护, 使得河流的污染破坏越来越严重,治理难度也一步步增加。
一、水体污染的污染源
据调查,西南地区的主要污染源来自于工业、生活和农业,其中工业污染和生活污染最为严重。
1、工业污染
改革开放以来,我国城市的经济发展迅速。随着社会经济的发展,工业也不断的发展,一方面为城市带去了更大的发展机会,另一方也对当地环境造成了一定的污染。近些年来,工业的用水量不断增加,大量废水排入到河道中,导致了河道的污染。由于工业污染,河水中的氨氮严重的超标,河水发臭,颜色发黑。
2、生活污染
城市进程不断加快,城市居民的生活污水已经成为了影响河道水质的重要影响因素。尤其是在城市化程度较低的地区,基础设施还不健全,管理体制也存在一定缺陷,导致对生活污水的处理不全面。
3、农业污染
在大力发展当地农业的同时,人们都忽视了农药的残留、禽类和畜类的粪便等都在一定程度上会影响当地河道的水质。农业生产中产生的污水往往未经处理就排入到河中,禽畜的粪便对河道的污染较为明显,但农药对河道水质的影响则相对缓慢,是一个从量变到质变的过程。
农药化肥的使用有可能造成水体的富营养化,据媒体报道,我国的多条河流每年都会出现大量的浮萍,污染十分严重。夏季一些河道可能根本看到不到河水,而且随着夏季温度的升高,一些地区的河水甚至会发出恶臭,严重降低了人们的生活质量。浮萍的出现很大程度上就是由于河水的富营养化导致的,河水的富营养化污染有可能来自工业污染、农业污染和人们的日常生活用水污染,因此在整治的过程中应该要进行综合的整治。
二、河道治理中的难点问题分析
1、泄洪以及防洪治理
在对河道进行构建施工的时候,因为各类建筑物众多,又不能轻易对其进行排除,就导致了没有足够空间来进行河道防洪建设。不但如此,部分构建物因其特殊的位置或独特的构建结构会对河流走势进行改变,还会造成水流阻雍。这些都造成防洪泄洪的问题,给人民的生命安全造成严重威胁。近年来,许多城市存在洪灾问题,有些由于河道堤防未有达标整治防洪标准不够高,有些由于不能及时泄洪导致内涝,需要综合考虑防洪排涝功能也是河道治理的难点。
2、无法对自然风险进行管控
自然环境是施工人员无法确定的一个因素,所以在进行河道治理时,也成为了一个治理难点。自然风险包括水文气象、作业环境等。因为各地环境不同,所以治理方法也不同,但是自然风险具有突发性,不可抗拒性,所以我们无法从根本上进行治理,只能尽可能做多方面设想,防治自然风险。
3、难以设计出完全科学的工程
由于每个地方的地质有所区别,每条河流的河势流路也各不相同,所以很难创造一套能够通用的科学工程设计。另外,河道水流是属于自然水流,流势并不稳定,没有办法进行良好的控制,加上工程配套不齐全、主流控导能力很差、也会造成防洪压力大、水流散乱等问题。一旦因为工程设计而出了工程事故,不但危险性很大,而且没有办法进行及时抢险,会造成大量经济损失。
4、河流污染问题严重
目前,我国的河流污染严重,而且势态有不断加剧的趋势。虽然河道治理包括对水质污染的处理,但是河道治理也没有办法短期完全将污染水质进行恢复。而且水污染并不完全是由河道建设所引起的,其大部分原因还是居民生活污水和工业污水污染。水资源的污染,不但造成人民生活质量下降,还会造成生活用水资源的短缺和工商农业发展的阻碍,给国家带来经济损失。但是,我国对于生态环境的重视程度不够,一心投入到经济建设中,忽视了生态污染对人民生活的影响。导致的结果是河道难以治理,造成生态破坏。
三、加强河道治理的有效策略
