流域水環(huán)境綜合治理技術(shù)路線探討

寧慧平，王宗周

甘肅省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限責(zé)任公司，甘肅 蘭州 730000

1 流域水環(huán)境治理現(xiàn)狀及存在的問題

在流域水環(huán)境早期治理階段，由于治理理念較為滯后，所采取的治理技術(shù)種類單一，雖然取得了一定的治理成果，但部分水環(huán)境問題尚未得到有效解決。第一，支流污染嚴(yán)重。由于治理范圍有限，且出于成本因素考慮，治理重心主要放在改善流域干流的水質(zhì)條件上，在一定程度上忽視了流域支流的污染問題，導(dǎo)致流域水環(huán)境治理不全面。第二，雨污混流。在部分城市早期發(fā)展階段，往往布置雨污合流管網(wǎng)，將生活污水、工業(yè)廢水與收集到的雨水混合排放，雖然采取了一些水環(huán)境治理技術(shù)措施，但沒有從源頭上解決問題，使得水環(huán)境污染問題反復(fù)出現(xiàn)。第三，河道環(huán)境復(fù)雜。部分河道內(nèi)分布大量暗涵，暗涵陰暗潮濕、長(zhǎng)期缺氧，是造成河道黑臭的重要原因之一。第四，河流水資源開發(fā)利用率較高，徑流被人工高度控制，部分河段水量較小，水環(huán)境容量較低。以上問題對(duì)水環(huán)境治理技術(shù)措施的選擇具有較高的要求，如果技術(shù)措施選擇不合理，或是采取單一的技術(shù)措施，則難以保障治理效果。

2 流域水環(huán)境綜合治理技術(shù)路線

根據(jù)我國(guó)實(shí)際國(guó)情，在流域水環(huán)境綜合治理過程中，為了取得良好的治理成效，實(shí)現(xiàn)改善水環(huán)境、修復(fù)水生態(tài)、保障水安全、保護(hù)水資源的預(yù)期目標(biāo)，必須以生態(tài)文明建設(shè)為指導(dǎo)，全面實(shí)踐科學(xué)發(fā)展觀，堅(jiān)持從實(shí)際出發(fā)、統(tǒng)籌兼顧、因地制宜的原則，制定流域水環(huán)境綜合治理技術(shù)路線?；诹饔蛩h(huán)境規(guī)劃思路和區(qū)域發(fā)展規(guī)劃，遵循相關(guān)法律法規(guī)與指導(dǎo)文件，制訂切實(shí)可行的水環(huán)境整治工作計(jì)劃與具體的治理技術(shù)方案。

技術(shù)路線以流域水環(huán)境綜合治理目標(biāo)為總綱，全面掌握水質(zhì)現(xiàn)狀和主要污染源、主要污染物的分布情況，分析流域水環(huán)境承載力，計(jì)算流域水環(huán)境容量。在水環(huán)境容量不足時(shí)，根據(jù)流域?qū)嶋H情況選擇削減納污量、擴(kuò)充水環(huán)境容量或制訂污染物分配方案，準(zhǔn)確判斷流域水環(huán)境存在的問題。以水污染、水生態(tài)、水資源“三位一體”的共治思想，從源頭控制、過程控制、原位修復(fù)三個(gè)方面選用合理的技術(shù)措施。當(dāng)治理到一定程度，水環(huán)境容量變得充足時(shí)，能夠?yàn)榘l(fā)展區(qū)域經(jīng)濟(jì)、謀劃產(chǎn)業(yè)布局、調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)提供可能的水環(huán)境空間。最終通過系統(tǒng)管理鞏固治理成效，與治理技術(shù)措施協(xié)同實(shí)現(xiàn)流域水環(huán)境綜合治理預(yù)期目標(biāo)。

3 流域水環(huán)境綜合治理技術(shù)措施

3.1 源頭控制

在綜合治理流域水環(huán)境時(shí)，應(yīng)用源頭控制技術(shù)的目的在于將污染物在產(chǎn)生污染的源頭及時(shí)進(jìn)行收集和處理，從源頭上解決問題，避免污染物進(jìn)入水體，污染水環(huán)境。以污染源的類型劃分，源頭控制分為點(diǎn)源污染控制和面源污染控制。

（1）點(diǎn)源污染控制。生活污染源和工業(yè)污染源產(chǎn)生的城市生活污水和工業(yè)廢水是典型的點(diǎn)源污染，這種點(diǎn)源污染物含量多，成分復(fù)雜，變化規(guī)律符合工業(yè)廢水和生活污水的排放規(guī)律，具有季節(jié)性和隨機(jī)性。為了對(duì)點(diǎn)源污染進(jìn)行控制，可以通過敷設(shè)截污納管、建設(shè)城鎮(zhèn)污水處理廠、建設(shè)分散式農(nóng)村污水處理廠等技術(shù)措施進(jìn)行治理。

