水污染防治與生態(tài)修復(fù)的研究與戰(zhàn)略探討

鄭彥云

摘? 要：高速經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)，生態(tài)環(huán)境污染問題卻越來越嚴(yán)重。其中最為突出的是在我國(guó)水資源匱乏的前提下的水污染防治問題。文章從物理、生物、化學(xué)三個(gè)角度的手段進(jìn)行分析，針對(duì)水污染防治和生態(tài)修復(fù)的問題進(jìn)行探討，試圖從戰(zhàn)略層面提供解決方法。希望能對(duì)水污染防治與生態(tài)修復(fù)提供一些啟示和借鑒。

關(guān)鍵詞：水污染防治;生態(tài)修復(fù);污染治理

中圖分類號(hào)：X52? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? ? ? ?文章編號(hào)：2095-2945（2019）11-0132-02

Abstract： With the rapid economic growth， the problem of ecological environment pollution is becoming more and more serious. One of the most prominent is the prevention and control of water pollution under the premise of lack of water resources in our country. Based on the analysis of physical， biological and chemical means， this paper discusses the problems of water pollution prevention and ecological restoration， and tries to provide solutions from the strategic level. It is hoped that it can provide some enlightenment and reference for the prevention and control of water pollution and ecological restoration.

前言

我國(guó)地大物博，自然資源總量豐富，但是人均占有量在世界范圍內(nèi)排名居后列。綠色生態(tài)環(huán)保理念的提出，是在可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的大背景下所產(chǎn)生的。所謂生態(tài)修復(fù)，就是在水污染防治的過程中不僅要考慮到人與水資源的關(guān)系，同時(shí)還要對(duì)人和自然、水和自然的關(guān)系進(jìn)行考慮與研究。隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，各產(chǎn)業(yè)在迅速擴(kuò)張的同時(shí)，我國(guó)水資源這個(gè)問題變得越來越嚴(yán)重。其中城市人口數(shù)量增長(zhǎng)速度快，工業(yè)相比之前更加興旺發(fā)達(dá)，人們的生活用水量大幅提升，對(duì)水資源的需求量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于從前。而這其中伴隨的各種問題，包括飲用水安全、環(huán)境污染、超標(biāo)排放等情況越來越嚴(yán)重，這要求相關(guān)專家學(xué)者對(duì)此進(jìn)行系統(tǒng)性、戰(zhàn)略性的研究，提出相對(duì)應(yīng)的策略，從根源上妥善治理水污染防治問題，在力所能及的范圍內(nèi)對(duì)生態(tài)進(jìn)行修復(fù)，防止進(jìn)一步惡化。

1 中國(guó)的水污染和生態(tài)條件

我國(guó)自然水資源豐富，條件優(yōu)越，其中水體礦化度是一種衡量水體質(zhì)量的重要指標(biāo)，是指水中含有的鈣、鎂、鋁、錳等金屬的碳酸鹽、氯化物、硫酸鹽、硝酸鹽等以及各種鈉鹽等的總和與單位水體積的比例。我國(guó)天然水的礦化度能夠滿足大多數(shù)日常生活的需要，完全滿足工業(yè)加工的要求。但是，隨著中國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，經(jīng)濟(jì)總量越來越大，“十二五”規(guī)劃下對(duì)產(chǎn)業(yè)升級(jí)的要求，城市化進(jìn)程不斷推進(jìn)，水污染問題逐漸變成城市管理工作的重心之一。地表水資源質(zhì)量的降低會(huì)很大程度上降低市民生活質(zhì)量，影響工廠企業(yè)產(chǎn)能，從而影響到經(jīng)濟(jì)效益，水資源污染和經(jīng)濟(jì)效益之間的關(guān)系是互相制約、互相推動(dòng)的。

根據(jù)研究數(shù)據(jù)表明，中國(guó)水污染的主要污染特征是“有機(jī)污染”。普遍存在高化學(xué)需氧量、氨氮含量超標(biāo)、高錳酸鹽指數(shù)超標(biāo)等。重金屬污染嚴(yán)重，影響了中國(guó)長(zhǎng)江流域和貴州、四川、云南等西南地區(qū)的水資源。 湖泊和水庫(kù)普遍存在富營(yíng)養(yǎng)化的現(xiàn)象。這對(duì)我國(guó)供水企業(yè)的作業(yè)設(shè)備帶來極大壓力，增加運(yùn)行成本，同時(shí)限制漁業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)等的發(fā)展。水污染防治與生態(tài)修復(fù)工作刻不容緩。

