河流污染的影響范文
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篇1
【摘要】目的 通過研究HIS系統(tǒng)對綜合性醫(yī)院感染科業(yè)務流程影響,旨在分析兩者間的關系,推進醫(yī)院信息化建設的進程。方法以寧夏某三甲醫(yī)院為例,應用訪談法和問卷調查法調查其實施HIS前后感染科業(yè)務流程狀況,利用SPSS11.5對HIS系統(tǒng)與工作效率、服務質量以及服務成本的影響進行多因素方差分析。結果結果顯示,接近全部的科室工作人員贊成實施HIS系統(tǒng),贊成比例達到67.86%,非常贊成比例達到32.14%;HIS的實施與工作效率、服務成本、服務質量的相關性分別為7.857、6.857、6.036,說明HIS系統(tǒng)實施與感染科工作效率的相關性最高。結論HIS系統(tǒng)顯著提高了科室工作效率,為科室業(yè)務流程的優(yōu)化與再造提供了有力支撐。
【關鍵詞】醫(yī)院信息系統(tǒng)(HIS) 業(yè)務流程再造 數(shù)字化醫(yī)院
【Abstract】Objective Through research of the impact HIS has on the department of infectious diseases of general Hospital, we analyze the relationship between them to promote the process of hospital information construction. MethodIn Ningxia as an example of a hospital, application interviews and questionnaires are used to investigate the status of the implementation of business processes of infectious diseases around the HIS, HIS system utilization and work efficiency, quality of service and the impact on the cost of service SPSS11.5 multivariate analysis of variance. ResultThe results showed that nearly all department staff in favor of the implementation of the HIS system, the ratio reached 67.86% in favor, very much in favor ratio reached 32.14%; HIS implementation and efficiency, the service cost, service quality were 7.857,6.857,6.036 correlation, which indicated that HIS system implementation and efficiency of the Department of Infectious Diseases had the highest correlation. ConclusionHIS system significantly improves the efficiency of the department, as the department optimization and reengineering business processes to provide a strong support.
【Key words】Hospital information system, Business process reengineering Digital hospital
【Author′s address】Guangdong No.2 Provincial People′s Hospital,Guangzhou, Guangdong 510317 PRC
doi:10.3969/j.issn.1671-332X.2014.10.063
隨著我國醫(yī)療體制改革的不斷深化和醫(yī)療事業(yè)的飛速發(fā)展,醫(yī)院為了提高現(xiàn)代化管理水平和增強服務質量,都踏上構建數(shù)字化醫(yī)院的道路。數(shù)字化信息技術的使用是現(xiàn)代醫(yī)院發(fā)展的重要支撐,其依托程度決定醫(yī)院能否快速、高效、準確、有效地完成醫(yī)療資源、疾病預防、教學、科研任務。本文通過分析HIS系統(tǒng)對醫(yī)院感染科業(yè)務流程的影響,為醫(yī)院信息化建設進一步發(fā)展提供依據(jù)。
1資料收集與方法
選取寧夏某三甲綜合醫(yī)院的感染科2011年9月~2013年9月的數(shù)據(jù),采取自填問卷的方法對感染科7名醫(yī)生、21名護理人員進行關于實施HIS前后感染科業(yè)務流程情況及影響等內容的訪談和問卷調查,用epidate建立數(shù)據(jù)庫,利用SPSS11.5采用多因素方差分析法分析HIS系統(tǒng)對科室工作效率、服務質量以及服務成本的影響。
2結果
2.1HIS實施前后,感染科業(yè)務流程情況
2.1.1HIS實施前,感染科業(yè)務流程情況醫(yī)護人員的工作流程如下:①醫(yī)生手工下功能檢查醫(yī)囑/取藥、配藥醫(yī)囑,并同時開具檢查單/處方單;②護理辦公室護士核對醫(yī)囑后,交臨床執(zhí)行護士;③臨床執(zhí)行護士拿單到收費室記賬;④護士將記完帳的檢查單交給患者/護士拿著結賬單到藥房取藥;⑤患者拿著記過帳的檢查單到功能科接受檢查;⑥手工登記患者信息后為患者檢查;⑦手工填寫報告,經結果登記后送單到醫(yī)師手中;⑧醫(yī)生拿到報告。
2.2.2HIS實施后,感染科業(yè)務流程情況 ①信息傳遞由人工轉向HIS系統(tǒng)完成。醫(yī)生下檢查醫(yī)囑、處方醫(yī)囑只需錄入電腦即可,無論是護士執(zhí)行醫(yī)囑還是醫(yī)生確認醫(yī)囑,都通過HIS系統(tǒng)完成。②工作可以集中完成。醫(yī)護人員可以集中對待處理事項進行統(tǒng)一處理,增加了工作的效率。③工作規(guī)范化、標準化。 HIS系統(tǒng)的每一部分都有固定的模板,醫(yī)護人員必須嚴格按照規(guī)范才能順利執(zhí)行工作。④促進科室的過程控制。HIS系統(tǒng)可以對單病種的平均住院天數(shù)、住院費用、病床周轉次數(shù)、床位使用率、床位周轉次數(shù)、藥占比等進行分階段、步驟的實時控制,從而制定出合理的平均住院天數(shù)、住院費用、病床周轉次數(shù)、床位使用率、床位周轉次數(shù)、藥占比等,進而提高科室的整體效益。
2.2工作人員對HIS系統(tǒng)的態(tài)度
調查結果顯示,感染性疾病醫(yī)護人員對科室應用HIS系統(tǒng)都持積極態(tài)度,其中,贊成比例達到67.86%,非常贊成比例達到32.14%;填寫有效問卷的醫(yī)護人員都認為“HIS系統(tǒng)的應用改善了科室的業(yè)務流程”,其中,有所改善比例達到71.43%,完全改善比例達到28.57%。
2.3HIS的實施與工作效率、服務成本以及服務質量的相關性
運用多因素方差分析HIS系統(tǒng)對工作效率、服務質量、服務成本相關性。經方差齊性檢驗得p=0.08>0.05,所以具有方差齊性,再經分析得出F=20.003,p=0.000<0.05,具有統(tǒng)計學意義,說明HIS系統(tǒng)對工作效率、服務質量和服務成本的影響不同。結果顯示,HIS系統(tǒng)與工作效率的相關性均值7.857,與服務質量的相關性均值6.036,與服務成本的相關性均值6.857,6.857>6.036,說明HIS系統(tǒng)對服務成本的影響高于對服務質量的影響,7.857>6.875,說明HIS系統(tǒng)對工作效率的影響高于對服務成本的影響。對比分析得出,HIS對工作效率的影響最大,對服務質量的影響最小。
3討論
3.1資金問題是制約感染科信息管理系統(tǒng)建設的首要因素
調查得知,醫(yī)院所有科室均已實施了HIS系統(tǒng),但各科室實施后效果差異明顯。其中資金分配不均為主要原因,占45%,領導重視不夠,占20%,其他占35%。在醫(yī)院整體信息管理系統(tǒng)下,各科室HIS子系統(tǒng)與服務質量、服務成本、工作效率的相關性系數(shù)各不相同,其中感染科服務成本的相關系數(shù)為6.875,高于其他科室,說明資金對感染科的影響較高。隨著系統(tǒng)的實施,系統(tǒng)越完善需要的資金越多[1]。因此,資金問題是制約感染科信息系統(tǒng)建設的首要因素。
3.2HIS實施后,增加了感染科的綜合效益
醫(yī)院業(yè)務流程再造的目的是為了提升綜合效益。綜合效益包括:工作效益、管理效益、社會效益[2]。HIS實施后,門診掛號程序、電子醫(yī)囑程序大大縮減了掛號時間、診療時間,降低了醫(yī)療差錯率,提升了工作效益;通過即時統(tǒng)計的病人欠費率、藥品報廢率等控制了醫(yī)療費用支出和收入比率,提高了管理效益;對醫(yī)護人員和患者進行調查,醫(yī)護人員滿意度達到83.56%,患者滿意度達到70.25%,滿意度情況均有所提升,增加了社會效益。綜上,通過實施HIS系統(tǒng),促進了業(yè)務流程再造,增加了科室的綜合效益。
3.3各科室信息管理子系統(tǒng)規(guī)范性較差
醫(yī)院管理信息系統(tǒng)作為醫(yī)院現(xiàn)代化管理的重要工具,是醫(yī)院深化改革、強化管理、快速發(fā)展的重要保障,對提高醫(yī)療質量、提升醫(yī)院效益具有重要意義[3-5]。各科室根據(jù)總系統(tǒng)構建了科室子系統(tǒng),但僅有少部分科室建立了較完善的鏈接,其他科室均存在不同程度的缺陷和不足,信息交互差異較大,降低了使用效率。
4建議
4.1強調細節(jié)、加強對員工的有效培訓
在醫(yī)院信息化建設進程中,所有人員既是參與者,也是設計者、執(zhí)行者和監(jiān)督者,他們的態(tài)度、信息技術水平等是決定信息系統(tǒng)能否有效運行的關鍵[6]。應加強人員的在職培訓,定期或不定期參加相關專業(yè)知識和技術的培訓班,并采取請進來,走出去的方法進行學習,不斷提高專業(yè)技術水平[7]。
4.2制定措施加強系統(tǒng)管理
系統(tǒng)投入使用后,一要制定得力的措施予以強力推行,通過嚴格的考核制度,將責任分解、落實到人,才能保證系統(tǒng)的有效實施;二要不斷持續(xù)改進,及時總結、收集應用過程中發(fā)現(xiàn)的問題和缺陷,通過評審、確認,對于確實需要完善的提交開發(fā)商落實解決;三要加強系統(tǒng)權限管理,通過設置科學、嚴格的密碼策略,確保系統(tǒng)安全運作,防止泄密以及任何不利于系統(tǒng)運行的事件發(fā)生[8]。
4.3重視區(qū)域內聯(lián)合建設醫(yī)院信息系統(tǒng)
眾所周知,醫(yī)院信息化系統(tǒng)建設的難度大、費用高、人才缺乏[9]。如果在一個區(qū)域內共用一個信息管理中心,統(tǒng)一中心機房,統(tǒng)一軟件架構,統(tǒng)一維護,充分利用該中心的軟、硬件以及信息管理人才、專業(yè)人才,可以減少每家醫(yī)院在信息化建設過程中的重復投入造成的極大浪費。所以醫(yī)院未來將會在建設區(qū)域性醫(yī)療信息中心方面投入投入大量的人力、物力、財力。
