城市生活污水現(xiàn)狀及植物凈化污水研究

吳玲云

[摘 要]水污染是全球性的環(huán)境問(wèn)題。天津市地處海河流域的尾閭，是一個(gè)淡水資源嚴(yán)重匱乏的城市，人均水資源占有量?jī)H為全國(guó)人均水資源的l/15。同時(shí)城市建設(shè)和經(jīng)濟(jì)跨越式的發(fā)展也加劇了全市水資源的緊張狀況，只能長(zhǎng)期依靠外調(diào)水資源解決城市生活和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的用水問(wèn)題，但不能滿足生態(tài)用水的需要，市區(qū)河道水質(zhì)極差，水生態(tài)非常脆弱，水環(huán)境惡化和水生態(tài)退化已成為制約天津市可持續(xù)發(fā)展的重要因素。治理這些問(wèn)題的多種措施中，利用城市污水生態(tài)工程處理技術(shù)，以其良好的凈化效果、獨(dú)特的經(jīng)濟(jì)效益、能耗低、簡(jiǎn)單易行以及有利于重建和恢復(fù)良好的水生生態(tài)系統(tǒng)等特點(diǎn)，正日益受到人們的關(guān)注。利用水生植物對(duì)水污染的控制過(guò)程更強(qiáng)調(diào)人與自然的和諧相處，在凈化污水的同時(shí)，也為野生生物提供了適宜的生境，使退化的水生生態(tài)環(huán)境得到改善。

[關(guān)鍵詞]水污染；營(yíng)養(yǎng)元素；水生植物；凈化

中圖分類號(hào)：X703 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2016）11-0213-01

1 緒論

水污染是一個(gè)世界性問(wèn)題，它會(huì)導(dǎo)致水資源的可利用性能降低，自然水生態(tài)系的逐漸退化。我國(guó)是水資源短缺的國(guó)家，日趨嚴(yán)重的水污染不僅降低了水體的使用功能，還進(jìn)一步加劇了水資源的短缺，對(duì)我國(guó)正在實(shí)施的資源可持續(xù)利用戰(zhàn)略帶來(lái)了嚴(yán)重的負(fù)面影響，尤其嚴(yán)重地威脅到城鄉(xiāng)居民的飲水安全和人民群眾的身體健康。目前，越來(lái)越多的專家與學(xué)者關(guān)注生物學(xué)處理法，尤其是水生、濕生植物處理法，它不僅能起到凈化水的作用，還能改善生態(tài)環(huán)境，促進(jìn)退化水生態(tài)系的恢復(fù)。

城市水環(huán)境改善的主要內(nèi)容就是對(duì)河湖水體的修復(fù)。我國(guó)在利用生物生態(tài)治理技術(shù)對(duì)河、湖進(jìn)行綜合治理方面起步較晚，大部分都還只是處于試驗(yàn)階段，并且水體污染情況與國(guó)外有所不同，各地的水體污染種類和污染程度也不同。目前國(guó)內(nèi)外研究較多的生物生態(tài)處理技術(shù)主要有人工濕地技術(shù)、人工浮床技術(shù)、人工沉床技術(shù)、河道曝氣技術(shù)、生物投菌技術(shù)。

2 我國(guó)污水處理的問(wèn)題

我國(guó)的污水處理事業(yè)的實(shí)際情況是污水處理率低，很多老城區(qū)的排水管網(wǎng)甚至不成系統(tǒng)。城市污水處理能力增長(zhǎng)緩慢和污水處理率低是造成我國(guó)水環(huán)境污染的主要原因，由此導(dǎo)致了水環(huán)境的持續(xù)惡化，并嚴(yán)重的制約了我國(guó)經(jīng)濟(jì)與社會(huì)的發(fā)展。我國(guó)城市污水處理能力增長(zhǎng)緩慢的主要原因可以歸結(jié)為以下三個(gè)方面：

2.1 污水處理技術(shù)落后

城市污水處理技術(shù)是城市污水處理設(shè)施能否高效運(yùn)轉(zhuǎn)的關(guān)鍵；長(zhǎng)期以來(lái)，我國(guó)的污水處理技術(shù)都是沿襲了歐美國(guó)家近百年來(lái)的路線和處理技術(shù)，在吸收、消化國(guó)外技術(shù)的同時(shí)也形成了自己的技術(shù)，城市污水處理技術(shù)有了很大的發(fā)展，但是我國(guó)現(xiàn)階段采用的污水處理技術(shù)與同期國(guó)外的技術(shù)水平相比依然還很落后，始終存在效率低、能耗高、維修率高、自動(dòng)化程度低等缺點(diǎn)，從而影響它們?cè)谖鬯幚韽S投標(biāo)中的競(jìng)爭(zhēng)力。