2 水污染防治與修復(fù)工作思路

目前，人們往往使用物理、化學(xué)、生物等處理方法對(duì)水污染進(jìn)行修復(fù)。各種處理方法之間，處理難度、處理成本、管理成本等各有不同，同時(shí)針對(duì)不同水體、水質(zhì)也可以選擇不同方法進(jìn)行處理。下文試從戰(zhàn)略層面對(duì)各類治理方法進(jìn)行了研究和分析。

2.1 物理處理方法

通過物理方法控制水環(huán)境污染和生態(tài)恢復(fù)主要有下面5種方法：

（1）沉淀法

通過利用大顆粒的不溶物質(zhì)和難溶物質(zhì)在水中的可沉降性，受污染水源中的顆粒在重力作用產(chǎn)生下沉作用，沉淀后實(shí)現(xiàn)“固液分離”的現(xiàn)象。在處理水污染嚴(yán)重地區(qū)的污水時(shí)，按照每個(gè)地方水源的實(shí)際污染程度，科學(xué)運(yùn)用合適的“固液分

離”方法。廢水預(yù)處理是常用的方法：將三個(gè)污水處理池互相串聯(lián)，在污水排放之前進(jìn)行初次沉淀，并將廢水分離到二次沉淀池中，減少?gòu)U水中的含沙量，全面達(dá)到提高水質(zhì)量的目的。采用沉淀法的成本不高，但是處理程度局限于將溶解度低的物質(zhì)進(jìn)行分離，而很難進(jìn)行進(jìn)一步的處理，需要結(jié)合其他處理方式共同處理。

（2）過濾法

根據(jù)水體中污染物的粒徑情況，設(shè)計(jì)孔徑比污染物粒徑小的濾網(wǎng)和濾膜，對(duì)污水中懸浮物的過濾分離。特別要注意的是，目標(biāo)污水在處理過程中，為了凈化廢水，需要通過網(wǎng)格或微孔系統(tǒng)截留廢水中的懸浮物。過濾方法分為四個(gè)步驟：格柵過濾，第一次過濾工業(yè)廢水和生活廢水采用濾網(wǎng)或網(wǎng)帶過濾。膜過濾，在水壓和機(jī)械動(dòng)力的共同影響下，選擇一種特殊的半透膜對(duì)廢水進(jìn)行第二次過濾，去除廢水中的細(xì)菌和有機(jī)物。第三步和第四步分別是“微孔過濾”和“深層過濾”，是在更小孔徑上對(duì)污染物質(zhì)進(jìn)行過濾，最后，它可以控制和處理水污染，恢復(fù)水資源的生態(tài)環(huán)境，使其達(dá)標(biāo)。這種處理方法同樣存在弊端，對(duì)于顆粒物粒徑過小的污染物要特別的過濾膜進(jìn)行處理，而且過濾膜有使用期限，在一定時(shí)間的過濾作業(yè)后，很容易發(fā)生堵塞、老化等問題，而更換過濾網(wǎng)或膜的成本和工序都是需要考量的。

（3）隔油法

油水密度差主要用于污水處理和污水中含油物質(zhì)的分離。在工業(yè)生產(chǎn)中，廢水含有較多的油，需要設(shè)置隔油池進(jìn)行污水處理。將污水以較低的水平流速排放到隔油池，密度較小的油滴將浮到水的表面。利用刮油機(jī)將水體表面的油類物質(zhì)進(jìn)清除，另外一部分密度較大的油類物質(zhì)會(huì)沉積到除油池的底部，可利用排污管道將其排除。

（4）氣浮法

采用高度分散的微氣泡作為載體，在水中附著污染物，使浮力大于重力和氣浮阻力，使污染物浮到水面形成泡沫。將污水中的懸浮物吸附到氣泡表面，通過氣泡向上，將懸浮物放置在水面上，用刮刀刮去，凈化污水。

（5）離心分離法

該方法主要采用“離心力”分離和整合不同比重的物質(zhì)。預(yù)先設(shè)定好離心機(jī)的加速度，離心力大于重力，這樣利用離心機(jī)的作用，就能比較容易地分離出污水中的污染物。

2.2 化學(xué)處理方法

污水處理化學(xué)方法的基本思想是使用專門的化學(xué)物質(zhì)，使其與污水中的污染物發(fā)生反應(yīng)，使污水中的污染物轉(zhuǎn)化成難溶物質(zhì)或微溶物質(zhì)以及無害物質(zhì)等，再通過物理處理方法進(jìn)行治理，從而達(dá)到控制水污染、修復(fù)生態(tài)的目的。化學(xué)污水處理法通常有“投加藥劑”與“傳質(zhì)作用”兩種形式：