1、修建河道整治建筑
河道整治建筑可调整水流,稳定河水走向,防止河流横向变形,巩固堤坝。通常的有丁坝、护岸等,采用的根据实际情况分为土、石、竹,另外柳石枕、石笼也是不错的选择。丁坝通常以组布设,还可等距离的布置,切忌布置一体丁坝,因其可造成上下游水混乱,极易被冲垮。锁坝用于拥堵河道汊道,可集中水流,利于航行。根据地形水文条件选择优越工程。护岸则是在河岸布置抗冲刷材料,减少水流对河岸的侵蚀。
2、实施河道裁弯
曲形河道虽然优美,但是在防洪方面却无能为力,裁去河道过于弯曲的部分,既可以增加防洪能力,也可以使通航更加的顺利。河道弯曲,河流对凹面冲击大,凸面泥沙极易堆积,会阻碍河道的畅通。所以在适时的情况下,可进行人工裁弯,改变河道平面,使流水通顺。进行河道裁弯工作时,关键重视引河的设计,综合考虑施工条件、河水年流量变化平均水平等。
3、实施河道扩宽
河道的扩宽指在原有河道的宽度上人工的增加宽度。河道扩宽能够使大流量水快速通过,防止河道水面上涨过快带来的安全隐患。特别是经过城市中的河道,河道过于狭窄在于洪峰来临时,疏导不利,城市变为海洋。河道扩宽施工中,要考虑河岸房屋树木的补偿问题,维护人民物权。还应考虑开挖泥土的运输以及开挖宽度,做到适度与实用的原则,施工完成后要进行堤坝维护。
4、实施河道清淤疏浚
泥沙的大量汇入导致河流水平面上涨,在暴雨时,高水位流量容易出危险。河流清淤疏浚后,减少泥沙淤积,增强了河流的泄洪能力;对清淤泥沙还可以用于堵塞洼地,一举两得。工程施工应该做好准备,实地进行勘察,做好记录,设计、作业与指挥上做好管理,工程的验收要严格。
四、城市河道整治中的功能性扩展
1、景观、休闲、娱乐功能
不仅是在城市,乡村也应建立河道景观系统。优美的河流景观,不仅改变了城市的整体印象,而且使框架化的城市变得生机勃勃。河流景观不仅有给予人心灵平静的小溪,还有给予人视觉冲击的大河,不管是哪一种景观,都给予人相同的享受,同时水体的流动和岸堤的静止将动静结合在一起,让城市的景观趋于完整。河流不仅可以带给人视觉上和心灵上的享受,还可以为人们提供休闲娱乐的场所,如像划船之类的在水上进行的娱乐活动,以及像野营之类的沿河岸进行的休闲活动。
2、生态功能
从基础功能的角度来说,河道治理要考虑到排洪的需求;从生态的角度来说,河道治理要考虑到恢复水流自然特征的要求。水流的多样性决定着水生物的多样性,所以要设计不同的水流形式,如靠不同的河流宽度来改变水流的速度;而在水流的景观上要趋于自然,如在水中设置大量水草,以此为水生生物提供生存的环境基础。散乱的城市生态空间影响着生态环境的发展,所以修建河道生态系统具有重要意义。
结束语
污水治理是河道整治的重要内容,通过对河道污染源的分析,我们可以有针对性的采取措施对河道进行综合整治。河道整治中污水处理要坚持正确的理念,也要加强政策的引导和对河道的管理,采用科学的污水处理方法。
参考文献
关键词:中小河流;工程设计;治理方案;解决问题
1 我国中小河流治理存在的主要问题
1.1 治理规划不全面
由于我国的面积比较大,所以中小河流的分布范围较广,为综合规划治理带来了很大的难度。随着经济建设的快速发展,我国对水利工程建设给予了足够的重视,在中小河流治理规划方面逐渐完善,在对流域的防洪、灌溉以及水土保持方面制定了一系列的规划建议,也取得了一定的进展。但是由于中小河流的分布范围较广,流经里程较长,而在管理方面一般都是由地方的河道管理站执行,并且仅对辖区范围内的流域进行管理,由此出现了一条河流分段管理的现象。这种分段管理现象不利于中小河流的整体规划,各自为政导致一条河流的上下游规划不一,在资源开发以及水资源利用方面不够完善。