2.2 資金短缺，投資力度不夠

城市污水處理系統(tǒng)是城市的重要基礎(chǔ)設(shè)施之一，也是防止水污染、改善城市水環(huán)境質(zhì)量的重要手段，為發(fā)展我國(guó)的城市污水處理，使水環(huán)境污染得到有效的控制，資金是個(gè)根本問(wèn)題。我國(guó)經(jīng)濟(jì)水平相對(duì)于發(fā)達(dá)國(guó)家還比較落后，用于水污染治理的資金還很緊缺，不可能完全照搬國(guó)外的技術(shù)和模式，依靠大規(guī)模建設(shè)城市污水處理廠來(lái)改善水環(huán)境在現(xiàn)階段實(shí)現(xiàn)的可能性不大。即使修建了城市污水處理廠，其高昂的運(yùn)行維護(hù)管理費(fèi)用也是城市污水處理率低，水體污染嚴(yán)重的主要原因之一。據(jù)清華大學(xué)紫光顧問(wèn)公司調(diào)查：我國(guó)污水處理設(shè)備運(yùn)行狀況是l/3運(yùn)行正常、1/3不正常、l/3處于閑置狀態(tài)，污水處理廠的實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)率只能達(dá)到50%，我國(guó)污水的實(shí)際處理率遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于污水處理設(shè)施的處理能力。雖然近幾年國(guó)家對(duì)污水處理投資有所增加，但與國(guó)外相比還差距甚遠(yuǎn)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足需要。所以我國(guó)應(yīng)通過(guò)宏觀調(diào)控調(diào)整投資結(jié)構(gòu)，加大對(duì)城市排水和城市污水處理設(shè)施的投入。

2.3 管理水平低

傳統(tǒng)的處理技術(shù)較復(fù)雜，我國(guó)目前操作人員的技術(shù)素質(zhì)及管理水平不能適應(yīng)，這樣就造成了即使已建成的污水廠也不能正常運(yùn)行，嚴(yán)重制約了已建城市污水廠的正常運(yùn)行。

污水處理技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)是簡(jiǎn)易、高效率、低能耗我國(guó)是一個(gè)發(fā)展中國(guó)家，人口眾多、生產(chǎn)力落后、經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)薄弱是我國(guó)的實(shí)際國(guó)情，面對(duì)人民群眾急需解決的生存壓力，各級(jí)政府部門(mén)不得不把發(fā)展經(jīng)濟(jì)作為其首要任務(wù)。目前，我國(guó)很多大城市已經(jīng)開(kāi)始著手進(jìn)行污水處理廠建設(shè)的規(guī)劃和建設(shè)計(jì)劃工作，但在廣大中小城市（鎮(zhèn)）還沒(méi)有將污水處理建設(shè)納入城市發(fā)展的議題，其主要原因之一就是沒(méi)有專門(mén)的建設(shè)資金。

隨著我國(guó)城市化進(jìn)程的加快，中小城市（鎮(zhèn)）的發(fā)展十分迅速，全國(guó)l9200多個(gè)建制鎮(zhèn)絕大多數(shù)都沒(méi)有污水處理設(shè)施。目前，中小城市（鎮(zhèn)）的污水排放量約占全國(guó)污水排放總量的一半以上，隨著未來(lái)50年小城鎮(zhèn)建設(shè)的快速發(fā)展，生活污水和工業(yè)廢水的排放量將會(huì)數(shù)倍、甚至十幾倍的增加，勢(shì)必加劇水環(huán)境的惡化。中小城市（鎮(zhèn)）和大城市在水系上是相通的，而且往往處于大城市的上游，中小城鎮(zhèn)的污水治理工作做不好，大城市污水處理率即使達(dá)到一個(gè)很高的水平，水環(huán)境的質(zhì)量也不會(huì)有明顯改善。因此，要改善我國(guó)水環(huán)境被污染和繼續(xù)惡化的狀況，保護(hù)我國(guó)緊缺的水資源，除了要刻不容緩地對(duì)大城市的城市污水進(jìn)行處理外，中小城市（鎮(zhèn)）污水也應(yīng)該引起足夠的重視。由于這些中小城市（鎮(zhèn)）和大城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、排水體制、基礎(chǔ)資料、融資渠道等有很大的不同，因此不可能也不應(yīng)該把大城市的污水治理工藝、技術(shù)裝備等搬用到中小城市（鎮(zhèn)）的污水處理廠中去。就目前的發(fā)展?fàn)顩r來(lái)看，在中小城市污水處理方面，尚缺乏適合我國(guó)實(shí)際國(guó)情的污水處理技術(shù)和設(shè)備，缺乏資金和管理經(jīng)驗(yàn)。因此，探索和發(fā)展適合我國(guó)國(guó)情的中小城市（鎮(zhèn)）污水處理工藝，掌握一批在中小城市（鎮(zhèn)）具有代表性的污染源的治理技術(shù)和城市污水處理技術(shù)，就勢(shì)在必行。