（1）投加藥劑

主要應(yīng)用酸堿中和反應(yīng)、氧化還原反應(yīng)、電解反應(yīng)、化學(xué)沉淀法等進(jìn)行污水處理?！八釅A中和反應(yīng)”主要是向呈酸性的廢水中添加可以電離出氫氧根離子的化學(xué)物質(zhì)，使其能與廢水中的氫離子發(fā)生反應(yīng);或在堿性廢水中增加可以電離出氫離子的化學(xué)物質(zhì)，使其能夠與廢水中的氫氧根離子發(fā)生反應(yīng)，最終生成水分子和另一種易處理的難溶鹽，去除污水中的酸、堿物質(zhì)，達(dá)到凈化污水的目的。

（2）傳質(zhì)作用

主要采用離子交換，反滲透，電滲析，吸附，萃取等方式，“離子交換”是污水處理方法中最廣泛應(yīng)用的方法：將離子從污水轉(zhuǎn)移到交換顆粒表面，使離子能擴(kuò)散在孔道中，允許它們?cè)诮粨Q基進(jìn)行交換離子，交換基上通電后使污水溶液發(fā)生電泳，離子發(fā)生一定方向的運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而把污染物排出。

2.3 生物法處理法

生物法處理法對(duì)水污染進(jìn)行控制與修復(fù)，主要是通過微生物或種植可以吸收污染物的水生植物進(jìn)行代謝，廢水中含有的有機(jī)物被分解和去除，因此，該方法也稱為“廢水生化方法”。

通過對(duì)研究信息歸納總結(jié)，廢水生化方法形式多種多樣，其中“生物接觸氧化”是一種最經(jīng)常使用的生物污水處理方法。這種方法最早在歐洲各個(gè)國(guó)家使用。隨著我國(guó)改革開放的不斷深入，這種生物污水處理方法慢慢被我國(guó)污水處理界所熟悉，并很好地在污水處理活動(dòng)中應(yīng)用起來。

“曝氣生物濾池”是生物廢水處理的工具?！捌貧馍餅V池”技術(shù)具有負(fù)荷高、能耗低和成本低的特點(diǎn)，具有很強(qiáng)的實(shí)用性和可行性，廣泛應(yīng)用于一些較小的污水處理中心。

許多生物處理技術(shù)的應(yīng)用需要對(duì)微生物種類有一個(gè)全面的了解，熟悉微生物之間食物鏈的定義，微生物存活率的提高。因此，生物處理的應(yīng)用價(jià)值是目前污水治理和生態(tài)修復(fù)工作中最為顯著的。除此之外，一些開放性水域在水質(zhì)污染的情況下，種植可以吸收污染物的水生植物，比如昆明西山滇池旅游區(qū)一度污染情況十分嚴(yán)重，通過種植大面積的水葫蘆對(duì)水中污染物進(jìn)行代謝分解。但是這種情況也有一定弊端，在不明確當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)狀況的情況下，引入外來動(dòng)、植物種會(huì)對(duì)本地動(dòng)、植物的生存棲息造成威脅，甚至?xí)l(fā)物種之間的互相排斥，處于比較強(qiáng)勢(shì)地位的物種侵入，破壞原有的生態(tài)平衡。顯然，這需要嚴(yán)謹(jǐn)考證的。

3 結(jié)束語(yǔ)

隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，人們?cè)絹碓街匾暽瞽h(huán)境。面對(duì)水污染問題，我們應(yīng)該從水污染的源頭著手，使用物理、化學(xué)、生物等處理方法，凈化工業(yè)廢水和生活污水、加強(qiáng)水資源循環(huán)系統(tǒng)的建設(shè)， 最大化利用水資源，節(jié)約水資源，恢復(fù)生態(tài)環(huán)境，維護(hù)生態(tài)平衡，為人民生產(chǎn)生活創(chuàng)造溫暖、舒適的環(huán)境。

基于生態(tài)理念，在進(jìn)行水污染處理方法的選擇時(shí)，選擇符合綠色環(huán)保要求的處理方法?；谏鷳B(tài)修復(fù)，才能在水污染防治、處理的過程中進(jìn)行不斷的創(chuàng)新、探索，進(jìn)而不斷提升資源的利用率，實(shí)現(xiàn)保護(hù)生態(tài)環(huán)境的重要目標(biāo)?；谏鷳B(tài)理念，才能將綠色生態(tài)修復(fù)更好的融入水污染防治、處理工作，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)水資源的可持續(xù)發(fā)展。

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Keywords： water pollution prevention and control; ecological restoration; pollution control