1.2 资金投入不足
水利工程是我国的基础性设施建设,其具有公益性和生态性的特点,而一些比较大型的具有影响力的河流都是由中央或者中央和地方共同出资建设和治理的。但是对于中小河流来讲,主要是由谁受益、谁负责的管理方式,而对于地方财政能力不足的地区来讲,投入到中小河流治理方面的资金有限,在资金投入不足的情况下,治理存在很大的难度。
1.3 防洪能力较低
从对我国历年来的统计数据可以看出,由于中小河流所造成的灾害而导致的经济损失占据较大的比例,这主要是因为中小河流的防洪能力较低造成的。在很多边远地区,对于中小河流的防洪标准较低,有些地方甚至没有设防,所以在遭遇大雨或者暴雨的情况下,往往会形成较大的灾害,对人们的生活以及农业发展形成较大的经济损失。
1.4 水资源浪费严重
近些年来,由于我国的生态环境恶化,导致水资源短缺,很多的河流已经出现了断流的现象。因为中小河流的分布范围较广,时空不均匀,而在配置方面没有得到优化利用,并且管理模式不科学,所以导致中小河流的水资源出现了严重的浪费现象。在很多的农村地区,由于节水意识淡薄,所以在农田灌溉方面没有合理利用水资源,造成大量的浪费,不利于河流治理。
1.5 水环境污染严重
在我国经济建设快速发展的同时,工农业得到了进步,但是由于工业生产方式的不合理,导致污水废水没有经过处理就排放到自然环境中,对中小河流的水资源造成严重污染。在农业开发利用方面,由于管理方式不合理,缺乏完善的管理体制,所以造成水资源的污染。对于这些污染现象,还没有得到相关部门的重视,所以水质污染状况日益严重,不利于中小河流治理工程的规划设计。
2 进一步加强中小河流治理的有效措施
2.1 统筹兼顾,加强合理规划
随着经济社会的快速发展,中小河流流域的水资源短缺,水环境污染,水土流失,洪涝灾害等问题日益突出。在规划方面,应按照统筹兼顾,标本兼治,综合治理的原则。对中小河流逐条进行防洪减灾,水资源利用,水污染防治的全面规划,在规划中明确治理的目标,建设的标准和内容,采取的措施等。协调好上下游、左右岸的关系,防止一些地区只从局部利益出发,为了追求眼前的经济利益,盲目开发、拦河设障、挤占河道、危害生态,保障中小流域的防洪安全,供水安全和生态安全,促进流域经济社会的全面、协调、可持续发展。
2.2 多元投融,加强执行力度
据统计,在发展中国家水利投入一般是国民生产总值的2%,而我国却不足1%。按照中央与地方权事划分原则,中小河流多属于地方管理,治理资金也以地方投入为主,但由于治理工程投入较大地方财力又不足,没有一点国家补助资金很难拉动起来。国家应加大对水利的投入力度,对重要中小河流的治理适当予以补助,加以引导,地方省财政也应采取多种措施,激励县乡政府投资水利建设的热情。同时,也可以采取治理出的滩地归农民使用,水土保持种植的作物收益归农民等办法,鼓励当地农民投资投劳,逐步建立起多渠道、多层次、多元化的资金筹措机制。
2.3 因地制宜,完善防洪体系