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篇2
關鍵詞 城市 河流 生物技術 水質 昆明
中圖分類號:X703 文獻標識碼:A
1區(qū)域河流水質分析
昆明市河流眾多,水網密布。隨著昆明市區(qū)城鎮(zhèn)化建設的加速,昆明市內河流水質污染嚴重。來自昆明城區(qū)7條主要河流的污染占滇池污染絕對總量的80%左右,TN占入湖總量72.2%,TP占入湖總量70.2%,BOD占入湖總量92.5%,CODMn占入湖總量85.7%。
20世紀80年代初期,昆明市區(qū)內河流開始污染日趨嚴重,隨著流域經濟社會的快速發(fā)展,排入水體的污染負荷也逐年顯著增加,90 年代水質迅速惡化。自90年代以來,昆明市區(qū)內河流整體水質一直劣于Ⅴ類,水質指標 CODMn 、TP和TN 和濃度呈上升趨勢,表明昆明城市內河流的富營養(yǎng)化和有機污染日益加重。昆明城市內河流水質污染嚴重,污染物超標排放是主要原因。
自80年代以來,市區(qū)內污染物排放持續(xù)超過了自身的水環(huán)境承載能力,造成了水體污染,且污染程度不斷加深,富營養(yǎng)化不斷加重,改變了市區(qū)內河流生態(tài)系統(tǒng)中生物生理代謝所需的物質條件,生產能力過剩,導致了河流流域內生態(tài)結構的失調,水質逐步惡化。
2生物強化技術在改善水質方面的應用
生物強化技術,即生物增強技術、投菌法,它產生于上世紀70年代中期,在80年代以后得以廣泛的研究和應用。生物強化技術可以起到高效去除目標污染物,改善污泥性能,加速系統(tǒng)啟動,提高系統(tǒng)抗負荷沖擊能力和穩(wěn)定性,并與其他生物修復技術相結合,大大提高了生物強化技術的效能。
生物增強技術在昆明市區(qū)河流的應用,能夠提高城市河流水質并且對城市環(huán)境沒有影響,有利于城市漂流的水體修復。城市河流的治理難點是其污染物成分復雜,昆明主要河流盤龍江穿城而過,途徑城市中心,期間向河水中的排放物多為油脂類、高氮高磷物質,導致以盤龍江為代表的市區(qū)內河流內系統(tǒng)污泥增多,污泥產量增加,嚴重影響河流的河水質量。
生物強化技術比起傳統(tǒng)的生物質治理方法有更強的針對性,是靶向技術。S.selvaratnam等將篩選到的苯酚高效降解菌Pseudomonasputida ATCC 11172投加到序批式活性污泥反應器中,該菌在44天內對苯酚的降解率始終維持在95%-100%,而沒有接種該高效菌的反應器,苯本分的去除率由初始100%降低到40%。
生物強化技術不同于傳統(tǒng)生物治理技術的地方在于其的靶向性。該項技術是向傳統(tǒng)的生物處理系統(tǒng)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質的方法。生物強化技術最核心的內容為培菌及投菌環(huán)節(jié),該技術是一種預處理技術而不是治理技術。
生物強化技術最關鍵的環(huán)節(jié)是培菌。從自然環(huán)境中的污染場地直接分離篩選,獲得特定功能微生物,是目前最為常用的獲得高效菌種的方法,該方法目前也比較成熟。操作步驟如圖1所示:
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篇3
關鍵詞:河流 水質污染 污染源 治理
一、河流水污染產生的原因
經過科學的調查與分析,河流水污染的污染源主要分為生活污水的排放、工業(yè)廢水的排放以及農業(yè)污水的排放。
1.生活污水的排放
近年來隨著人口的不斷增長,人類產生大量的生活垃圾,由于受多種因素的制約,污水城市污水處理和城市污水排放并不能同步,生活污水的任意排放嚴重地污染了河流,不但影響了河流的水質,還破壞了河流的生態(tài)環(huán)境,更為嚴重地是影響了水體的安全,使人們的健康和生活受到了嚴重損害。
2.工業(yè)廢水的排放
工業(yè)廢水的排放是城市河流水質受到污染的重要污染源。仍是城市河流目前的重要污染源。近年來,雖然國家制定了相關法律法規(guī)來控制工業(yè)廢水的排放,但是還有許多企業(yè)處于自身利益的考慮,對產生的工業(yè)廢水沒有得到有效治理,偷排、漏排的現(xiàn)象時有發(fā)生,一些沒有經過處理含有有毒物質的工業(yè)廢水直排放入河流,河流水質污染進一步加重。
3.農業(yè)污水的排放
農業(yè)污水的排放主要是指在農村農業(yè)生產和生活過程中產生的廢水。具體表現(xiàn)為化肥、農藥的流失,畜禽養(yǎng)殖業(yè)產生的糞尿和廢水基本上未經處理就直接排人河流,成為日益嚴重的污染源。
二、河流水污染防治的措施
1.對生活污水的控制與整治
1.1提高認識,加強組織領導,全面開展生活污水治理工作
各地應該加大環(huán)保宣傳力度,結合本地資源、環(huán)境和生態(tài)特點,制定切實可行的實施方案,積極穩(wěn)妥地組織實施,全力開展生活污水處理工作。對于生活污水的治理工作,要明確相關部門責任,實行一級抓一級,層層抓落實。同時當?shù)卣l(fā)揮統(tǒng)一協(xié)調和政策導向作用,要充分調動廣大群眾的積極性、主動性和創(chuàng)造性,確保生活污水治理工作落實到位。
1.2加快污水處理設施建設,加大對生活污水的治理力度
各地各級財政部門應該加大對污水處理設施建設的投入,興建污水處理廠。污水處理廠的興建能夠有效地治理和控制生活污水以及工業(yè)廢水。污水處理設施建設是政府公共服務的重要內容,建立專門的污水處理系統(tǒng),對于居民生活過程中產生的污水實行區(qū)域綜合集中治理。這樣可以節(jié)約進行分散治理的水處理設施費用,還能夠有效減少二次污染。
3.加強工業(yè)廢水的控制與整治
工業(yè)廢水具有排放量大且污染比較集中的特點,它的排放是當今河流污染的主要來源源,我們必須采取強有力的措施加快控制與整治,以防止工業(yè)廢水排放對河流水體污染和生態(tài)環(huán)境的破壞。
3.1建立健全企業(yè)生產監(jiān)控體系和環(huán)境管理體系
針對排污比較嚴重的企業(yè),政府應該強制其建立健全生產監(jiān)控體系,通過制定各項相關規(guī)章制度來規(guī)范操作規(guī)程,將污染治理設施管理納入生產經營管理活動之中,對企業(yè)生產實行全過程控制。及時發(fā)現(xiàn)和糾正擅自停運治理設施、超標排污等違法行為,確保污染治理設施發(fā)揮應有的效益。另外要鼓勵企業(yè)參加環(huán)境管理體系認證,使得企業(yè)在注重自身發(fā)展的同時,更加注重對環(huán)境的保護,實現(xiàn)清潔無污染生產。
3.2調整和優(yōu)化產業(yè)結構,利用技術發(fā)展
積極調整和優(yōu)化產業(yè)結構域布局,要加快現(xiàn)有企業(yè)生產設施和工藝流程的更新與改造,從源頭上減少工業(yè)“三廢”的排放量,關掉達不到治理標準的企業(yè)。更重要的是大力發(fā)展技術含量高、無污染的企業(yè),積極開發(fā)無毒、無污染產品,降低對水環(huán)境的污染。
3.3加強對農業(yè)污水的控制
對于農業(yè)污水的控制主要可以從以下兩個方面著手:
3.3.1加強農業(yè)生產過程中農藥、化肥的施用,這是防止農業(yè)污水對河流水污染的有效途徑。為此,各地要加大環(huán)保宣傳力度,加強對人們的教育,促使人們提高對農藥、化肥環(huán)境污染危害性的認識,以便進行有效的防范。第二,要嚴格規(guī)范農藥、化肥生產流通的管理,確保農藥、化肥品種與質量符合國家的規(guī)定和標準,避免違禁和不合格產品用于農業(yè)生產中。第三,加強科學技術指導,控制農藥、化肥的施用量,做到科學、合理、安全施用。第四,研究開發(fā)和施用高效、易降解的無公害和無污染的農藥、化肥。
3.3.2大力發(fā)展生態(tài)農業(yè) 。開展生態(tài)農業(yè)可以實現(xiàn)農業(yè)生產,農業(yè)經濟與環(huán)境保護的可持續(xù)協(xié)調發(fā)展。各地要樹立大環(huán)境生態(tài)觀念,加大農、林、牧、漁環(huán)境污染源管理力度,大力推廣有機農業(yè)和生態(tài)農業(yè),引導農民開發(fā)和生產有機食品,推動種植結構的改變。推廣高效、實用的節(jié)水灌溉技術,大力發(fā)展節(jié)水農業(yè)??刂扑?、有機質流失和土壤污染,
三、結語
河流水污染問題日益嚴重,本文以上提出的防治措施只是起到一個提綱挈領的作用,并不能從根本上解決河流水污染的問題。各地具體加強對河流水污染控制盒治理的時候,應該首先根據(jù)河流污染的具體情況,進行科學合理的選擇應用,從工業(yè)生產、居民生活、農業(yè)生產等方面加強對河流水污染源頭的控制,從而保證控制和治理后能夠有效的保持城市河流的水體的長期健康。
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篇4
論文摘要:英國在工業(yè)化的進程中,發(fā)生了較為嚴重的城市河流污染,主要因為工業(yè)化時期的城市化水平和社會認識尚不能承載工業(yè)化帶來的全面影響,加之國家治污力度多受掣肘及科技水平的制約,河流污染的狀況在19世紀沒能得到顯著改善,引發(fā)生態(tài)環(huán)境惡化及流行病侵害等不良后果。后發(fā)國家應以英國工業(yè)化的得失為鏡,實現(xiàn)工業(yè)化的科學發(fā)展。
英國是世界上第一個實現(xiàn)工業(yè)化和城市化的國家。以蒸汽動力為標志的工業(yè)革命,為不列顛最早叩開了現(xiàn)代化的大門。然而,在工業(yè)化的進程中,與經濟:榮和城市發(fā)展相伴的還有遭受污染的生態(tài)環(huán)境,其中,城IIJ河流污染尤為嚴重。英國,在摘取了一個工業(yè)化先行者JPG該摘取的最優(yōu)惠成果的同時,也嘗到了工業(yè)化及城了化造成的水污染苦果。對尚未實現(xiàn)工業(yè)化及正處在現(xiàn)代化進程中的后發(fā)國家規(guī)避和整治“邁達斯的災禍”有所裨益2=16促進人與自然和諧發(fā)展。故本文不揣淺陋,愿就工業(yè)化時期英國城市河流污染的成因、防治及其特點等問題予以探討,以就教于方家。
一、英國城市河流污染的狀況
城市水污染自古有之。人類早期活動產生的廢棄物大都被排人大氣或棄置于水中,古時的城市居民已有用法令和規(guī)章控制污染的嘗試。在古希臘,只有獲得特殊允許才能設立制革廠;古羅馬也有規(guī)章規(guī)定,制革、榨油和洗衣作坊只能設立在沒有居民點的臺伯河對岸。但是,早期的污染僅限于十分狹窄的范圍。
上百年來,英國的毛紡業(yè)等傳統(tǒng)工業(yè)無疑也降低了河流水質,但是,嚴重的水污染直到19世紀工業(yè)化時期才真正發(fā)生。工業(yè)革命以來,隨著工業(yè)的發(fā)展和城市人口的劇增,不斷排放的工業(yè)廢水和生活污水使英國的許多河流受到了污染,在19世紀,城市河流污染成為十分普遍的現(xiàn)象。
恩格斯對當時河流污染的描述頗為詳盡。例如,流經利茲的艾爾河,“這條河像一切流經工業(yè)城市的河流一樣,流人城市的時候是清澈見底的,而在城市另一端流出的時候卻又黑又臭,被各色各樣的臟東西弄得污濁不堪了”;流經曼徹斯特的兩條小河—艾爾克河與梅德洛克河的污染狀況亦十分嚴重,“停滯的艾爾克河,這是一條狹窄的、黝黑的、發(fā)臭的小河”,梅德洛克河的“河水也是漆黑的,停滯的,而且發(fā)出臭味。
此外,流經西賴丁約克的卡爾德河,在1852年以前始終是魚類喜愛的棲息地,至1867年,皇家委員會已不得不沮喪地承認:“流經西賴丁約克的,與其說是河水,不如說是墨汁。艾爾克河的支流布拉德福河,曾是男孩們捕魚的樂園,也被工業(yè)化的浪潮熏染得通體黝黑,以致“只需一根火柴,就可以將它點燃”,儼然是一條隨時噴發(fā)的黑龍。
