突發(fā)環(huán)境事件中水污染物應(yīng)急去除技術(shù)分析

劉景麗

（合肥循環(huán)經(jīng)濟(jì)示范園管理委員會(huì)，安徽 合肥 230000）

引言

水是人類生活和工業(yè)生產(chǎn)的基本需求，保障水質(zhì)安全對(duì)社會(huì)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)至關(guān)重要。在水污染突發(fā)事件發(fā)生后，需要采用緊急手段對(duì)水體中的污染物進(jìn)行迅速、高效地去除，包括物理、化學(xué)、生物等多種手段，旨在迅速稀釋、吸附、分解或轉(zhuǎn)化污染物，以恢復(fù)水體的水質(zhì)，減輕對(duì)水生態(tài)的沖擊，從而有助于保護(hù)地下水、河流、湖泊等水體資源。

1 突發(fā)環(huán)境事件的水污染物概述

1.1 突發(fā)環(huán)境事件的水污染物特征

突發(fā)環(huán)境事件引發(fā)的污染水體中存在大量污染物，影響著水源的正常功能。其中包括有機(jī)化合物（如石油、化工品）、重金屬（如汞、鉛、鎘）、農(nóng)藥和化肥等，這些物質(zhì)可能對(duì)水體造成毒性影響，并導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)和生物多樣性的破壞。突發(fā)環(huán)境污染事件還會(huì)產(chǎn)生微生物污染，比如細(xì)菌、病毒、寄生蟲(chóng)等微生物的存在，就會(huì)導(dǎo)致水源的細(xì)菌污染及疾病傳播等問(wèn)題，從而對(duì)人類健康構(gòu)成威脅。由于水污染可能帶來(lái)懸浮的顆粒物或底泥的擾動(dòng)，導(dǎo)致水體渾濁、透明度下降，影響水中的光合作用和水下生態(tài)系統(tǒng)。水中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)過(guò)剩，如氮、磷等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的過(guò)?？赡芤l(fā)水體富營(yíng)養(yǎng)化，導(dǎo)致藻類過(guò)度繁殖，形成赤潮等現(xiàn)象，從而破壞了水體生態(tài)平衡[1]。此外，突發(fā)環(huán)境事件也可能導(dǎo)致水體pH值和溫度的劇烈變化，對(duì)水生態(tài)系統(tǒng)和水體中生物的生存條件造成影響。這些特征可能單獨(dú)存在，也可能同時(shí)出現(xiàn)，所以了解這些特征將有助于人們科學(xué)地應(yīng)對(duì)突發(fā)水污染事件，并選擇合適的應(yīng)急處置措施，盡快恢復(fù)水體的健康狀態(tài)。

1.2 突發(fā)環(huán)境事件的水污染物去除方法

在突發(fā)環(huán)境事件中，清除水污染物的方法有多種多樣，在去除污染物時(shí)，首先可以采用物理去除法，該方法是利用物理學(xué)原理，如過(guò)濾、沉淀、吸附等方法，將水中的污染物與水分離，其中過(guò)濾是通過(guò)介質(zhì)隔離大顆粒物質(zhì)；沉淀是使懸浮物或沉淀物自然沉降到水底；吸附則是利用材料對(duì)污染物進(jìn)行吸附，從而凈化水質(zhì)。其次可以采用化學(xué)法去除污染物，包括氧化、還原、中和等方法，通過(guò)加入化學(xué)試劑改變水中污染物的化學(xué)性質(zhì)或結(jié)構(gòu)，使其沉淀或轉(zhuǎn)化為易于去除的物質(zhì)。還可以采用生物去除方法，該方法是利用生物學(xué)原理，如植物、微生物等對(duì)污染物進(jìn)行降解、吸收或轉(zhuǎn)化，生物吸附、生物降解等技術(shù)可以通過(guò)生物活性物質(zhì)或微生物去除水中的有機(jī)污染物。此外，使用半透膜或特殊膜等材料對(duì)水污染物進(jìn)行分離和過(guò)濾，也可以將污染物分離，從而實(shí)現(xiàn)微量物質(zhì)的去除。最后，采用高級(jí)氧化技術(shù)，如臭氧氧化、紫外光催化氧化等，利用氧化劑對(duì)水中的有機(jī)物進(jìn)行氧化降解，將其轉(zhuǎn)化為無(wú)害或低毒的物質(zhì)。這些去除方法通常需要根據(jù)水體污染的特性和程度，結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行選擇，以達(dá)到快速、高效、全面清除水中污染物的目的。