中小河流数量多分布广,对重要中小河流的重点河段应尽快进行治理,针对中小河流所在地区采用不同的措施,逐步完善防洪体系,例如,在具有山区特点的中小河流,因其具有洪水来势猛,流速大的特点,以工程措施为主,采取修建中小水库、淤地坝、堤防护坡等多种形式,但要防止盲目修建堤防,以免抬高洪水位,加重水灾,由山区进入丘陵平原区的中小河流,具有河道宽浅、坡陡流急、游荡性强、洪水陡涨陡落的特点,宜采取以生物措施为主的治理方式,退耕还林,植树种草,稳定河道,保护两岸土地资源。同时,要加强中小河流洪水预报,预警系统的建设,以便尽可能地降低洪灾损失。
2.4 完善节水技术,合理利用水资源
首先要加大有关农业节水宣传力度,制定相应的法律法规,提高全民节水意识。中小河流分布于广大的农村,我国许多地区的农民仍沿用传统的灌溉方式,水资源利用效率极低,在这种情况下必须重视农业节水灌溉,要根据中小河流所处不同地区的自然经济状况,包括水土资源状况,自然和气候条件,农业生产经营方式,作物种类,经济发展水平等,科学制定节水灌溉。在工程建设上以大中型灌区节水改造工程,节水增效示范工程为重点,在技术上以普及和推广成熟,适用的节水技术为重点,特别加强推广应用各种改进地面灌溉的新技术。
同时积极示范和应用现代节水灌溉技术,促进我国从传统农业转向现代农业从粗放型农业转向集约型农业,变生态危机为可持续发展。
2.5 重视水污染治理,改善生态环境
对于中小河流的治理工作,防治水污染是重要的途径,主要应该从如下几个方面来执行。第一,针对工业污水的治理,要加强对工业污染源的防治,对于污染严重又没有治理价值的企业可以关闭,对于排污不达标的企业可以停业整顿,对于新建的企业要从严审批。第二,对农业发展结构进行调整,减少农业污染源的产生,加强生态农业建设力度。第三,加强水土保持工作的进一步开展,减少水土流失,提高植被覆盖率。第四,加强水环境的统一管理,改变目前这种条块分割管理的局面,进行水务管理体制改革。
3 结束语
水利工程建设是我国经济发展的基础性设施建设,而关于中小河流的治理工作是一项长期的工程,需要地方各个部门的全力配合,协调发展,才能够促进治理工程的顺利进行。我国必须坚持从人民群众的根本利益出发,以建设可持续性发展的新农村为目标,建立完善的水资源管理体系,制定健全的规章管理制度,提高人们水资源合理开发利用的意识,共同参与到水资源保护工作中来,切实提升中小河流的规划治理工作,为我国的经济发展创造有利的环境。
参考文献
[1]徐云伟.小型水利工程质量管理[J].民营科技,2011(06).
关键词:河流;统筹管理;措施
水是循环的,从雨水、地表水到地下水,城市里的水是复杂而又完整的系统。在河流治理中,如果没有各个环节的统筹规划,城市里的水将是孤立的。只有从统筹治理、协调推进的角度出发,河流才会在健康与人水和谐中流动。城镇水系作为人工和自然复合的生态系统,是由无数个相关的子系统有机构成的。如果只孤立地着眼于单个水问题的解决,有时只能使整体水环境陷入更为严重的恶性循环。因此,河流的治理应综合考虑给水、排水、污水处理、再生利用、排涝和文化遗产、旅游等各种功能的有机结合,与城镇的园林绿化紧密相联,才能真正形成城镇水系统的良性运转[1-2]。
随着经济社会发展,我国对于河流的治理正向水资源、水环境、水生态功能的需求拓展,从过去只重视防洪排涝、治污,转向综合考虑防洪排涝、自然环境、地域文化等多种功能,引入国际通行的多自然河道整治理念。然而,这种转变是一个逐步认识的过程:即从初期的主要是满足防洪排涝的需要,堤岸工程采用浆砌石或钢筋混凝土直立式挡土墙逐步开始建设亲水平台,保持景观水位;之后开始从引入生态堤的理念,采用简单的护脚防冲措施,突出自然特色的基础上逐步实施综合治理,人水和谐相处的生态水系目标。近年来我国在城市规划、河道的保护、河流治理工程建设;涉水、临水的重大城市基础设施、生产项目规划布局进行防洪评估、水资源论证和环保评估,减少对城市河流的人为干扰等方面有了很大进步。