泰晤士河曾是一條美麗的河流,英國人習慣地稱之為“老父親泰晤士”。19世紀以前,泰晤士河河水碧波蕩漾,魚蝦成群,是舉世聞名的魷魚產地,詩人蒲柏在1728年將其描繪為“銀色的洪流”。工業(yè)革命以來,隨著沿途城市居民的劇增以及大量工廠的建立,各種污染物源源不斷地進人泰晤士河,牛津以下河段的水質急劇惡化,泰晤士河成為一條污濁不堪的“臭河”。1855年,化學家法拉第致信《泰晤士報》:“整條河變成了一種晦暗不明的淡褐色液體……氣味很臭……整條河實際上就是一道陰溝??梢姡鞘械乃廴驹?9世紀中期已經相當嚴重。
二、英國城市河流污染的成因
那么,究竟為何諸多河流在一個世紀里都變了色、變了味,這么嚴重的污染是怎樣產生的呢?無疑,工業(yè)廢水和公共廢水是城市水污染的主要來源,其中,英國工業(yè)革命時期的工廠布局和工業(yè)類型又是產生大量工業(yè)污水的直接原因。
工業(yè)化初期,主要的機械動力是水力,“由于使用水力機,工廠不得不設在大流量的急流旁邊”。因此,英國的第一批近代工廠自然傍河而建,在英國工業(yè)的發(fā)源地和中心—曼徹斯特,“幾乎所有的廠房都是沿著貫穿全城的三條河流和各種運河建立起來的。這既解決了動力問題,又方便了廢水處理,河流也成了廢水排放的理想場所。蒸汽機發(fā)明后,以前依靠水力機械、依河而建的工廠逐漸轉移到城市中,但工廠對那些流經城市的河流的依賴并沒有減輕。因為蒸汽機的第一需要和大多數(shù)工業(yè)生產部門的主要需求,都是比較潔凈的水。水作為冷卻劑是蒸汽機不可或缺的,一些工業(yè)部門如毛紡業(yè)、印染業(yè)、造紙業(yè)的生產過程也離不開水,還有釀酒、洗煤,沒有水更寸步難行。同時,水路為工業(yè)主提供了廉價的運輸途徑。因此,一條河流附近往往分布多家工廠,例如艾爾克河,“橋以上是制革廠;再上去是染坊、骨粉廠和瓦斯廠,這些工廠的臟水和廢棄物統(tǒng)統(tǒng)匯集在艾爾克河里”。這些廢水中往往含有鉛、堿、硫等污染物,而且大多是未經處理就直接排放,使水質大大降低,造成嚴重的河流污染。
造成城市水污染的另一主要來源是公共廢水。公共廢水主要包括人畜的排泄物、生活垃圾和洗滌劑。公共廢水的存在本不可避免,但在英國工業(yè)化時期,因城市化和城市人口增長過速,加上市政建設滯后,遂使水污染加劇。
一方面,與工業(yè)化相伴的是,英國城市化發(fā)展迅速,城鎮(zhèn)人口增長急劇。勢如潮涌的人口,被壓縮到很小的擁擠不堪的中心點上。從增長數(shù)量上看,大約在1800年,英國只有一個大城市—倫敦,人口約100萬,遠遠超過其他城市如利物浦、曼徹斯特、伯明翰和布里斯托爾等(這些城市的人口大多只在5到10萬之間)。1850年倫敦人口增至2,360,000人,另有9個城市在10萬人以上,18個城市在5萬到10萬之間。1910年英國有46個城市超過10萬,倫敦人口更是猛增至450萬。從增長率看,蘭開夏在1700年至1801年間人口差不多增加兩倍,曼徹斯特的人口在1773年至1801年間也增加了兩倍。到1851年,英國的城市人口已首次超過農村。城市的擴展和人口的集中大大增加了水資源的消耗,也使城市的公共衛(wèi)生日益惡化,垃圾成堆、污水橫流構成了那時英國許多城市的基本外貌。
另一方面,英國城市化雖快,但城市化水平較低,市政建設滯后?!八械氖墟?zhèn),不論是新的還是老的,都面臨著公共衛(wèi)生的嚴峻問題,工業(yè)化早期,英國的城市尚未建立清掃垃圾的制度,垃圾糞便隨意堆放,人們甚至因廁所太少不得不隨地大小便。特別是貧民窟,成了疾病流行的孽生地,被人們稱為“霍亂國王的巢穴”。在利茲,最不衛(wèi)生的地區(qū)是工人住的狹窄的房屋區(qū),這類建筑物里不具備任何一種排水設施,廁所少且前后無遮無蓋。到1831年,即使是已擁有14萬以上居民的曼徹斯特市區(qū)仍沒有鋪砌街道和修建下水道的條例。非但如此在曼徹斯特新城(又叫愛爾蘭城,theIrishtown),“街道沒有鋪砌,也沒有污水溝,可是這里卻有無數(shù)的豬群”。大量垃圾、糞便、洗滌用水還有從街道屠宰場排出的水染上深紅色的獸血,經過公用陰溝和露天排水溝通往小河、水塢,加重了城市河流的污染。
綜上所述,工業(yè)化和城市化的“副產品”是造成城市河流污染的主要原因。除此之外,工業(yè)化時期英國的社會思想是污染得以加劇的促因。
首先,英國人將“自由放任”思想奉為圭泉,對工業(yè)革命造成的工業(yè)中心人口膨脹、城市污染和公共衛(wèi)生等問題盡量不干預;其次,社會以追逐財富為價值取向,對“污染”則漠不關心。英國貴族通過經營追求財富早已成為慣例,社會中下層又有著一股“向上看”的風氣,于是上行下效,社會形成了以謀求利潤為榮的風氣。
難怪連外國觀光者都不禁要驚呼:“英國的城市純粹是工作和掙錢的地方,而絕非休息和享受的樂園,那種具有更高尚品格的人還沒有出現(xiàn)。
三、英國城市河流污染的防治及其特點
隨著河流污染狀況的不斷加劇,以及由此引發(fā)的各種危害,人們開始意識到有必要采取措施對污染予以遏制,但長期似來,社會的反應并不積極。直到19世紀中期,隨著流行病的多發(fā),城市才開始實行系統(tǒng)的衛(wèi)生改革,如下水管道、清水供應和道路清潔等。同時,社會對城市河流污染的防治也愈加重視,各項治理措施逐漸建立,整治渠道逐步完善。下面將結合英國在這一時期的防治措施,對城市河流污染的治理特點進行探討。
(一)各群體和多渠道的廣泛參與。生態(tài)學家和衛(wèi)生學家最先向社會發(fā)出正視污染的呼聲,他們是治污的先行者。部分生產者組成志愿協(xié)會,呼吁減少廢物排放、倡議革新生產技術,為政府的積極治理建言獻策。議會和政府通過立法和行政手段,全面領導水污染的治理。這樣,河流污染的防治得到了議會、政府、社會組織和個人等各群體的參與和支持。
(二)議會立法和政府作為是治理污染的主導力量。一方面,從議會來說。1848年霍亂發(fā)生后,議會通過了第一部“公共衛(wèi)生法”,并成立衛(wèi)生部,雖不是專為治理水污染而設,但它規(guī)定在傳染流行區(qū)域設立地方性衛(wèi)生委員會,負責處理當?shù)匚鬯畣栴}。由于習慣法提供的防御河流污染的措施起不到明顯效果,1855年,議會頒布了《有害物質去除法》,試圖對那些以工業(yè)廢水污染河道的制造商處以罰款1865年和1868年,議會又先后兩次委任皇家委員會,負責調查河流污染的狀況并尋求行之有效的治理途徑叫即。在第一屆委員會提交初次報告后十年,議會通過了《1876年河流污染防治法》,這是英國歷史上第一部防治河流污染的國家立法,也是世界歷史上第一部水環(huán)境防治法規(guī)。法案不僅對禁止排放的各類污水和違法行為進行了詳細規(guī)定(包括工業(yè)廢液、顆狀和懸浮狀污染物、下水道污水排放等),還任命專家擔任審查官,向工作部門提供實施建議,并通過監(jiān)督技術改進以控制河流污染。這是一部具有“框架性”意義的法案,它關于防治河流污染的基本原則一直沿用至1951年。
另一方面,從政府作為來看,主要是加強市政的排污系統(tǒng)建設。例如,1858年倫敦市政當局修建的“倫敦下水干道”,以及1863年秋動工的泰晤士河河堤,就是政府治污的工程舉措,通過建立下水道網絡將工業(yè)污水和生活垃圾轉移到下游地區(qū),為減少倫敦水生疾病的發(fā)病率方面起到了重要作用。應該說,在19世紀,尤其是下半葉,英國議會和政府在治理河流污染方面確實做出了一定的努力,也取得了一些積極的效果。
(三)專家治理充當重要角色,發(fā)揮積極作用。1842年查德威克的《英國勞動人口衛(wèi)生狀況的調查報告》發(fā)表,揭示出糟糕的公共衛(wèi)生狀況,尤其是“飄著惡臭的廁所、污水溝和被污染的飲用水”是引發(fā)霍亂的根源。麻醉醫(yī)師約翰·斯諾也提出同樣的觀點,1849年,他發(fā)表《論霍亂的傳染方式》一文,指出被病菌污染的水源是霍亂傳播的主要渠道”。他的這些結論有力地說明了治理水污染的必要性,也堅定了全社會的治水決心。1848年,約翰·西蒙醫(yī)生被任命為倫敦城區(qū)的保健醫(yī)官,“這一職務不僅在爭取城市制定供水、排水、貧民窟的清潔規(guī)劃方面起了重要作用,而且對確保有關建筑和人口過分擁擠的規(guī)章的執(zhí)行具有重要意義”。
議會在第一部河流污染防治法制定之前委任了兩屆皇家委員會,委員會全都由相關領域的專家組成。如第二屆皇家委員會的主要成員:皇家工程院德尼森爵士、化學家弗蘭克蘭德和農學專家默頓等人。他們通過調查取證,親自實驗,向議會遞交調查報告,同時,專家們還對肆意向河流排放廢水的行業(yè)進行嚴厲譴責,同時建議政府設立限制廢水排放的詳細標準,為國家制定水污染防治法案提供了理論依據(jù)。
礙于諸多阻撓因素,《1876年河流污染防治法》的實施效果并不理想,19世紀末,英國主要河流受污染的糟糕狀況沒有顯著改善。1898年,英國又一次委任多名專家組成皇家委員會,調查污染來源和督查河流防治的進度。與德尼森爵士等前輩不同的是,此次委員會的專家們更加務實。他們注意綜合考慮多方利益,設法調動工廠主的治污積極性,待之以寬,不求速變,先制定適度可行的治污標準,再隨污染狀況的改善而逐年將標準提高。在這種務實精神的倡導和促進下,產生了一系列減輕水污染的新方法。首先,也是最簡捷的方法—一些濱海城市(如利物浦、霍恩、布里斯托爾等)將部分污水注入大海,通過污水轉移以緩解河流的吸納壓力。其次,建立“污水農場”,將污水引到離城鎮(zhèn)不遠的農場用以灌溉作物,既廉價、無害,又不影響豐產,到19世紀末,像倫敦、曼徹斯特和諾丁漢等地附近已有不少這類農場。此外,多種凈化劑得以應用,如動物骨灰、焦炭和頁巖等,都能起到過濾和凈化污水的效果??梢哉f,這些成效凝聚著諸多專家的汗水和智慧。
治污成效雖不顯著,但仍在困境中漸進19世紀特別是下半葉,英國人治理河流污染的努力有目共睹,可惜收效不能令人滿意,因為在河流污染的防治過程中尚存在諸多阻力。
其一,政府治污不堅決。一方面,英國在19世紀面臨國內政治經濟和對外關系等諸多緊迫問題,相形之下,河流的防治事宜尚不夠急切;另一方面,對工業(yè)與貿易利益的關切使行政當局不愿對工礦企業(yè)的污染行徑和搪塞應付過于苛責,這勢必影響政策法規(guī)的貫徹力度。其二,工廠主和礦主不誠心。革新生產技術、減少污水排放意味著投入的必然增加,顯而易見,這種增加成本和損耗利潤的要求是無法讓各行業(yè)的污染大戶欣然接受的。其三,民眾不覺悟?!耙粭l受污染的河流對健康的實際影響,在19世紀70年代還不為公眾所認識。168公眾對皇家委員會提出的防治措施或一無所知,或漠不關心,更有甚者對一些協(xié)會付出的反污染的努力嗤之以鼻,將其譏為理論家的空談。其四,科技不過關。19世紀中后期的科學對水污染特征、水污染對健康的影響以及水的凈化問題上缺乏明確認識,科學家不能準確找到河流中有毒物質的來源,而關于污染治理的技術開發(fā)又不夠成熟,要改善大規(guī)模的污染狀況自然是力不從心。因此,有人總結道:“河流污染的治理必定被看成是維多利亞時代公共衛(wèi)生史中令人最不滿意的一章。盡管如此,英國人在防治河流污染過程中取得的積極成效還是不能抹煞的。超級秘書網
四、關于英國城市河流污染及治理的幾點啟示
作為第一個進入工業(yè)化社會的國家,英國城市河流污染的經歷和治理得失值得后發(fā)國家借鑒。
第一,正確認識河流污染的危害,重視水污染的防治。河流污染不僅破壞生態(tài)環(huán)境,而且直接威脅人們的正常生活和生命安全。魷魚是深受英國人喜愛的食物,可在1836年,泰晤士河的鯉魚已幾乎絕跡,而在塞文河、特倫特河與埃文河,也變得越來越稀少。在19世紀90年代,英國不得不向加拿大和挪威大量進口蛙魚,以穩(wěn)定在比靈斯門魚市的價格1858年,奇臭的泰晤士河令在河畔開會的議員們不堪忍受,被迫將會議延后一周舉行19世紀霍亂頻發(fā),僅1832年一次,就“大約使3100英國人喪生”。放眼全球,因河流污染而引發(fā)生態(tài)惡化和危害人們健康的事例不勝枚舉,有的觸目驚心,所以污染防治關系重大,不容輕視。