1.3 突發(fā)環(huán)境事件水污染物應(yīng)急去除技術(shù)的作用

突發(fā)環(huán)境事件中的水污染物應(yīng)急去除技術(shù)具有至關(guān)重要的作用，可以在短時(shí)間內(nèi)應(yīng)對(duì)環(huán)境危機(jī)，迅速清除水中的污染物，降低污染物擴(kuò)散和進(jìn)一步損害的可能性。應(yīng)急去除也可以減少污染物對(duì)水生態(tài)系統(tǒng)的影響，從而有助于保護(hù)水生物多樣性和生態(tài)平衡，減少生態(tài)系統(tǒng)的受損程度。此外，清除水污染物有助于保障人類飲用水的安全，減少因水污染而導(dǎo)致的健康問(wèn)題和疾病傳播的風(fēng)險(xiǎn)。及時(shí)有效地去除污染物還有助于降低水資源的受損程度，從而減少因水污染事件造成的經(jīng)濟(jì)損失。最后，對(duì)突發(fā)環(huán)境事件中水污染物進(jìn)行應(yīng)急去除，可以保證社會(huì)的穩(wěn)定與安全，保障水資源能夠得到高效利用，這也是維護(hù)社會(huì)秩序穩(wěn)定的重要因素。總體而言，應(yīng)急去除技術(shù)在水污染事件中扮演著防范和緩解水環(huán)境災(zāi)害的關(guān)鍵角色，對(duì)保護(hù)環(huán)境、生態(tài)和人類健康具有非常重要的意義[2]。

2 突發(fā)環(huán)境事件中水污染物應(yīng)急去除技術(shù)的具體應(yīng)用

2.1 化學(xué)沉淀法

2.1.1 堿沉淀法

堿沉淀法是一種常用的水污染物應(yīng)急去除方法之一，其原理是利用堿性物質(zhì)，通常是氫氧化鈣（生石灰）或氫氧化鈉等，與水中的酸性污染物發(fā)生反應(yīng)，生成沉淀物，并將污染物沉降至水底或通過(guò)過(guò)濾等方式將其分離出來(lái)。在應(yīng)用堿沉淀法去除水污染物時(shí)，首先應(yīng)確定水體的初始pH值，然后加入堿性物質(zhì)（如氫氧化鈣、氫氧化鈉等），使水體的pH值升高到適當(dāng)?shù)姆秶偈顾械闹亟饘匐x子發(fā)生沉淀反應(yīng)而沉淀下來(lái)。在受污染水體中均勻地投加選定的堿性物質(zhì)，投加后，堿性物質(zhì)就會(huì)與水中的酸性污染物發(fā)生中和反應(yīng)，并形成沉淀，具體的反應(yīng)式為：

酸性污染物+堿性物質(zhì)→沉淀物+水

為了確保堿性物質(zhì)能夠均勻地分布并充分與污染物發(fā)生反應(yīng)，通常需要進(jìn)行攪拌和混合，這有助于提高沉淀效率。由于pH值的升高，水中的金屬離子與堿性物質(zhì)就會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成相對(duì)不溶于水的金屬氫氧化物等沉淀物，這些沉淀物會(huì)沉降到水體底部或形成懸浮物，且生成的沉淀物會(huì)逐漸形成混凝土狀沉淀層，因而可以通過(guò)過(guò)濾、沉淀池等方式將其分離出來(lái)，這一步驟是將沉淀物從水中有效去除的關(guān)鍵。處理后的水體需要進(jìn)行監(jiān)測(cè)，確保污染物濃度已經(jīng)降至安全水平，并根據(jù)監(jiān)測(cè)結(jié)果，進(jìn)一步調(diào)整堿性物質(zhì)的投加量，以達(dá)到最佳的去除效果。在對(duì)突發(fā)環(huán)境事件進(jìn)行應(yīng)急處理后，會(huì)出現(xiàn)殘留物，那么就需要按照環(huán)境法規(guī)進(jìn)行安全處置，以防止二次污染及其對(duì)環(huán)境產(chǎn)生的影響。堿沉淀法是一種相對(duì)簡(jiǎn)單且常見(jiàn)的水污染物應(yīng)急去除方法，但需要根據(jù)具體的污染情況和水體特性確定投加量和處理方法，從而保證能夠達(dá)到最優(yōu)的去除效果，盡量減少水污染對(duì)環(huán)境造成的影響。

2.1.2 硫化物沉淀法

硫化物沉淀法特別適用于處理含有硫化物的水體，這種方法能夠有效去除水中的硫化物，并將其轉(zhuǎn)化成不溶于水的固體沉淀，從而清除水體中的污染物質(zhì)。例如，在某化工廠發(fā)生事故后，大量含有硫化物的廢水意外泄漏至附近的水域，導(dǎo)致水體污染。相關(guān)工作人員緊急調(diào)查水體污染狀況，明確硫化物的的類型、濃度以及污染范圍，有助于采取有效的去除措施[3]。根據(jù)最終的調(diào)查結(jié)果，確定使用硫化物沉淀劑，例如鐵離子或鋁離子，這些離子能夠與水中的硫化物發(fā)生反應(yīng)，生成不溶于水的硫化物沉淀。在對(duì)硫污染物進(jìn)行處理時(shí)，需要投入一定濃度比例的硫化物沉淀劑，投加后，硫化物沉淀劑可與水中的硫化物發(fā)生沉淀反應(yīng)，形成固體硫化物沉淀，具體反應(yīng)式為：