1运用市场机制管理
运用市场机制对河流进行治理,实践证明是一种有效的建设管理方法。我国一些城市运用了滚动开发筹集建设资金的模式,实现了城市环境综合整治。其中关键的问题是“统筹规划”,政府作为项目的组织者,积极运用行政、经济和法律手段配置社会资源。除制定相关优惠政策外,还建立了专门机构和工作制度。在工程实施中引入市场运作机制,按照国际惯例,实行公平竞争招投标,发挥广大民众参与监督的积极性,保证工程的进展和质量[3]。水是一种特殊的资源,水在被开发之后可以成为商品,水的自然属性与城市河流综合治理的需求决定了可以借助市场机制来优化河流治理的生产效率。供水、排水、污水处理、再生利用,以及园林绿化、拆迁安置、土地开发等可以充分利用市场手段,但河流治理同样不能失去政府的监管和统筹规划。各级政府部门需要综合运用法律、经济、行政、技术的手段,加强对河流治理的监管职权,强制性地保护城市水系生态和防污治污设施用地。
2协调管理
对于流域的上游、中游到下游,都有关于治污“代价”的议论。因此,一条河流的治理不能仅是流经城市的部分,还应该将上游和下游作为治理重点,只有全流域的环境改善了,才能使河流的水质保持健康。许多城市在整治河流之初大都将目标确定为“一湾清水,两岸绿荫”,结果在“两岸绿荫”之间却是“一湾浑水”。原因主要在于上中游过度砍伐森林、开荒种地,加剧了水土流失,河水变得日益浑浊,洪涝灾害频发;随意筑坝、建库将河流分割成“连塘河”,改变了河水的时空分布,导致水生物的栖息地遭受严重破坏,生物多样性锐减,降低了河流的自净能力;工业废水和城市生活污水排入河流,河流的污染由上而下逐渐加重。其原因主要是流域上、中、下游和相关利益方各行其是,缺乏统一有效的协调统筹,解决这一问题的关键是实行全流域综合治理。
为彻底治理水污染,需要从江河源头抓起,全面实施科学规划、综合治理。需要把产业结构调整作为促进工业污染防治、提高经济质量的治本之策,在源头上降低污染物排放量;需要深化工业污染防治,政府要大力推行清洁生产[4]。流域内的区域协调共同治理河流是一项很现实又重要的工作。做好流域城市环境保护与生态建设规划是管理工作的第一步也是最为关键的问题,这是共同探析流域治理的基础和约束遵守条件,通过制定统一规划,使用统一法规,共同消除上游污染、下游治理的尴尬状态。在全流域内开展城市群流域环境质量联合监控工作,成立城市群环境监测联合体,实施流域各河流环境质量监测数据、突发性环境污染事故监测数据、环境监测科研成果的共享;加强流域水环境综合整治和水资源利用,推进饮用水源地保护区的建设,这是流域管理的重要技术管理手段。对于流域新建工程项目,逐步推行上下游联审制度,如果下游不同意建设的污染项目,上游部门将不得随意批准。流域内禁止新建、改建、扩建化工、制药、造纸、电镀等严重水污染项目,禁止新建含磷洗涤用品生产项目,已建的限期转产或关闭;禁止销售和使用含磷洗涤用品等,这是流域管理的重要政策法规管理手段。
参考文献:
[1]魏萍,刘李刚.浅析玛纳斯河流域水资源管理存在的问题与保护措施[J].新疆水利,2005(2):19-21.
[2]万育生,张继群,姜广斌.我国水资源管理制度的探析[J].中国水利,2005(7):16-20.