篇5
【論文摘要】黃河三角洲是黃河泥沙的不斷淤積和發(fā)展過程,而形成的。是我國三大河口三角洲之一。是我國第二大油田—勝利油田所在地,自然資源豐富,地理位置優(yōu)越.近年來,隨著環(huán)渤海地區(qū)經濟的崛起以及沿黃經濟地區(qū)的整體開發(fā),黃河三角洲以其豐富的自然資源、優(yōu)越的地理位置和巨大的開發(fā)潛力引起了國內外廣泛關注。國家已將黃河三角州地區(qū)列入重點經濟開發(fā)區(qū),加速開發(fā)建設黃河三角洲已成為眾望所歸、人心所向。但是,黃河三角洲開發(fā)中必然會遇到一系列環(huán)境問題,在經濟開發(fā)的同時,研究、預測環(huán)境問題,及時提出環(huán)境保護對策,使黃河三角洲社會發(fā)展、經濟建設與環(huán)境保護得以協(xié)調發(fā)展。
黃河三角州開發(fā)與建設不能盲目進行,在合理開發(fā)建設的同時,要注重生態(tài)環(huán)境保護;要適應經濟社會發(fā)展需求和黃河河口的長期治理規(guī)劃;有利于生態(tài)環(huán)境的良性發(fā)展和黃河治理的可持續(xù)發(fā)展;符合黃河流路的穩(wěn)定和淡水資源的承載能力;將加強黃河三角州開發(fā)與黃河河口的綜合治理,除害興利結合起來,實現(xiàn)黃河三角洲開發(fā)與環(huán)境保護的良性循環(huán)。
一、黃河三角洲存在的主要環(huán)境問題
黃河三角洲是由于黃河河口流路不斷淤積、擺動、變遷形成的,是我國目前最年輕的、最有生機的土地資源。包括:濱州、東營兩地市12個縣區(qū)??偟赜蛎娣e1.8萬km2,占山東省總面積的11.5%;人口514萬,占全省總人口的6%,國民生產總值約占全省的8%。綜合分析黃河三角洲地區(qū)污染源、大氣、地面水、地下水、噪聲等環(huán)境質量狀況,該地區(qū)生態(tài)環(huán)境問題是比較突出的,主要存在以下幾點:
(一)區(qū)域內河流水體污染嚴重
黃河三角洲地區(qū)河流較多,但河流水體已普遍受到污染。環(huán)境監(jiān)測資料表明,該地區(qū)19條主要河流,除黃河外,其它河流均已遭受不同程度的污染;其中15條河流處于重度污染狀態(tài),3條河流受到輕污染。河流主要污染物為高錳酸鹽指數(shù)、生化需氧量、氨氮、揮發(fā)酚和石油類,屬有機污染類型。
造成河流水體污染突出的主要原因,一是過境河流多,外來污水污染嚴重。由于地理位置所決定,魯北幾條較大的河流均經該地區(qū)入海, 19條主要河流有11條是過境河,占58%。而這些河流主要污染源并不在本區(qū),有的河流甚至完全變成了上游市地的排污河道。如小清河、孝婦河、淄河,上游主要受納濟南、淄博兩市的工業(yè)廢水,納污量大,污染嚴重;其水質污染連年給沿河地區(qū)工農業(yè)生產造成重大經濟損失,嚴重影響人民群眾身體健康,已成為環(huán)境公害。
河流污染嚴重的另一個原因是自身污染明顯,使得區(qū)轄河流污染已較突出。近年來,三角州地區(qū)工業(yè)不斷發(fā)展,廢水排放量相應增加,年排廢水量達4013.15萬噸,這些廢水通過不同途徑排入河流之中,造成了區(qū)轄河流污染。特別是勝利油田在該地區(qū)的開發(fā),使得大量落地原油、鉆井廢水和泥漿通過雨水沖刷而排到河中,使河水普遍受到油類物質的污染。
總之,黃河三角洲地區(qū)由于過境河流多,外污染嚴重,加之該地區(qū)工業(yè)發(fā)展較快及油田開發(fā)、治理措施跟不上等原因,致使該區(qū)水污染問題突出。
(二)地下水衛(wèi)生狀況差,沿岸地下水污染嚴重
據(jù)監(jiān)測,黃河三角洲地區(qū)各縣市城區(qū)地下水水質尚好,但個別測井遭受工業(yè)、生活污染,部分井受到農藥污染;目前比較突出的是地下水衛(wèi)生學指標較差,細菌污染嚴重,這已成為該地區(qū)各縣市城區(qū)地下水污染的主要問題。
受河流水體污染影響,據(jù)有關資料顯示:小清河、孝婦河、潮河沿岸地下水已受到不同程度的污染;據(jù)資料分析,小清河沿岸水井中檢出有機污染物5 8種,其中致癌致變的達30余種,其有機污染較為嚴重。防治沿岸地下水污染,已成為刻不容緩的重大問題。
(三)大氣污染不容忽視
東營、濱州市是黃河三角洲地區(qū)兩個中心城市。大氣監(jiān)測資料表明,兩市區(qū)總懸浮微粒和降塵污染較重。污染原因一是兩市區(qū)地處黃河沖積平原,黃泛風沙土物理性狀差,風蝕強,自然環(huán)境條件使兩市區(qū)大氣中總懸浮微粒、降塵含量高;二是隨著市區(qū)內外工業(yè)生產規(guī)模的擴大及人口逐年增多,燃料消耗的增加,廢氣排放量增大,加大了大氣污染負荷。因此,城區(qū)大氣污染問題也不容忽視。
(四)交通噪聲污染重,環(huán)境噪聲質量差
據(jù)監(jiān)測,黃河三角洲地區(qū)各縣市道路交通噪聲年均等效聲級均超過國家標準。高于二類混合區(qū)標準。該地區(qū)噪聲的主要污染源為交通噪聲,其次是生活噪聲和建筑噪聲。噪聲污染面廣且影響大,擾民不安,群眾反映強烈,已成為一種環(huán)境公害。
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二、黃河三角洲經濟開發(fā)與環(huán)境保護必須同步運行
黃河三角洲開發(fā)作為一項重大的跨世紀工程已被列為山東省實現(xiàn)“三步走”戰(zhàn)略的工作重點。按照這一戰(zhàn)略要求,確定從現(xiàn)在起到2010年,該地區(qū)“將逐步培植起以化工為主導,機械、紡織、電子、食品、建材為支柱的富有競爭力的現(xiàn)代化工業(yè)體系”??梢灶A見,黃河三角洲在今后20年經濟將會有長足地發(fā)展。然而隨著經濟的發(fā)展也必將會帶來一系列重大環(huán)境問題。應當引起高度重視。今后幾年,黃河三角洲地區(qū)“三廢”排放量將將隨著經濟快速發(fā)展,有較大幅度增加。同時相鄰市污染源(主要是廢水)也會相應地增加其污染強度;如無有力措施,該地區(qū)的水環(huán)境污染將進一步加重,大氣質量也會受到嚴重影響。特別要注重三廢的排放總量控制即:工業(yè)廢水排放量、廢氣排放量、固體廢物。使其對環(huán)境污染降到最低限度。確保黃河三角州開發(fā)、社會經濟發(fā)展與污染治理、環(huán)境保護同步運行。
三、黃河三角洲環(huán)境保護的對策
(一)制定好國民經濟、社會發(fā)展和環(huán)境保護規(guī)劃
黃河三角洲是目前世界上著名河口三角洲中唯一沒有開發(fā)的處女地,它的開發(fā)與建設應在吸取國內外同類地區(qū)經濟與教訓的基礎上,制定符合我國國情與本地區(qū)特點的國民經濟、社會發(fā)展與環(huán)境保護規(guī)劃。堅持環(huán)境建設、經濟建設、城鄉(xiāng)建設同步規(guī)劃、同步實施、同步發(fā)展,實現(xiàn)經濟、社會和環(huán)境的綜合效益,避免走“先開發(fā)后治理”的老路。三項規(guī)劃的制訂應打破以現(xiàn)有東營、濱州兩市的行政界限,以黃河三角洲地區(qū)為整體,由省政府組織、省人大批準后頒布實施。
(二)搞好城市與生態(tài)環(huán)境建設
黃河三角洲地域廣闊,目前以農業(yè)經濟為主,小城市發(fā)展初見雛形。全面開發(fā)首先要搞好城市布局,以東營、濱州、河口為中心,積極發(fā)展縣級小城市,輻射大批小城鎮(zhèn),帶動鄉(xiāng)村建設。二是在城市性質和規(guī)模確定后劃分功能區(qū),根據(jù)黃河三角洲地形地貌、土地、水文、氣象等自然環(huán)境條件,進行城市功能區(qū)的合理布局,使其成為生態(tài)平衡的環(huán)境結構。各功能區(qū)應布置街心綠地;按城市規(guī)模設置公園,發(fā)展立體綠化。健全和完善城市與環(huán)境功能,擴大自然生態(tài)環(huán)境因素,形成良性循環(huán)的城市生態(tài)系統(tǒng)。
(三)搞好自然保護,注重生態(tài)環(huán)境發(fā)展
黃河三角洲有著我國獨特的原始生態(tài)植被和天然濕地,通過黃河泥沙淤積和調水調沙新增的陸地多為濕地,水生生物 800多種,并成了鳥類的樂園。形成了較好的自然保護區(qū)。據(jù)統(tǒng)計:保護區(qū)內的鳥類已經由上世紀90年代初的187種增加至目前的283種;屬國家一、二級保護的鳥類和植被就有很多種。發(fā)現(xiàn)的野生珍稀生物459種,比1999年增加了近一倍;2009年,經國家海洋局批準,東營市建立了東營萊州灣蟶類生態(tài)國家海洋特別保護區(qū)和東營廣饒沙蠶生態(tài)國家級海洋特別保護區(qū)。加上2008年底批準的東營河口區(qū)淺海貝類生態(tài)國家級海洋特別保護區(qū)、東營黃河口生態(tài)國家級特別保護區(qū)、東營利津底棲魚類生態(tài)國家海洋保護區(qū)。目前,12處國家級海洋保護區(qū)中,已有5處落戶東營市??偯娣e達1691平方公里。生態(tài)環(huán)境得到了進一步優(yōu)化。土地和自然資源得到了較好的利用。為確保三角州開發(fā)與生態(tài)環(huán)境的同步運行,開發(fā)過程中首先要加強自然保護立法,建立黃河三角洲國家級自然保護區(qū)管理體系,防止生態(tài)環(huán)境的破壞,為經濟持續(xù)發(fā)展奠定長期的自然資源基礎。改變傳統(tǒng)農業(yè),發(fā)展生態(tài)經濟。搞好溝、渠、路、林統(tǒng)一規(guī)劃,統(tǒng)一標準;農林綜合開發(fā),實行林網化、管網化;大力發(fā)展沿海海灘水產養(yǎng)殖業(yè),增強鹽化競爭力。走“林、農、牧、漁、副”全面發(fā)展的生態(tài)農業(yè)之路,提高農業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的整體效益。
(四)加強污染有效控制和治理
積極協(xié)調河流上游污染治理,控制“外來污染”的威脅。加強勝利油田勘探開發(fā)過程中的污染管理,做到油田污水和落地油要零散排放。嚴禁新上重污染工業(yè)項目,大力發(fā)展高新技術產業(yè)和創(chuàng)匯產業(yè)。興建東營、濱州、河口三個中型污水處理場,形成日處理污水80萬噸的規(guī)模。普通城鎮(zhèn)天然氣、液化氣和煤氣工程,區(qū)域供暖、聯(lián)片供熱,改善大氣環(huán)境質量。積極開發(fā)太陽能。風能和潮汐能等永續(xù)資源,減少不可再生資源消耗量。培育和引進抗鹽樹、草種、植樹造林、種草封土,提高林草覆蓋率,減少降塵量。新建交通道路,設置防聲林帶,控制交通噪聲強度。
(五)強化環(huán)境監(jiān)督管理職能
篇6
關鍵詞:河道治理;生態(tài)環(huán)境;南康區(qū);修復技術
引言
河道為構成水環(huán)境系統(tǒng)和城鄉(xiāng)河湖水系的重要載體,在促進人類社會進步和促進農業(yè)經濟發(fā)展中占據(jù)著重要地位[1]。經濟的不斷發(fā)展使得各行業(yè)用水量急劇增大,各類污染物不斷被排入河流而引起一系列的問題,如水體中有機物、懸浮物、氮磷含量過高造成的水體黑臭、渾濁和發(fā)綠等問題;河流含氧量的降低和各類污染物的排放,嚴重威脅的河流水體安全。所以,河流水系統(tǒng)屬于污染治理和生態(tài)失衡的綜合性復雜體系[2]。不同區(qū)域的河流受污染特征、類型不同,相應的污染源也存在一定差異,由此導致僅僅依賴于生物、化學或物理修復措施往往不能達到徹底修復水環(huán)境的目標[6]。鑒于此,結合工程實踐經驗和河流生態(tài)修復技術,提出了某兩種或多種技術集合的多方位生態(tài)修復體系,然后將其應用于贛州市南康區(qū)城市水環(huán)境治理工程,大大提升了河流生態(tài)服務功能和河道的水環(huán)境恢復能力。
