地表水環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀及污染修復(fù)技術(shù)分析

徐志勇

摘 要：地表水污染主要指人類活動產(chǎn)生的污染物排放對地面水水體造成污染的現(xiàn)象。如今地表水污染問題嚴(yán)重，因此針對全流域進行系統(tǒng)性調(diào)查對我國地表水環(huán)境質(zhì)量的全面評估具有重要意義。通過對相關(guān)資料的收集和調(diào)查，對中國地表水的分布現(xiàn)狀、分布特點展開分析，梳理了地表水環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀、常見污染物及特點，同時介紹了目前應(yīng)用較為廣泛的污染修復(fù)技術(shù)。

關(guān)鍵詞：地表水;環(huán)境質(zhì)量;污染修復(fù)技術(shù)

中圖分類號：X52 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1003-5168（2021）18-0132-03

Abstract： Surface water pollution mainly refers to the pollution caused by human activities. Nowadays， the problem of surface water pollution is becoming more and more serious. Systematic investigation on the whole basin scale is of great significance for the comprehensive evaluation of surface water environmental quality in China. Through the collection and investigation of relevant data， this paper analyzes the distribution status and distribution characteristics of surface water in China， discusses the current situation of surface water environmental quality， common pollutants and characteristics， and expounds the widely used pollution remediation technology.

Keywords： surface water;environmental quality;pollution remediation technology

地表水指分布于地球表面的多類型水體，主要包括海洋、江河、湖泊、沼澤、冰川以及積雪等種類。地表水是水資源的重要組成部分，通常指陸地上可進行人為控制、水量調(diào)度分配以及管理的水資源。我國國土面積遼闊，地表水的分布具有明顯的不均勻性。我國河流多分布在秦嶺-淮河以南，冰川多分布在西北部地區(qū)。冰川融水的主要特點為干旱年水量豐富，濕潤年水量匱乏。另外，我國全國各地均有沼澤分布，主要有潛育沼澤和泥炭沼澤兩種類型，其中潛育沼澤的面積約為泥炭沼澤的2倍。沼澤多分布在地勢平坦的豐水地區(qū)，如東北三江平原、黃河上游以及其他沿海區(qū)域，對推動我國農(nóng)業(yè)發(fā)展具有積極作用。

1 我國地表水環(huán)境質(zhì)量情況

相關(guān)統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示[1]，2020年1月全國地表水總體水質(zhì)較好。對1 932個國內(nèi)地表水水體考核斷面進行監(jiān)測，結(jié)果如圖1所示，即Ⅰ類水質(zhì)斷面占比為13.1%，Ⅱ類占比為35.7%，Ⅲ類占比為28.0%，Ⅳ類占比為15.0%，Ⅴ類占比為4.6%，劣Ⅴ類占比為3.6%。同2019年12月和2019年同期進行比較，2020年1月全國地表水水質(zhì)皆未發(fā)生明顯變化。通過統(tǒng)計數(shù)據(jù)可知，Ⅱ類與Ⅲ類水為我國地表水水質(zhì)的主要類型，Ⅰ類、Ⅱ類和Ⅲ類水質(zhì)斷面總比例為76.8%，Ⅴ類和劣Ⅴ類占比為8.2%。

2 地表水污染特點及常見污染物

2.1 地表水污染特點

分析地表水的污染特點，主要包括以下3個方面。

首先，支流水系的污染問題較為嚴(yán)重，干流水系污染較輕但呈不斷嚴(yán)重化趨勢。究其原因，主要在于支流水系的水流量相對較小，流速緩慢，水體交換的整體效率低下，自我凈化能力不佳。此外，多數(shù)支流水系需要流經(jīng)人口聚集地，會受到諸多污染源的影響。例如，生活廢水、工業(yè)廢水、交通污染以及大氣污染等因素，都會導(dǎo)致水體污染變得愈發(fā)嚴(yán)重。所以，與干流水系進行比較，支流水系的污染現(xiàn)象更為嚴(yán)重。另外，隨著工業(yè)、農(nóng)業(yè)的飛速發(fā)展，干流水系的水體污染問題也在逐年加劇。

其次，污染排放量顯著增加，各地區(qū)水污染情況逐漸分級化。水體污染中，面源污染量較大，具有較強的瞬時性，且污染物組成復(fù)雜，對其進行處理的難度較大。隨著工業(yè)化步伐的加快，污染源和污染誘因變得復(fù)雜，污染排放量顯著增加，嚴(yán)重影響了水體質(zhì)量。此外，因為各地區(qū)人口密度和主要工業(yè)類型不同，導(dǎo)致水污染情況出現(xiàn)分級化[2]。