（2）面源污染控制。為了避免收集、排放的雨水中攜帶大量污染物流入水體，加大面源污染控制力度，可采取生態(tài)駁岸與海綿城市治理技術(shù)，對(duì)城市區(qū)域內(nèi)的雨水開展滯蓄與簡(jiǎn)單凈化，將凈化后的水作為中水留用，或是直接排放至河流水域中。以生態(tài)駁岸技術(shù)為例，在水體邊緣與陸地交界處修建具備可滲透性特征的濱水駁岸，在地面徑流流入河道時(shí)，生態(tài)駁岸將會(huì)阻擋雨水中攜帶的污染物流入河道，對(duì)雨水進(jìn)行凈化處理，將凈化后的雨水滲入河道。生態(tài)駁岸如圖1所示。

圖1 生態(tài)駁岸

3.2 過程控制

污染物的源頭控制雖然是控制污染物最徹底的方式，但往往存在一些累積在流域地表的污染物（如農(nóng)藥、化肥等），受到降水的沖刷作用，隨著徑流的形成和泥沙的輸移在陸地坡面產(chǎn)生污染負(fù)荷，并隨徑流與泥沙的輸移在流域內(nèi)增加和衰減，最終到達(dá)河流。

因此，過程控制的重點(diǎn)在于構(gòu)建穩(wěn)定的生態(tài)環(huán)境，恢復(fù)遭受嚴(yán)重破壞的生態(tài)系統(tǒng)，在污染物到達(dá)河流前實(shí)現(xiàn)凈化功能。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，可以選擇人工濕地、生態(tài)護(hù)坡、生態(tài)隔離帶等技術(shù)措施，有效隔離可能進(jìn)入河流的污染物。以人工濕地技術(shù)為例，主要利用土壤、人工介質(zhì)、植物、微生物的物理、化學(xué)、生物三重協(xié)同作用，在含有污染物的地表徑流進(jìn)入河流前先進(jìn)入人工濕地進(jìn)行凈化，通過吸附、滯留、過濾、氧化還原、沉淀、微生物分解轉(zhuǎn)化等作用，以生態(tài)方式降低污染負(fù)荷，減少入河污染物總量，實(shí)現(xiàn)過程控制。人工濕地技術(shù)示意圖如圖2所示。

3.3 原位修復(fù)

當(dāng)前，在我國(guó)部分城市的流域水環(huán)境中，由于河流水體長(zhǎng)時(shí)間遭受高負(fù)荷污染物的沖擊作用，各類污染物濃度較高，遠(yuǎn)超過水環(huán)境自凈能力，使得水體生態(tài)系統(tǒng)遭受嚴(yán)重破壞，并出現(xiàn)富營(yíng)養(yǎng)化、缺氧、水體黑臭等一系列問題，嚴(yán)重威脅水生生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，以及民眾的用水安全。當(dāng)污染物無法在源頭被收集處理，也沒有通過有效方式在進(jìn)入河流的過程中得到控制最終進(jìn)入河流時(shí)，為了有效解決這一問題，必須全面推行人工凈化工程，貫徹原位修復(fù)的水環(huán)境治理理念，采取多元化的人工干預(yù)手段，將水體內(nèi)各類污染物的濃度總量控制在合理范圍內(nèi)，可以有效分解水體中難以降解的有機(jī)物等物質(zhì)，實(shí)現(xiàn)改善水環(huán)境與恢復(fù)水生態(tài)的治理目的。

人工凈化工程的主要技術(shù)措施包括人工引換水、微生物原位投放、曝氣增氧、混凝沉淀、化學(xué)固定、植物修復(fù)等，可將原位修復(fù)技術(shù)分為物理修復(fù)、化學(xué)修復(fù)與生物修復(fù)，不同類型技術(shù)的修復(fù)原理存在明顯差異。以生物修復(fù)法中常用的微生物原位投放和曝氣增氧技術(shù)為例，微生物原位投放技術(shù)是根據(jù)水環(huán)境內(nèi)各類污染物的特性與濃度，在水環(huán)境中投入適當(dāng)品種的微生物，營(yíng)造適宜微生物繁殖生長(zhǎng)的環(huán)境，而在微生物新陳代謝過程中，可以有效分解水體中的難溶解有機(jī)污染物，從污水中持續(xù)攝取低分子化合物，將污染物分解為CO2、H2O等物質(zhì)，從而凈化水體；曝氣增氧技術(shù)是一種增加水中含氧量的方法，使用增氧機(jī)與充氣機(jī)械等設(shè)備，持續(xù)在水體中充入氧氣，將水體含氧量穩(wěn)定控制在一定范圍內(nèi)，保持水中溶解氧含量的平衡狀態(tài)。通過提升溶解氧含量，可以加快微生物降解速率，這項(xiàng)技術(shù)一般與微生物原位投放技術(shù)組合應(yīng)用。

4 結(jié)束語

綜上所述，為了全面提升流域水環(huán)境綜合治理水平及效率，實(shí)現(xiàn)建設(shè)環(huán)境友好型社會(huì)與可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略目標(biāo)，確保水環(huán)境治理的順利開展，相關(guān)部門與從業(yè)人員必須加大對(duì)流域水環(huán)境治理體系的研究力度，結(jié)合我國(guó)實(shí)際國(guó)情與水環(huán)境治理需求，樹立正確的流域水環(huán)境綜合治理技術(shù)路線，靈活應(yīng)用各項(xiàng)治理技術(shù)措施。由此，全面改善河道生態(tài)系統(tǒng)，恢復(fù)流域水環(huán)境的自然風(fēng)貌。