1多方位生態(tài)修復技術體系
多方位生態(tài)修復技術體系是一種以技術集成、統(tǒng)籌管理、綜合治理、長效運行為基本原則,通過內源控制、人工凈化、外源截留以及自凈強化等一系列治理措施實現(xiàn)水生態(tài)系統(tǒng)的自然修復,見表1。
1.1外源污染控制
實踐表明,初期雨水對河流水體的污染程度更大,為改善水質狀況無法僅僅依靠點源污染控制。因此,多方位生態(tài)修復采取了一種工程化雨水處理技術,即雨水原位自動膜濾設備,通過采取具有膜過濾和前處理一體化的超低壓膜過濾工藝,對雨水徑流污染物進行高標準的去除。選擇折疊式濾膜作為濾芯,在保障過水能力的同時實現(xiàn)截污的目的。通過設置水體貯存池,由此可大大降低人工維護的成本和截留污染物的累計,從而延長濾芯的工作年限。該設備能夠有效降低雨水污染含量,因此通常安裝在雨水管網的入河末端,經系統(tǒng)過濾可防止直排河道產生的二次污染[7]。自然河岸的“可滲透性”利用駁岸生態(tài)滯留系統(tǒng)恢復,由此減少未排入管網系統(tǒng)的雨水流入受納河道的污染負荷和徑流量[8]。水系的水運、防洪等功能為傳統(tǒng)駁岸的最根本的目標,由此對河流生物多樣性、生態(tài)環(huán)境等產生一定的破壞?;谧匀徊牧系纳鷳B(tài)駁岸可為植被的生長提供了環(huán)境條件,具有增強水岸自然景觀、涵養(yǎng)水源和保護水土等功能。另外,將棲息地和生物走廊等修建于生態(tài)駁岸,可形成具有良好滲透性的水陸交界面,從而提高生態(tài)服務功能和水體自凈能力。根據(jù)滯留系統(tǒng)能夠將駁岸、水陸面構成一個整體,而能量和物質的交換途徑有各種植物間隙、孔洞、空隙等,同時空氣中的氧氣在不同水流速度下被攜帶至水體,有利于水體的凈化。因此,大幅度降低水污染物排放量、恢復河流濕地及河道的生態(tài)系統(tǒng)、嚴禁新占河道與濕地等為解決河道面臨的生態(tài)問題的主要措施。
1.2內源污染控制
城市河流水質在很大程度上受外源入河沉淀的影響,即底泥對水體環(huán)境可產生二次污染。氮磷、重金屬等在外源污染有效控制的條件下也會在特定的條件下進入水體,并在河道底部逐漸積累,對河流上部分水體產生影響。對此,可采取機械清淤和生物酶底泥修復相結合的內源污染控制的有效措施,具有可持續(xù)性好、去除污染率高及減少快等優(yōu)點[9]。機械清淤可在一定程度上改善底泥和河流水體的理化性質,但該項措施的投資成本較高,一般適用于污染負荷高的小面積水域修復。在受污染程度較低、涉及范圍較小的區(qū)域比較適用生物酶底泥修復技術,從而顯著提升微生物在自然條件下降解有害有度污染物的能力。另外,底泥理化性質的可持續(xù)性在提高微生物活性后得到重要保障[10]。
1.3人工凈化體系
河道水環(huán)境系統(tǒng)在外界污染物迅速進入河道時產生失衡或不穩(wěn)定,通過采用應急措施確保河流水系統(tǒng)的完整性。因此,河道抵抗外界干擾的能力可通過人工凈化干預體系提升[11]。當前應用較為廣泛的技術措施為超微凈化水工藝,見圖1。該技術是采用超高壓氣水混合法形成大量的微小氣泡,由此實現(xiàn)增大水體氧容量和氧化有機物、去除各類污染物的目標,從而大大提升水體能見度,在河流水體凈化方面具有較強有效性。超微凈化水處理技術可逐個消除河流重金屬污染、含氧量低、水體黑臭、渾濁、發(fā)綠等常見的水質問題,具體的凈化過程為:微米級氣泡可迅速去除發(fā)綠水體中的黏附藻類;攜帶正電荷的超微氣泡能夠直接分離、吸附水體中的泥沙和膠體,從而凈化渾濁的水體;水體中的有機物在超微氣泡破裂和沉降過程中產生的自由基、氫氧基作用下發(fā)生分解、氧化,由此可實現(xiàn)治理黑臭水體的目標。
1.4水體自凈化
應根據(jù)河道不同的受損和受污染程度,采取相應的管理、修復和治理策略,從而提高工程資金的使用效率和各項治理措施的成效。當前,水生態(tài)系統(tǒng)在河道整治中的應用越來越廣泛,對于強化水體的自身功能發(fā)揮著重要作用,水體自凈過程見圖2。對生態(tài)系統(tǒng)受損不嚴重、受污染脅迫時間不長且水質超標不嚴重的那些河道,采取以減量為主的措施,通過采取有效的治理措施改善水體質量,減少入河污染量,發(fā)揮河流生態(tài)系統(tǒng)的自凈化、自組織功能自然修復。挺水、沉水、浮葉植物為構建水生植物群落的主要內容,其中挺水及浮葉植物群落發(fā)揮著維持水體環(huán)境和增強景觀效果的作用。在維持生態(tài)多樣性和系統(tǒng)穩(wěn)定的條件下對水陸系統(tǒng)之間的能量、物質交流發(fā)揮著重要作用。通常將水下草皮布置在岸邊較淺水域,如四季常綠矮型枯草等。為提高深水區(qū)景觀度將四季常綠、體形較高的水下森林一般布置在中部較深區(qū)域。群落的構建主要考慮如下原則:氮磷等富營養(yǎng)物質主要由沉水植物的吸附作用消除;通過有效控制懸浮物,顯著減少氮磷的釋放;通過光合放氧促進鐵、鋁與泥質中磷的有效結合,降低磷含量;充分發(fā)揮沉水植物的功能抑制藻類的繁殖與生長。針對生態(tài)功能結構完全受損退化、水質嚴重惡化和長期污染物超負荷輸入的河道,采取養(yǎng)護、修復、減量相結合的綜合整治措施加快污染物減量化步伐,如通過實施補水換水、布放人工水草、投加微生物、修建曝氣及清淤池等措施,在條件允許的情況下也可引入旁側濕地進行強化治污,盡快為河流生物群落營造良好的生存環(huán)境。另外,枝角類浮游動物在實現(xiàn)動物蛋白與有機物、藍綠藻轉化的同時,又可作為天然餌料被魚類攝食,從而形成良好的生態(tài)循環(huán)系統(tǒng)。此階段的工作重點為如何提高重建生物群落的增殖率、成活率以及確保建成的治污設施持續(xù)高效的發(fā)揮作用,這也是中小河道生態(tài)整治和環(huán)境修復易被忽視的環(huán)節(jié)。
2實例應用
以贛州市南康區(qū)城市水環(huán)境治理工程為例,治理項目位于南康區(qū)龍嶺鎮(zhèn)內,堤線從丫叉村到大樹下,河流全長13.33km,本次治理8.58km。河流中TP、NH3-N、COD濃度分別為1.6mg/L、12.5mg/L、290.2mg/L,屬于劣Ⅴ類水質,現(xiàn)狀河流透明度極低、水體發(fā)黑發(fā)臭等問題突出。由于上游河道沒有設置相應的截污措施,使得各種污水和部分降水直接進入河道,考慮選用隔膜導流處理受污染水體,隔膜的外、內層分別為聚酯纖維膜和土工膜,布置于南康區(qū)河道南岸2km處。通過導流作用,將部分污水流至下游可降低進入南康城區(qū)段的污水量,由此實現(xiàn)部分非溶解性污染物的有效攔截。針對直接排入河道的雨污水,為提高底泥和水體微生物的新陳代謝能力與呼吸強度,氧化和消減底泥內源污染,采取將生物酶投入至河道激活其活性的措施,由此實現(xiàn)底泥的原位治理和河道黑臭底泥現(xiàn)狀的改善[12]。根據(jù)水質相關要求利用河流生態(tài)技術,進一步美化環(huán)境維持水生態(tài)系統(tǒng)循環(huán)。在河道綜合整治項目中引入超微凈化設備技術,這是受污染河道尤其是城市河流治理的有效方法,水質凈化指標見表2。根據(jù)表1可知,南康區(qū)河段水環(huán)境質量得到明顯改善,為河道水生態(tài)環(huán)境創(chuàng)造了良好的條件。康區(qū)城市水環(huán)境治理項目,通過拋灑、投放的方式構建浮游和底棲動物群落,以鯽魚、鰱魚為主的魚類群落以及以伊樂藻、矮型苦草為主的沉水植物群落,形成了自然良性循環(huán)的水生態(tài)系統(tǒng)。項目實施2個月后,河流水體由之前的淡綠色逐漸轉變?yōu)榍宄阂姷住o色透明的水體,河流水環(huán)境得到明顯改善,TP、NH3-N、COD等污染指標降低至0.4mg/L、8.1mg/L、23.5mg/L,顯著提升了水體自凈能力和地表水環(huán)境狀況。
篇7
水體污染控制原理
1污染源控制
1)工業(yè)污染源。工業(yè)污染源是所有污染源中危害最大圖1河流污染控制流程的源頭,必須要嚴格控制。根據(jù)污水性質不同所造成的污染類型,可分由有機物造成的有機污染,由營養(yǎng)元素氮、磷造成的富營養(yǎng)化污染,由重金屬造成的重金屬污染,由含毒物質造成的生物毒性污染,還有其他熱污染、高鹽污染等。工業(yè)污染源危害巨大,但也是最好控制的,所以歷來環(huán)境污染控制中,工業(yè)污染源都成為眾矢之的。工業(yè)污染控制已經有相當長的歷史,形成了比較完整的思路和體系,主要考慮政策層面的強制執(zhí)行和技術層面的末端控制。(1)技術層面。迄今,已經出現(xiàn)了許多針對各種工業(yè)廢水的處理工藝,但由于工業(yè)廢水的復雜性,工藝應用的可復制性比較差,某些廢水所含污染物質極難處理,處理成本極高。主流的生物處理工藝成本低,但需要連續(xù)運行,可控制性差,不滿足企業(yè)間斷生產的要求,造成了許多企業(yè)的污水處理廠都成了擺設。相比而言,物化處理工藝更有應用前景,如電化學、高級氧化、濕式氧化、芬頓氧化等在處理難降解有機物質方面運用前景巨大,即使在可生化廢水處理領域,由于物化法的可控運行優(yōu)點,其應用也逐漸增多。(2)政策層面。政策層面需要幾個基礎,首先需要有健全的法律法規(guī)體系,其次需要完善的監(jiān)測、監(jiān)察、執(zhí)法體制。政策的武器,一是法律強制性,強制企業(yè)進行水處理建設和運行;二是資金和技術支持,提供一定的資金扶持;三是提倡清潔生產,促進資源循環(huán)利用,建立可持續(xù)發(fā)展的產業(yè)鏈,最大化利用資源,從生產環(huán)節(jié)減少污染源。
2)生活污染源。生活污染源主要針對城市生活污水,其控制難點在于截污管網的建設,污水管網鋪設施工困難,工程量大,工期長,對城市安全和交通市秩序影響大,需要大量的人力、財力、物力。在許多城市,由于截污管網建設的不健全,生活污水以點源形式偷排、漏排,生活污水對河流的污染甚至大于工業(yè)污染源,對于城市納污河流更是如此。截污管網不健全表現(xiàn)在,老舊城區(qū)截污管網空白,以及為了節(jié)省費用采用雨污合流的截污形式。末端控制工程是一個城市基礎設施建設的集中表現(xiàn),其核心問題是基礎建設投資。在新城區(qū)鋪設排污管網,對老舊城區(qū)超負荷、陳舊管網進行改造,在此基礎上才能發(fā)揮末端控制工程建設的效率。
3)面源污染。面源污染主要包括農業(yè)面源污染、河流沿岸居民生活污水污染、大氣污染物質沉降帶來的污染等。面源污染對河流污染貢獻最小,但治理難度也最大,非常不易控制,尤其在河流后期治理階段,將成為重點。對面源污染無法實現(xiàn)污染物質的集中收集和處理,即無法實現(xiàn)末端控制,所以面源污染的治理重在前端控制和過程控制,如從源頭控制農用化肥、農藥的使用,推廣生態(tài)農業(yè),探索更科學的農業(yè)方法和技術。(1)農業(yè)面源污染。農業(yè)污染根源在于農業(yè)結構和落后的農業(yè)技術,農業(yè)產業(yè)結構、化肥使用、畜禽養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展、農田土壤肥力變化等與農業(yè)面源污染密切相關。我國是一個農業(yè)大國,農村面積廣大,農民受教育程度低,難以管理,農業(yè)技術落后。表現(xiàn)在不科學使用化肥,違禁使用農藥,農藥化肥能長期存在于環(huán)境,并逐漸累積,加劇農村環(huán)境污染。農用地膜的使用也造成環(huán)境污染,我國農用地膜使用量大,農民又缺乏回收和處理的意識,隨處丟棄,使得地膜污染稱為我國農村新的污染源。畜禽、漁業(yè)養(yǎng)殖是農民重要的經濟來源,也是農村水體污染的主要原因。在農村為了發(fā)展經濟,河流、池塘通常都以合同形式承包給個體經營畜禽、漁業(yè)養(yǎng)殖等。由于缺乏科學指導和管理,水體污染嚴重。盡管多數(shù)地方采用了養(yǎng)魚、養(yǎng)鴨、糞便還田的循環(huán)農業(yè)模式,增大了經濟產出,但也加重了水體污染,過去能洗衣服、游泳的池塘現(xiàn)在都不復存在,這也是存在于農村經濟與環(huán)境之間的矛盾。(2)村民生活污染。我國農村區(qū)域遼闊,村落零星分布,村民生活污染物很難集中處理和控制。農村生活污染集中體現(xiàn)在生活垃圾污染、生活污水污染和燃料問題引起的污染。在河流污染方面,很多河流沿岸成了村民的垃圾堆放點,生活污水直接排入河流。農村人口膨脹、村落規(guī)模增大是農村污染的根源,而農村基礎設施落后和村民環(huán)保意識不足是農村污染的主要原因。