由于我國(guó)是發(fā)展中國(guó)家，財(cái)力有限，用于基礎(chǔ)設(shè)施上的資金在大城市和中小城鎮(zhèn)之間的分配嚴(yán)重不平衡，如近期國(guó)家、省、市把投資的重點(diǎn)放在支持城市污水處理廠的建設(shè)上，對(duì)縣及以下建制鎮(zhèn)污水處理設(shè)施建設(shè)的扶持較少。另一個(gè)中小城鎮(zhèn)有別于大城市的特點(diǎn)是從業(yè)人員的技術(shù)水平和管理水平較低，這在一定程度上對(duì)污水處理廠運(yùn)行操作的難易程度提出了要求。污水處理是能源密集型的綜合技術(shù)，污水處理的能耗與所處理的污水量、水質(zhì)、采用的工藝方法、運(yùn)行方式、處理程度及操作管理有關(guān)。

3 水生植物對(duì)城市生活污水的凈化

以上這些因素就決定了應(yīng)用于中小城市（鎮(zhèn)）的污水處理技術(shù)首先必須經(jīng)濟(jì)、高效、節(jié)省能耗和簡(jiǎn)便易行。因此，研究和開(kāi)發(fā)對(duì)傳統(tǒng)工藝的改造和替代的新工藝，發(fā)展具有獨(dú)立自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的、處理效果好且高效率低能耗的污水處理技術(shù)，是我國(guó)當(dāng)前污水治理領(lǐng)域的一項(xiàng)主要任務(wù)。

目前，在高效率低能耗污水處理技術(shù)方面的研究已取得了不少進(jìn)展，也開(kāi)發(fā)出了一些經(jīng)濟(jì)實(shí)用的污水處理技術(shù)。下面所列的技術(shù)一般認(rèn)為是可行且適合我國(guó)國(guó)情的高效低能耗中小城鎮(zhèn)污水處理工藝：a）強(qiáng)化的一級(jí)處理技術(shù)；b）城市污水生態(tài)工程處理技術(shù)；c）高負(fù)荷的城市污水生物化學(xué)處理技術(shù)；d）厭氧及不完全厭氧處理技術(shù)；e）高負(fù)荷生物曝氣濾池、生物附著生長(zhǎng)技術(shù)處理城市污水處理工藝：f）現(xiàn)有城市污水處理的革新工藝。

采用植物凈化污水，較符合我國(guó)的國(guó)情，它不僅投資少、運(yùn)行費(fèi)用低、還有以下優(yōu)點(diǎn)：（1）處理污水中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)（N、P）及其他污染物等方法簡(jiǎn)單，易操作。（2）植物資源可回收再利用，并獲得一定經(jīng)濟(jì)效益。（3）環(huán)境擾動(dòng)少。（4）有較高美化環(huán)境價(jià)值，易為社會(huì)接受。當(dāng)然，它也有不足之處：（1）植物系統(tǒng)易遭蟲(chóng)害、應(yīng)注意防蟲(chóng)。（2）植物的枯枝敗葉易造成營(yíng)養(yǎng)釋放，應(yīng)注意及時(shí)清理，另外植物死亡后應(yīng)該及時(shí)補(bǔ)栽。（3）在冬季多數(shù)植物地上部分枯死，凈化效果有所降低。（4）植物凈化系統(tǒng)一般占地面積較大。如果我們充分發(fā)揮其優(yōu)點(diǎn)，彌補(bǔ)或避免其不足，合理進(jìn)行利用，那么植物凈化在發(fā)展中乃至發(fā)達(dá)國(guó)家的應(yīng)用應(yīng)該具有廣闊前景。

參考文獻(xiàn)

[1] 劉春光，邱金泉，王雯等.富營(yíng)養(yǎng)化湖泊治理中的生物操縱理論[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào)，2004，23（1）：198—201.