最后，城鎮(zhèn)與農(nóng)村水體污染問題愈發(fā)嚴(yán)重。由于城鎮(zhèn)水體污染問題已經(jīng)十分嚴(yán)重，很多工廠開始轉(zhuǎn)移至污染源較少的郊區(qū)與農(nóng)村地區(qū)，直接導(dǎo)致郊區(qū)與農(nóng)村的污染物排量顯著增加，因此農(nóng)村地區(qū)的水體污染問題也變得嚴(yán)重。除此之外，農(nóng)村地區(qū)對生活廢水和工業(yè)廢水的處理缺乏合理性，農(nóng)村居民的環(huán)保意識有待加強，是農(nóng)村污染問題逐漸嚴(yán)重的重要原因。

2.2 常見污染物及其特點

常見的水體污染物主要有營養(yǎng)物質(zhì)污染、抗生素污染、重金屬污染以及油污染等。

2.2.1 營養(yǎng)物質(zhì)污染。水體富營養(yǎng)化主要出現(xiàn)在湖泊、水庫以及城市運河中，同營養(yǎng)物質(zhì)在水體中的大量積聚關(guān)系密切。如今，我國諸多靜水水體均存在程度不一的富營養(yǎng)化現(xiàn)象[3]。富營養(yǎng)水體發(fā)綠發(fā)黑，水質(zhì)渾濁，并伴有一定的惡臭氣味。營養(yǎng)物質(zhì)的大量積聚會引起水體中的浮游藻類快速繁殖，使水中的溶解氧含量下降，造成其他水生生物大量死亡的現(xiàn)象，進一步降低了生物多樣性。水生生物尸體腐化還會對周圍環(huán)境造成影響，形成惡性循環(huán)，加重污染。

2.2.2 抗生素污染。水體中抗生素的長期積累會促進耐藥性細菌的形成，從而對水生生物的生存環(huán)境及人體健康造成影響。我國抗生素的應(yīng)用十分廣泛，因此抗生素水污染的問題引起了社會各界的廣泛關(guān)注。

2.2.3 重金屬污染。目前我國工業(yè)正處于高速發(fā)展階段，需要高度重視地表水的重金屬污染問題。研究顯示，重金屬在水體中的含量具有時空差異性。不僅不同重金屬在水體中的含量峰值期存在差異，而且同類重金屬在水體中的含量在不同時期也存在差異[4]。水體中富集的重金屬具有隱匿性、長期性，降解困難。重金屬在水體中長期積累，會隨著水循環(huán)進入人體，對人體健康造成嚴(yán)重危害。表1為水體中各種重金屬可能對人體造成的危害。

2.2.4 油污染。油類主要分為礦物油和動植物油脂。其中，前者為烷烴、多環(huán)芳烴等烴類有機混合物，后者為多組分烴基脂肪酸類有機混合物，兩者長期存在于水體環(huán)境中，會對環(huán)境造成直接危害。油污染多由食品加工業(yè)、紡織業(yè)、造紙業(yè)以及工業(yè)排放的含油廢水引起，集中處理比較困難。松花江、海河的主要污染物均為油類。油脂形成的油膜覆蓋在水面上，會導(dǎo)致水體嚴(yán)重缺氧，引發(fā)水生生物死亡，還會通過食物鏈進入人體，對人體健康造成嚴(yán)重危害。另外，油氣揮發(fā)后會污染大氣。

3 地表水污染修復(fù)方法

3.1 水體富營養(yǎng)化修復(fù)方法

目前，治理水體富營養(yǎng)化的重點在于控制面源污染，可聯(lián)合物理法和生物生態(tài)法來控制營養(yǎng)物質(zhì)在水中的含量。

物理法主要包括底泥疏浚和機械曝氣。①底泥疏浚。這種方法主要是將水體中的污染底泥全面清除，也就是清除內(nèi)源污染，進而減少底泥污染物的釋放。該方法應(yīng)用較為廣泛，但是假如施工方案不合理或者技術(shù)應(yīng)用水平低下，會導(dǎo)致氮、磷等元素再次進入水體引發(fā)二次污染。②機械曝氣。該方法主要是在水中合理的位置實施人工曝氣復(fù)氧，以有效提高水體的溶解氧濃度，恢復(fù)水體中好氧生物的活躍度，進而有效提高水體的自我凈化能力[5]。