2水體自凈能力
水體的自凈能力是很有限的,如果污染物質排入量超出了水體自凈能力,就會造成水體污染。一定水體所能容納污染物質的最大負荷被稱為水環(huán)境容量,即某水域所能承擔外加的某種污染物質的最大允許負荷量[5]。水體污染治理就是基于水體自凈機理進行治理的,水體污染治理的前提是有效的污水末端治理,只有有效控制了污染源的輸入,對水體的污染治理才是經濟有效的。水體的自凈作用按其凈化機理可分為物理凈化過程、化學凈化過程和生物凈化過程。物理凈化機理是天然水體的稀釋、擴散、沉淀和揮發(fā)作用,使污染物質的濃度降低;化學凈化機理是天然水體通過氧化、還原、酸堿反應、分解、凝聚、中和等作用,使污染物質的存在形態(tài)發(fā)生變化,并且濃度降低;生物凈化機理是天然水體中的生物活動使污染物質的濃度降低,特別是水中微生物對有機物的氧化分解作用[6]。
3水環(huán)境污染原理
水環(huán)境污染,就是人為的外界干擾,如污染物質的過量排入,超過了水體的自凈能力,引起水體中某一環(huán)節(jié)發(fā)生變化,并使水環(huán)境短期內無法達到新的平衡。通過水環(huán)境生態(tài)系統(tǒng)分析,可以直觀地了解污染發(fā)生的演化過程及掌握各要素間的利害關系,為污染防治提供理論支持。當前的污染問題可以分為傳統(tǒng)的生態(tài)位污染、水條件污染、難降解有機物污染和毒性污染。
1)生態(tài)位污染。生態(tài)位污染是指人為向水環(huán)境系統(tǒng)中輸入某一過多污染物質,該污染物質是生態(tài)系統(tǒng)中的某一生態(tài)位上組成,造成該生態(tài)位的顯著性突變,并最終引起生態(tài)系統(tǒng)短期內無法恢復的污染。如典型的有機污染、富營養(yǎng)化污染,這類污染是人類生產生活中最常產生的污染,我國集中體現(xiàn)在城市生活污水的污染。當向水體中排放了過量有機物質時,使得微生物(分解者)大量生長,并消耗水體中的氧氣,水生生物由于缺氧逐漸死亡,水體中有機物進一步積累,如此循環(huán)導致水質最終惡化,形成厭氧環(huán)境,造成有機污染。當向水體中排放過量富營養(yǎng)化元素N、P等時,造成藻類大量生長,特別是低等藻類瘋長形成水華,生物量急劇增加,破壞了供氧平衡,使水體溶解氧逐漸減少,魚類等高等生物死亡,水體中有機物積累,又促使微生物大量生長,如此循環(huán)導致水體最終呈現(xiàn)厭氧環(huán)境,造成富營養(yǎng)化污染。
2)水條件污染。水條件污染是指由于人為向水環(huán)境輸入某一污染物質,改變了水體水質的某些物理性質及生物的生存環(huán)境,導致生物無法適應而大量死亡的污染,如熱污染、酸污染、鹽堿污染等造成了水體溫度、pH、堿度等水質變化,從而使生物無法生存。這里可以是對某一種生物的影響,也可以是所有生物的影響,不同生物對不同環(huán)境條件有不同的適應能力。通常微生物環(huán)境適應能力大于植物,植物適應能力又大于動物。
3)難降解有機物污染。在工業(yè)污水中有很多難降解的有機污染物,其存在不會對生物造成直接危害和瞬時毒性,但由于其難降解性,可以在自然界中長期存在并不斷積累,如塑料盒、塑料袋、農用薄膜等,其造成的白色污染已日益受到人們重視。
4)有毒污染。有毒污染是指由于人為向水體中排放了某些生物有毒物質,使水體中生物慢性中毒或快速死亡的污染。該類污染主要體現(xiàn)在工業(yè)污染中,如重金屬污染、有毒有機烴類化合物、農藥污染等。
水體污染治理對策
1河道曝氣充氧
從水環(huán)境生態(tài)結構出發(fā),環(huán)境污染的根源在于最終造成水體供氧平衡的破壞,由于水體氧虧值逐漸增大,最終水體中的好氧生物,特別是高等動植物將因為缺氧而死亡。在治理水環(huán)境污染時,可以從供氧關系出發(fā),通過人為手段,增加水體復氧能力,從而增加水體環(huán)境承載力,減少水生物的死亡,促進水質恢復。河道曝氣技術的應用由來已久,國外特別是歐美諸國,早在20世紀就有許多水域污染治理案例。如德國1998年夏天進行的Saar河純氧曝氣治理,利用純氧曝氣船對Saar河進行曝氣,以提高水體溶解氧量。德國Fulda河純氧曝氣系統(tǒng)已運行多年,間歇運行,當水體溶解氧濃度低于指定的臨界值時則啟動,效果良好,有效降低了運行成本。英國泰晤士河是世界上最著名的河道曝氣整治項目之一,為減輕混合污水導致溶解氧濃度降低所帶來的影響,1988年建造了一個機動增氧的純氧-混流增氧系統(tǒng)。美國1987和1988年在密西西比河明尼蘇達碼頭附近的河道安裝了曝氣設備,有效地控制了臭味產生和藻類的過量繁殖[7]。
1)河道曝氣充氧的理論依據(jù)。生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定的基礎是要滿足供氧平衡,即水體復氧速率(VDO)不能小于水體生物好氧速率(VNO),否則水體中溶解氧將逐漸減少,最終處于厭氧狀態(tài),導致水體生物缺氧死亡。水體生物好氧速率與水體生物量之間滿足一定的函數(shù)關系,如果用X表示水體中生物量,則可用VNO=f1(X)表示該函數(shù)關系。供氧平衡時,VDO≥VNO=f1(X)。由于水體污染,水中有機物增加導致細菌等微生物大量生長,或水體富營養(yǎng)化導致藻類大量生長,最終使水體生物量X增大,所以水體好氧速率也增大。自然狀態(tài)下的復氧速率是恒定的,必然造成氧虧值的增大,水體生物缺氧死亡。河道曝氣復氧的目的是人為地增大河道復氧速率,維持供氧平衡。
2)河道曝氣復氧形式。(1)固定式充氧站。在需要曝氣充氧的河段上安裝固定的曝氣充氧裝置,可以采用不同的曝氣設備。當河水較深,需要長期充氧時,且曝氣河段有航運要求或景觀功能要求時,可以采用鼓風曝氣或純氧曝氣;當河水較淺,沒有航運要求或景觀功能要求時,可以采用機械曝氣形式。(2)移動式充氧站。這種曝氣方式主要表現(xiàn)為充氧船曝氣。曝氣充氧船可以自由移動,機動靈活,便于人為控制和調控運行的時間和空間,不影響河道航運功能。因此,德國、英國、澳大利亞等國家在合流治理中都采用過這種方法,我國在蘇州河治理中也采用過充氧船曝氣方式[8]。3.2
2生物強化技術
單純的河道曝氣復氧是不經濟的。長期污染的水體中好養(yǎng)生物長期受到抑制,生物量很少,曝氣復氧可以讓好氧微生物逐漸恢復,但需要一段時間,復氧速率遠大于好氧速率,造成氧的浪費。生物強化技術就是在供氧平衡范圍內,人為加大水體中微生物的量,促進有機物的降解。生物強化技術是針對河流有機污染的治理措施,即直接向污染水體中接種外援的污染降解菌,通過微生物的迅速增殖加快水體中污染物的降解進程,從而加快水體自凈,迅速恢復正常的平衡狀態(tài)。生物強化技術通常需要曝氣,以保證水體的供氧平衡,否則只會令水體更加惡化。目前,國內外常用的有集中式生物系統(tǒng)、高效復合微生物菌群(EM)及固定化微生物等技術。
1)內置式水處理系統(tǒng)。實質上,內置式水處理系統(tǒng)就是將污水處理廠搬到了河流中,就地處理河水,屬于一種原位修復技術,也稱為“圍河造廠”。將一個巨型容器置于河道中,在容器中添加活性污泥并進行曝氣,達到處理河水的目的。巨型容器是用來容納污泥,防止污泥流失,控制污泥在一定濃度。隨河水流走的污泥在河道復氧的保證下,也加大了水體自凈能力,不會對河水產生不良影響。
2)外置式生物箱。外置式生物箱相當于一個微型污水處理器,在一個箱式容器中培養(yǎng)一定濃度的活性污泥,并給予曝氣,處理河水中的有機物質。與“圍河造廠”相比,其規(guī)模和功能小了很多。生物箱可以漂浮在河面,不用支撐,靈活方便,適用于不需要長期處理的河水、局部污染水體,如排污口或有航運要求的河道。
3)水域景觀生態(tài)治理。水域景觀治理是基于河水富營養(yǎng)化的治理,由于景觀系統(tǒng)的復雜性,生態(tài)系統(tǒng)多樣,對增強河流的環(huán)境容量至關重要。水域景觀治理就是在河堤和河道上構建人工景觀環(huán)境,栽培美人蕉、旱傘草等水生植物。另外,水域景觀也是微生物、昆蟲、魚類、鳥類等自然生物棲息地,對于增強河流生態(tài)功能有積極作用。(1)構建河岸混合植物帶。河岸混合植物帶是指在河岸淺水區(qū)以挺水植物、浮葉植物、部分沉水植物和陸生植物為主的區(qū)域。典型挺水植物有香蒲、蘆葦、蓮燈,浮葉植物有睡蓮、菱,沉水植物有眼子菜、金魚藻、苦草等。李睿華等對河岸植物帶處理污染河水進行了研究[9],結果表明,河岸混合植物水生系統(tǒng)對NH+4-N、TP有良好去除效果,去除率分別達71.1%、69.3%;對有機物也有一定去除效果,COD去除率達43.5%??梢?,構建河岸混合植物帶,對于增強河流自凈能力,特別是促進N、P元素的生態(tài)循環(huán)有重要作用,同時也達到了景觀治理的要求,對于美化環(huán)境、提高河流復氧能力、增強河流生態(tài)功能非常有效。(2)生物浮島技術。生物浮島技術是利用生態(tài)工學原理,在受污染河道用木頭、泡沫等輕質材料搭建浮島,以浮島為載體,在水面上種植植物,構成微生物、昆蟲魚類、鳥類、植物等自然生物棲息地,形成生物鏈來幫助水體自凈[10]。與河岸植物帶功能相同,生物浮島也是以水生植物為中心構建生態(tài)鏈條,促進物質循環(huán)和能量流動,從而提高河流的自凈能力。生物浮島技術比較適用于沒有航運要求的小河道,對于有航運要求的河道,要慎重選擇生物浮島的位置,一般選在河道較寬的部位,或在人工開鑿港灣設置浮島,也可設計小型浮島,零星多點分布。
篇8
關鍵詞:河道治理;難點;對策
中圖分類號: TV147 文獻標識碼: A
引言
水污染是中國水危機中普遍存在的突出問題??偯娣e約100萬平方公里的西南地區(qū)由于地質條件的特殊性,使得污染物質容易進入其廣泛分布的河流之中;同時又由于很多人認識不到問題的嚴重性,不注重治理和保護, 使得河流的污染破壞越來越嚴重,治理難度也一步步增加。
一、水體污染的污染源
據(jù)調查,西南地區(qū)的主要污染源來自于工業(yè)、生活和農業(yè),其中工業(yè)污染和生活污染最為嚴重。
1、工業(yè)污染
改革開放以來,我國城市的經濟發(fā)展迅速。隨著社會經濟的發(fā)展,工業(yè)也不斷的發(fā)展,一方面為城市帶去了更大的發(fā)展機會,另一方也對當?shù)丨h(huán)境造成了一定的污染。近些年來,工業(yè)的用水量不斷增加,大量廢水排入到河道中,導致了河道的污染。由于工業(yè)污染,河水中的氨氮嚴重的超標,河水發(fā)臭,顏色發(fā)黑。
2、生活污染
城市進程不斷加快,城市居民的生活污水已經成為了影響河道水質的重要影響因素。尤其是在城市化程度較低的地區(qū),基礎設施還不健全,管理體制也存在一定缺陷,導致對生活污水的處理不全面。
3、農業(yè)污染
在大力發(fā)展當?shù)剞r業(yè)的同時,人們都忽視了農藥的殘留、禽類和畜類的糞便等都在一定程度上會影響當?shù)睾拥赖乃|。農業(yè)生產中產生的污水往往未經處理就排入到河中,禽畜的糞便對河道的污染較為明顯,但農藥對河道水質的影響則相對緩慢,是一個從量變到質變的過程。
農藥化肥的使用有可能造成水體的富營養(yǎng)化,據(jù)媒體報道,我國的多條河流每年都會出現(xiàn)大量的浮萍,污染十分嚴重。夏季一些河道可能根本看到不到河水,而且隨著夏季溫度的升高,一些地區(qū)的河水甚至會發(fā)出惡臭,嚴重降低了人們的生活質量。浮萍的出現(xiàn)很大程度上就是由于河水的富營養(yǎng)化導致的,河水的富營養(yǎng)化污染有可能來自工業(yè)污染、農業(yè)污染和人們的日常生活用水污染,因此在整治的過程中應該要進行綜合的整治。
二、河道治理中的難點問題分析
1、泄洪以及防洪治理
在對河道進行構建施工的時候,因為各類建筑物眾多,又不能輕易對其進行排除,就導致了沒有足夠空間來進行河道防洪建設。不但如此,部分構建物因其特殊的位置或獨特的構建結構會對河流走勢進行改變,還會造成水流阻雍。這些都造成防洪泄洪的問題,給人民的生命安全造成嚴重威脅。近年來,許多城市存在洪災問題,有些由于河道堤防未有達標整治防洪標準不夠高,有些由于不能及時泄洪導致內澇,需要綜合考慮防洪排澇功能也是河道治理的難點。
2、無法對自然風險進行管控
自然環(huán)境是施工人員無法確定的一個因素,所以在進行河道治理時,也成為了一個治理難點。自然風險包括水文氣象、作業(yè)環(huán)境等。因為各地環(huán)境不同,所以治理方法也不同,但是自然風險具有突發(fā)性,不可抗拒性,所以我們無法從根本上進行治理,只能盡可能做多方面設想,防治自然風險。
3、難以設計出完全科學的工程
由于每個地方的地質有所區(qū)別,每條河流的河勢流路也各不相同,所以很難創(chuàng)造一套能夠通用的科學工程設計。另外,河道水流是屬于自然水流,流勢并不穩(wěn)定,沒有辦法進行良好的控制,加上工程配套不齊全、主流控導能力很差、也會造成防洪壓力大、水流散亂等問題。一旦因為工程設計而出了工程事故,不但危險性很大,而且沒有辦法進行及時搶險,會造成大量經濟損失。
4、河流污染問題嚴重
目前,我國的河流污染嚴重,而且勢態(tài)有不斷加劇的趨勢。雖然河道治理包括對水質污染的處理,但是河道治理也沒有辦法短期完全將污染水質進行恢復。而且水污染并不完全是由河道建設所引起的,其大部分原因還是居民生活污水和工業(yè)污水污染。水資源的污染,不但造成人民生活質量下降,還會造成生活用水資源的短缺和工商農業(yè)發(fā)展的阻礙,給國家?guī)斫洕鷵p失。但是,我國對于生態(tài)環(huán)境的重視程度不夠,一心投入到經濟建設中,忽視了生態(tài)污染對人民生活的影響。導致的結果是河道難以治理,造成生態(tài)破壞。
三、加強河道治理的有效策略
1、修建河道整治建筑
河道整治建筑可調整水流,穩(wěn)定河水走向,防止河流橫向變形,鞏固堤壩。通常的有丁壩、護岸等,采用的根據(jù)實際情況分為土、石、竹,另外柳石枕、石籠也是不錯的選擇。丁壩通常以組布設,還可等距離的布置,切忌布置一體丁壩,因其可造成上下游水混亂,極易被沖垮。鎖壩用于擁堵河道汊道,可集中水流,利于航行。根據(jù)地形水文條件選擇優(yōu)越工程。護岸則是在河岸布置抗沖刷材料,減少水流對河岸的侵蝕。
2、實施河道裁彎
曲形河道雖然優(yōu)美,但是在防洪方面卻無能為力,裁去河道過于彎曲的部分,既可以增加防洪能力,也可以使通航更加的順利。河道彎曲,河流對凹面沖擊大,凸面泥沙極易堆積,會阻礙河道的暢通。所以在適時的情況下,可進行人工裁彎,改變河道平面,使流水通順。進行河道裁彎工作時,關鍵重視引河的設計,綜合考慮施工條件、河水年流量變化平均水平等。
3、實施河道擴寬
河道的擴寬指在原有河道的寬度上人工的增加寬度。河道擴寬能夠使大流量水快速通過,防止河道水面上漲過快帶來的安全隱患。特別是經過城市中的河道,河道過于狹窄在于洪峰來臨時,疏導不利,城市變?yōu)楹Q?。河道擴寬施工中,要考慮河岸房屋樹木的補償問題,維護人民物權。還應考慮開挖泥土的運輸以及開挖寬度,做到適度與實用的原則,施工完成后要進行堤壩維護。
4、實施河道清淤疏浚
泥沙的大量匯入導致河流水平面上漲,在暴雨時,高水位流量容易出危險。河流清淤疏浚后,減少泥沙淤積,增強了河流的泄洪能力;對清淤泥沙還可以用于堵塞洼地,一舉兩得。工程施工應該做好準備,實地進行勘察,做好記錄,設計、作業(yè)與指揮上做好管理,工程的驗收要嚴格。
四、城市河道整治中的功能性擴展
1、景觀、休閑、娛樂功能
不僅是在城市,鄉(xiāng)村也應建立河道景觀系統(tǒng)。優(yōu)美的河流景觀,不僅改變了城市的整體印象,而且使框架化的城市變得生機勃勃。河流景觀不僅有給予人心靈平靜的小溪,還有給予人視覺沖擊的大河,不管是哪一種景觀,都給予人相同的享受,同時水體的流動和岸堤的靜止將動靜結合在一起,讓城市的景觀趨于完整。河流不僅可以帶給人視覺上和心靈上的享受,還可以為人們提供休閑娛樂的場所,如像劃船之類的在水上進行的娛樂活動,以及像野營之類的沿河岸進行的休閑活動。
2、生態(tài)功能
從基礎功能的角度來說,河道治理要考慮到排洪的需求;從生態(tài)的角度來說,河道治理要考慮到恢復水流自然特征的要求。水流的多樣性決定著水生物的多樣性,所以要設計不同的水流形式,如靠不同的河流寬度來改變水流的速度;而在水流的景觀上要趨于自然,如在水中設置大量水草,以此為水生生物提供生存的環(huán)境基礎。散亂的城市生態(tài)空間影響著生態(tài)環(huán)境的發(fā)展,所以修建河道生態(tài)系統(tǒng)具有重要意義。
結束語
污水治理是河道整治的重要內容,通過對河道污染源的分析,我們可以有針對性的采取措施對河道進行綜合整治。河道整治中污水處理要堅持正確的理念,也要加強政策的引導和對河道的管理,采用科學的污水處理方法。
參考文獻
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1.1水資源的供需矛盾
蒲河基本成為被人工湖貫穿的帶狀人工濕地,全段蓄水能力達1億m以上,但全年各類供水量不足2億m,大部人工湖處于強滯水狀態(tài)。全段水資源的有效補給一是靠上游水庫的有限補水,二是靠汛期的強降雨補給。取自渾河的南北干渠和九龍河是維持中下游需水的主要水源,但其水量僅略大于各類排水水量。水資源的受控重點體現(xiàn)在時段的季節(jié)性受控和河段的分布性受控兩個方面,暨全河段枯水期補水量非常有限,各類排水成為主要補水源。4月至12月為各類補水比較恒定的時段,汛期補水時間短流量大,庫和人工湖水得到徹底的置換;就蒲河全段水源分布看,蒲河新城段為缺水區(qū),于洪至新民段為補水區(qū),遼中段為全段的匯水區(qū)。
1.2水資源結構對水生態(tài)質量的影響
目前蒲河各類排水占總水量的50%左右(非汛期)。水資源結構對水生態(tài)質量的影響重點體現(xiàn)涇污比失衡、分支河渠的影響和污水廠排水水質影響3個方面。蒲河水體的徑污比嚴重失衡,制約了清潔水對污染物的稀釋作用;南北干渠補水和九龍河補水呈現(xiàn)不同程度的污染,黃泥河和南小河仍屬重污染支流河;流域污水廠的污水處理率和處理效率仍具有差距,除各類排污事故頻發(fā)外,排水直接作為景觀水補給,在無其他水稀釋或無河道深度凈化作用條件下,河道水體均為劣Ⅴ類水體。
2蒲河水污染物的遷移轉化規(guī)律
2.1污水及特性
目前蒲河仍以受納城鎮(zhèn)和村屯污水為主,即使農副產品加工廢水,其水質特性也與生活污水相近。污水中污染物質分為溶解態(tài)、膠體態(tài)、超膠體態(tài)和懸浮態(tài),其粒徑分布及特性見表1。
2.2蒲河水污染物遷移轉化特征
水體中污染物的遷移轉化規(guī)律極其復雜,不同類型水域的差異往往較大。有關蒲河水體類型變化導致水污染物遷移轉化特征見表2。
2.2.1水環(huán)境中污染物的運動主要包括隨著水體流動的遷移、吸附于水體顆粒物的沉降(包括膠體顆粒)和通過揮發(fā)進入大氣。遷移作用是污染物在水流作用下發(fā)生的遷移運動,是一種簡單的流動形式。沉淀分離是微細的粒狀物質在水流紊亂的地方呈浮游狀態(tài),到達水域亂流不顯著的地方便開始沉降。通過水體中細菌作用,也能使溶解性的污染物轉變?yōu)榭沙恋淼奈镔|。蒲河生活污水沉降及相關處理實驗結果表明蒲河生活污水懸浮物含量較高,沉淀性顯著,通過添加絮凝藥劑可以加快沉降過程。
2.2.2水體中污染物的降解包括化學分解和生物降解,對于蒲河為代表的北方河流,前者作用遠小于生物的凈化作用,而對生物的合成有著重要作用。通常有機物生物降解過程可分為兩個階段:有機物在好氧微生物的作用下被降解為CO、HO及NH等,這一階段約在20日內完成;第二階段是NH轉化為硝酸鹽的硝化反應,這一階段大致需時百日才能最終完成。需說明的是污染物的生物降解過程也是導致生物的滋生過程,依然具有被再次分解同時又消耗氧氣的性質。
2.2.3氮、磷以不同的化學形態(tài)存在于水體中,主要包括有機氮、氨氮、亞硝酸鹽氮、硝酸鹽氮等含氮化合物和有機磷、聚合磷酸鹽、正磷酸鹽等含磷化合物。這些氮(磷)的存在形態(tài)之間能發(fā)生轉化且可轉移到浮游生物體內,冬季浮游生物死亡沉積于河底,隨著浮游生物分解又能轉移至水體。人工湖對總磷的去除效果比較顯著蒲河新城段7號閘斷面總磷濃度的年度變化曲線見圖1。圖1可見其與溫度變化具有相關性,高溫時段對磷具有較強的凈化功能,這種變化與COD變化規(guī)律基本一致。蒲河新城段典型帶狀人工湖對總磷濃度抑制作用的歸納結果見圖2。由圖2可見,7號閘處較6號閘處總磷濃度有明顯變化。由于濃度較低和湖內新排污的影響,道義橋未顯示進一步降低,且有略微增高的變化。
2.3蒲河自凈功能的變化
水體中污染物的遷移轉化過程即是河流自凈的過程,河湖的自凈功能很強但也有限,所謂有限即是指保證良性凈化條件下的“容量”限度。超出這一限度,則體現(xiàn)非良性自凈,即人們常說的“污染”型自凈,如富營養(yǎng)化和黑臭(厭氧氧化)等。蒲河帶狀河湖的建設產生了自凈能力提升的有利和不利因素,如通過河道蓄水設施的建設提升了自凈空間,但滯水區(qū)復氧條件與溶解氣體質量變差;沉降分離凈化作用增加但底質質量降低等。
3水生態(tài)質量考核指標
確定水生態(tài)系統(tǒng)代表性評價因子,在基準研究基礎上制定適用于不同河流的標準體系乃是我國“十二五”期間的重點研究任務。根據(jù)以蒲河為代表的河流污染現(xiàn)狀和水生態(tài)建設目標的需求,在此重點分析將總COD、總氮、總磷、DO、底質灼燒減重等作為蒲河水生態(tài)考核指標。
3.1水體有機污染指標
生物化學需氧量表示有機污染物進行生化分解過程所需要的氧量,但是在使用上受到限制,故可以采用COD來測定。2002年前后國家曾對COD測定作出兩種規(guī)定,既將樣品混合后測定和將樣品靜置30min后取上清液分析。前者包括了不同粒徑物的總體污染水平,后者主要反映溶解性COD的污染水平。蒲河生活污水比例大,各種形態(tài)污染物的遷移轉化均對水體和底質造成影響,故應采用兩種方法進行測定,從而反映污染物的液固分布和轉化。蒲河典型水域兩種方法的測定結果見圖3。圖3可見,滯水區(qū)二者差異較小,流水區(qū)差異較大(7號閘和道義橋處為滯水區(qū))。
3.2富營養(yǎng)化指標
氮磷是國家地表水標準中規(guī)定主要污染物,也是水體富營養(yǎng)化的主要考核指標。目前蒲河水體以富營養(yǎng)化為主要污染特征,其污染水平可以用總磷、氨氮、總氮、葉綠素a和透明度等指標來衡量。
3.3水生生物指標