生物生態(tài)法主要依賴于水生植物對營養(yǎng)物質(zhì)的吸收和轉(zhuǎn)移，即利用水生植物對水質(zhì)的凈化作用，吸收水體中的氮、磷等元素，進而逐漸實現(xiàn)對水體環(huán)境的修復(fù)。但是，不同植物的修復(fù)能力不同，所以加強對水生植物共生關(guān)系的利用，是采用該方法治理污染問題的重點。

3.2 油污染修復(fù)方法

對油污染治理方法的選取取決于油分在水體中的存在形式。通?？蓪⒂头衷谒w中的存在形式劃分為分散油、懸浮油、乳化油與溶解油。油污染治理方法主要包括物理修復(fù)法、化學(xué)修復(fù)法與生物修復(fù)法。

物理修復(fù)法主要指通過機械方法修復(fù)受污染水體，主要有水柵刮油、抽吸機吸油等。此類方法操作簡便，但是效果不佳，無法從根源上解決污染問題。

化學(xué)修復(fù)法主要指將化學(xué)試劑投至受污染水體中，使藥劑與污染物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，從而達到去污效果。此類方法成本較高，且存在一定的二次污染風(fēng)險。

生物修復(fù)法主要指通過微生物吸收、轉(zhuǎn)化和降解污染物來達到消除污染物的目的。同其他方法相比，生物修復(fù)法具有明顯優(yōu)勢。生物修復(fù)法成本較低，對周圍環(huán)境影響較小，還能徹底降解和清除污染物，不會導(dǎo)致污染物轉(zhuǎn)移或者引發(fā)二次污染[6]。

3.3 重金屬污染修復(fù)方法

重金屬污染的修復(fù)方法主要分為物理修復(fù)法和生物修復(fù)法。

物理修復(fù)法主要指使用吸附材料來吸附水中的重金屬，以達到清除水中重金屬的效果。但是，在實際修復(fù)過程中，水體重金屬的污染物并非只有一種，需要結(jié)合重金屬的類型合理選擇吸附劑。

生物修復(fù)法是利用生物體對重金屬離子進行吸附、運轉(zhuǎn)、轉(zhuǎn)換，進而將水體中的有害重金屬離子清除。其具有效率高、成本低、環(huán)保以及不會造成二次污染等明顯優(yōu)勢[7]。目前，常用的生物修復(fù)法主要包括生物吸附法、生物絮凝法、生物表面活性劑修復(fù)法等。雖然生物修復(fù)法的應(yīng)用效果明顯，但是多數(shù)生物處理技術(shù)仍停留在實驗室水平，在工業(yè)生產(chǎn)和環(huán)保領(lǐng)域的應(yīng)用較少，仍需要進行深入研究，提高其應(yīng)用效率。

3.4 抗生素污染修復(fù)方法

抗生素污染修復(fù)方法主要包括活性污泥法與人工濕地法。

活性污泥法是目前應(yīng)用較廣泛的修復(fù)方法，具有效果明顯、成本低等優(yōu)勢，但是易導(dǎo)致抗性菌株的形成。另外，使用不同的工藝方法去除不同類型的抗生素時效果存在差異?；钚晕勰喾軌蛉コ沫h(huán)素類與磺胺類抗生素[8]，因此需要結(jié)合抗生素的類型決定是否選擇活性污泥法進行修復(fù)。

人工濕地法整合了物理法、化學(xué)法與生物法的優(yōu)勢，能夠有效去除多種類型的抗生素。在人工濕地法的實際應(yīng)用上，可以結(jié)合農(nóng)村地區(qū)的地形特點，對農(nóng)村現(xiàn)有的池塘、澇池進行改造，操作簡單，效果明顯。

4 結(jié)語

綜上所述，如今解決地表水環(huán)境質(zhì)量問題的工藝方法繁多，為了能夠從根源上解決問題，需要嚴(yán)格規(guī)范工農(nóng)業(yè)的污染排放標(biāo)準(zhǔn)，加強人們的環(huán)保意識。另外，在應(yīng)用地表水污染修復(fù)技術(shù)的過程中，需要充分遵循因地制宜的原則，合理選擇方法，從而有效解決地表水環(huán)境存在的問題。

參考文獻：

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