水生生物是生活在水體中各類生物的總稱,其種類繁多,包括浮游生物、著生生物、底棲動物、魚類和微生物等。按功能劃分,一般分為自養(yǎng)生物(藻類等水生植物)、異養(yǎng)生物(輪蟲和魚類等水生動物)和分解者(各種水生微生物)。水生生物的種類和數(shù)量可以反映水質的好壞。有些水生生物(如責翅目、蜉蝣目稚蟲或毛翹目幼蟲等)適于在清潔水域生活,而顫蚓類、蜂蠅幼蟲和污水菌等生物多出現(xiàn)在受有機物污染嚴重的水域。水生生物的種類和存在是水質變化的標志和體現(xiàn),如何作為水質的監(jiān)測指標尚在討論之中。此外,尚存在影響機理和監(jiān)測條件等諸多因素的制約。
3.4相關物理化學指標
水體中溶解氧含量即是考核水體質量的重要指標,也是研究水體生物特性與污染物遷移轉化的重要指標。通常好氧性和厭氧性水體的判別主要以DO值來確定,但水生物的作用往往導致其異常的變化。水體中DO值低于3mg/L,水體質量往往已達到劣Ⅴ類水體的水平。水體中pH的很小波動往往能夠反映水體生物活動的較大變化和趨勢,基于變化量小和機理復雜,這一指標的應用尚有局限性。水體中二氧化碳含量會影響水生生物的繁殖和微生物的生化過程。水體中二氧化碳主要來源于有機物氧化分解和空氣中CO在水中的溶解,通常水中的CO含量不應超過25mg/L。此外,河流水體流速(滯水條件)、水深、水溫以及光照條件等,也是水質研究的重要相關指標。
3.5底質指標
目前有關底質的規(guī)定指標較少,多為以底棲動物為考核指標?;诘踪|研究的需要,需應用底質色度,灼燒減重量、硝酸鹽和磷酸鹽等指標,衡量底質的質量及分析其對水體的影響。
4蒲河流域水生態(tài)質量變化趨勢與污染特征
4.1蒲河流域水生態(tài)質量變化趨勢
4.1.12008年以前,蒲河全段水體
呈重污染水平,大部分河道成為黑臭污水的輸送河道。自2011年起,污水收集處理設施的快速設以及河道建設和水資源調控的實施,使得蒲河水質發(fā)生顯著變化,大部分河段黑臭現(xiàn)象消失,除枯水期外,其它時段的水質接近Ⅴ類水體的標準。不同水域的富營養(yǎng)化仍比較嚴重,各項指標已超出重營養(yǎng)化規(guī)定的水平。
4.1.2近年來蒲河的枯、平水期的水質水量變化已不顯著,豐水期變化僅限于降雨有限的時段。通常蒲河源頭的棋盤山水庫于5月份開始放水,蒲河水質得到好轉。汛期過后,棋盤山水庫放水量減少,污水蓄積量不斷增加,蒲河水質呈現(xiàn)逐步惡化的態(tài)勢。
4.1.3蒲河河道較長且納污節(jié)點分散,各區(qū)段水質波動較大。蒲河新城段位于沈陽市段上游,大量納污造成上游河段的污染。于洪段雖有支流河和運河水的季節(jié)性補充,但上游大量污水的下引使得水質改善程度有限。下游段由于水體自凈使水質得到改善,但底質惡化。
4.2蒲河富營養(yǎng)化污染
近年蒲河新城段等富營養(yǎng)化污染仍嚴重見表3。高溫時段先后發(fā)生大面積水藻和浮萍瘋長現(xiàn)象,污染物含量、滯水型水域、氣溫、水溫、日照等綜合因素影響顯著。圖4反映了蒲河全段磷濃度總體下降的趨勢、排污節(jié)點對干流的明顯影響以及人工湖對總磷的凈化作用。
4.3底質變化與局部河道的黑臭污染
蒲河流域的水體類型變化等因素導致水污染物的沉降特性增強,特別是各區(qū)段人工湖的作用大大消減進入團結水庫的底泥量并緩解了團結水庫的污染狀況。沉淀有機污染物的降解明顯受北方氣候條件和水文條件的影響。高溫期凈化作用增強,汛期對底質的遷移有明顯作用。此外,底質的變化導致人工湖庫的水質變化具有顯著的滯后性。此外,蒲河新城段的北部污水廠和下游遼中污水廠的事故排污頻率較大,由于徑流水少且污水在河道內滯流,形成局部的黑臭河道。
篇10
關鍵詞:河道;污染;生態(tài)修復
中圖分類號:X143文獻標識碼:A文章編號:16749944(2014)10002402
1引言
河道是包括河堤、護坡、河床、水體、微生物和動植物的復雜生態(tài)系統(tǒng),既是防洪排澇、引水抗旱的重要通道,又是休閑娛樂和觀賞旅游的場所。自從進入工業(yè)革命之后,人們一味追求經濟的發(fā)展,大量工業(yè)廢水、農業(yè)污水和生活污水直接排入河流,加上河流管理和維護的缺失,河道普遍出現(xiàn)形狀單一、河道結構硬化、水環(huán)境惡化、河流生態(tài)系統(tǒng)嚴重破壞、河道景觀嚴重散失等問題[1]。然而,河道環(huán)境基礎設施的建設遠遠滯后于經濟的發(fā)展,如何進行河道生態(tài)修復建設是當前河道生態(tài)修復亟待解決的問題。因此,河道生態(tài)修復技術的進步對于河道生態(tài)修復具有十分重要的意義。
2河道生態(tài)修復的原則
河道生態(tài)修復是在堅持自然原則、生態(tài)原則、整體景觀原則的基礎上達到改善河流水質、優(yōu)化河流景觀、設計合理的空間的目標[2,3]。
2.1自然原則
自然原則是河道生態(tài)修復的關鍵。河道生態(tài)修復材料的選擇方面應盡量運用自然材料,例如,運用木樁、拋石、沉石進行護坡護岸,在河堤上采用喬、灌、草立體防護,河道內可以通過營造適宜的生物棲息環(huán)境來凈化河道水資源,在一定程度上可以改善河道污染的現(xiàn)狀,緩解河道污染的問題。
2.2生態(tài)原則
生態(tài)原則,就是要充分考慮河流的生物多樣性。在采取因地制宜發(fā)展穩(wěn)定塘、人工濕地及生物柵等處理技術的同時,應重視河岸植被建設,為水生動物的生存繁衍提供合理空間,確保水體適合分解微生物的生存。水生動植物和微生物可以提高水域生物凈化能力,從而有效控制水體污染物,使河道生態(tài)系統(tǒng)的物質循環(huán)和能量流動處于良性狀態(tài)。
2.3整體景觀原則
整體景觀原則,就是從整體景觀的宏觀概念出發(fā),整體上把握河道景觀的現(xiàn)狀以及河道污染情況,將治理、修復、凈化與環(huán)境景觀美化有機結合,進行立體修復,進而實現(xiàn)生態(tài)環(huán)境、社會以及經濟效益的最大化。
3河道生態(tài)修復技術
河道生態(tài)修復主要目標是凈化水質、優(yōu)化河流景觀和設計合理的空間。目前改善河流的水質主要技術手段有物理修復、化學修復和生物修復3種方法,優(yōu)化河流景觀和設計合理的空間包括生態(tài)工程修復、生態(tài)護堤和河道景觀設計等措施。
3.1凈化河流水質技術
3.1.1物理修復技術
物理修復主要是采取各種工程措施改善受污染河道的水文條件和底泥環(huán)境條件,從而達到河道生態(tài)修復的目的[4]。目前物理修復技術主要包括底泥疏浚、底泥稀釋和沖刷、引水換水、機械除藻、水力調度、氣體抽提、空氣吹脫等技術,這些技術有目的明確、見效快等優(yōu)點,但同時存在工程量大、成本高、治理不徹底等不足。
3.1.2化學修復技術
化學修復就是向受污染的河道中投入化學改良劑,通過藥劑學改良劑能夠與污染物發(fā)生化學反應,生成對環(huán)境無害的中性物質,以達到凈化水質的目的[4]。該方法常用于處理突發(fā)性水污染,有速度快、效果好等優(yōu)點,但治理效果不佳,也不能從根本上解決問題,因此化學修復只能作為一種輔助治理手段。
3.1.3生物修復技術
生物修復技術是充分利用水體中的植物、水生動物和微生物的吸收、降解和轉化作用,將水體中的有害污染物濃度降至最低,實現(xiàn)河道水質生態(tài)恢復的目標。
(1) 植物修復。植物修復法是利用高等水生植物及其根際微生物的共同作用去除水體中的污染物,其凈化機理是植物的直接吸收、植物根莖部釋氧、生物化感、植物根系微生物降解。研究表明,水麻、一年蓬等植物能高效吸收重金屬鎘;水芹菜、馬尾草等植物能富集水體中N、P;金魚藻、眼子菜等水生植物向水體中釋放的化感物質能抑制藻類的大量繁殖[5]。
(2) 微生物修復。微生物作為生態(tài)系統(tǒng)中的分解者,不僅能夠清除水體污染物,對水中營養(yǎng)成分的循環(huán)也起著重要作用,一些有特殊分解轉化能力的微生物在河流生態(tài)修復中倍受歡迎。微生物修復技術包括兩個方面:一方面是投加營養(yǎng)物質或曝氣增氧等方式,目的是促進土著微生物的生長;另一方面是直接向水體中投加高效降解菌。目前應用廣泛的有:①微生物強化法(通過調控污染水體中的溶解氧濃度、pH值、營養(yǎng)鹽濃度等,促進土著微生物吸附、吸收和降解河道中的污染物);②生物膜技術(由細菌、真菌、原生動物和藻類等組成生物膜,通過與污水充分接觸,降解其中的污染物);③投菌法(向污染水體投加針對不同污染物性質的高效菌種,如有機污染物高效降解菌、硝化細菌、光合細菌等,從而達到凈化水質的目的)。這些技術在國內外河流污染治理工作中得到了廣泛應用[6]。
(3) 復合生物修復。植物修復和微生物修復都是單獨研究植物和微生物在凈化水質的過程中發(fā)展的河道水質凈化技術,單獨運用某一種植物或微生物是很難達到理想效果,因此,在實際應用中,人們會將各種生物修復技術進行整合,多種生物合理配置,從而使修復效果達到1+1>2的效果。目前國內外廣泛應用的復合生物修復技術主要有人工浮島技術(由人工設計建造漂浮在水面上供動植物、動物和微生物生長棲息繁衍的生物生態(tài)設施)和人工濕地技術(由人工基質和生長在上面的多種水生植物組成)[7]。這兩種方法都是利用基質填料、微生物和水生動植物之間的協(xié)同作用,實現(xiàn)對水體中絕大部分有害物質,如重金屬、有機物等,進行分解吸收,達到凈化水體的目的[8]。
3.2優(yōu)化河流景觀和設計合理的空間
3.2.1生態(tài)工程修復技術
生態(tài)工程修復主要把握好三個方面的內容:一是降低邊坡坡度;二是配置凹岸和凸岸、淺灘和深塘;三是修建池塘。凹岸和凸岸、淺灘和深塘的交替出現(xiàn),一方面增加流水的紊動,促進了河水充氧,另外,淺灘、深塘和池塘的底層有大量底沙和淤泥,為水生動物提供了主要棲息地和保護區(qū),以及覓食空間,保護了生態(tài)多樣性[3]。另外,河壩、混凝土河道等對河流生態(tài)系統(tǒng)有一定的負面影響,在河道生態(tài)修復中應盡量避免。有很多新興生態(tài)環(huán)保材料,如生態(tài)磚、生態(tài)水泥和生態(tài)混泥土等都能夠提高河流的生態(tài)效益。
3.2.2生態(tài)護堤技術
生態(tài)護堤技術分為植物護坡技術和植物工程復合護坡技術。植物護坡主要通過植被根系的力學效應(深根錨固和淺根加筋)和水文效應(降低孔壓消弱濺蝕和控制徑流)來固土防止水土流失,在滿足河道生態(tài)環(huán)境需要的同時,還能進行景觀造景[5]。生態(tài)護堤技術可以防止單一工程型護坡技術帶來的呆板和負面生態(tài)效應,極其有利于保護和恢復生態(tài)環(huán)境,同時也具備傳統(tǒng)護坡的防范、保護功能。生態(tài)護堤技術將河流的安全防護和對河道生態(tài)環(huán)境的保護有機結合,是確保河流安全和生態(tài)環(huán)保的良好措施[7]。
2014年10月綠色科技第10期
廖思紅,等:河道生態(tài)修復技術自然與生態(tài)
3.2.3河道景觀設計
河道道景觀設計包括河道形態(tài)設計和河岸的綠化美化。河道形態(tài)設計首先保障河流安全防護,降低河水流速、削減洪峰流量,在此基礎上應提高河流的空間異質性,為各種生物提供良好的棲息場所[9]。例如橫斷面上避免混凝土和漿砌石的硬質護岸;縱斷面上設置蛇形曲線,合理布置深潭淺溝,盡量恢復河流的生態(tài)原貌[10]。在流經城市的河流修復中,河流綠化應考慮將河水和植物合理搭配,從而使得河流生態(tài)與城市整體景觀和諧統(tǒng)一。
4展望
河流的污染和結構的破壞是一個全球性的生態(tài)問題,加強河流的治理是一個全球性的生態(tài)熱點問題。鑒于每一條河道治理的復雜性和不可預測性,應充分考慮“一河一策”的修復理念,關注多種修復技術的聯(lián)合作用。尤其倡導以生物修復技術法為主導,物理修復技術和化學修復技術相結合,最大程度實現(xiàn)河道的污染治理、河道景觀美化和沿河居民生活環(huán)境的統(tǒng)一。
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