水中硫化物+硫化物沉淀劑→固體硫化物沉淀+水

在進(jìn)行硫化物沉淀應(yīng)急處理的過(guò)程中，投入硫化物后，要進(jìn)行攪拌和混合，以確保硫化物沉淀劑能夠充分地與水中的硫化物發(fā)生反應(yīng)，從而加快沉淀過(guò)程。生成的固體硫化物沉淀會(huì)逐漸沉積到水底，形成固體沉淀層，這時(shí)就可以通過(guò)過(guò)濾、沉淀池等方式將其分離出來(lái)，這一步驟是將硫化物從水中有效去除的關(guān)鍵。處理后水中還會(huì)含有殘余的硫化物，可以通過(guò)氯等消毒劑進(jìn)行處理，步驟如下：先把氯加入到硫化物中，氯和硫化物的質(zhì)量比控制在4∶5，在這種狀態(tài)下，兩者可以發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成氯氧化硫化物，從而迅速氧化硫化物，降低硫化物的濃度。通過(guò)對(duì)硫化物進(jìn)行應(yīng)急處理，可以保證水污染現(xiàn)象得到控制，使水質(zhì)得到提升。

2.2 圍欄法

在發(fā)生突發(fā)水環(huán)境污染時(shí)，常會(huì)出現(xiàn)一般的有機(jī)污染，對(duì)于這類污染，就要采用圍欄法進(jìn)行應(yīng)急處理。該方法主要是通過(guò)設(shè)置隔離帶或圍欄來(lái)防止污染物的進(jìn)一步擴(kuò)散。一般在油污染水域，使用油水圍欄可以有效阻止油污擴(kuò)散。圍欄通常是由浮筒和吸油材料構(gòu)成，浮筒保持圍欄浮在水面，而吸油材料則吸附和收集漂浮的油污。此方法可以快速阻止油的擴(kuò)散，從而實(shí)現(xiàn)油的回收。例如，當(dāng)發(fā)生突發(fā)污染事件時(shí)，應(yīng)急處理人員要迅速布設(shè)應(yīng)急圍欄，限制污染物的擴(kuò)散，還要在水域表面搭建臨時(shí)隔離設(shè)備或設(shè)置臨時(shí)屏障，并使用吸油材料、油水分離設(shè)備等進(jìn)行污染物的收集和處理，盡量使污染蔓延最小化。在污染物得到有效控制后，工作人員還要進(jìn)行清理工作，清除圍欄以及收集的污染物，并進(jìn)行修復(fù)工作，以減少對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的影響[4]。

2.3 混凝沉淀去除法

混凝沉淀去除技術(shù)能夠有效地將水中微小的懸浮顆粒凝聚成較大的沉淀物，便于后續(xù)的分離和去除，從而迅速減少水體中懸浮顆粒的濃度?；炷恋砑夹g(shù)的啟動(dòng)時(shí)間相對(duì)較短，可以在短時(shí)間內(nèi)迅速投入使用，因而適應(yīng)緊急處理的要求。在突發(fā)環(huán)境事件中，首先需要進(jìn)行水體調(diào)查，主要是了解懸浮顆粒的種類和濃度；水體的化學(xué)性質(zhì)，如pH值；水體的溫度、流速等環(huán)境因素。然后根據(jù)水體調(diào)查數(shù)據(jù)，選擇合適的混凝劑，通常為鋁鹽、鐵鹽等，并確定適當(dāng)?shù)幕炷齽┩都恿?。例如，?duì)銻污染進(jìn)行應(yīng)急處理時(shí)，就要在低溫、低濁度、銻污染物初始濃度為50 μg/L的條件下，投入含量為30 mg/L的聚合硫酸鐵，實(shí)現(xiàn)混凝沉淀去除的效果，銻的去除率可達(dá)到96.7%。在水污染中，除了銻污染外，汞污染也是常見(jiàn)的污染類型，如果要對(duì)汞污染進(jìn)行應(yīng)急處理，就需要加入氧化鋁進(jìn)行混凝沉淀。例如，在汞污染中，汞濃度達(dá)到了0.1 mg/L時(shí)，需要投加70 mg/L的氧化鋁，這時(shí)汞的去除率會(huì)達(dá)到23%～31%之間。在利用混凝沉淀法去除污染物時(shí)，要充分控制混凝反應(yīng)的條件，包括混合時(shí)間、投加混凝劑的含量等，這有助于確?；炷齽┏浞峙c水中的懸浮顆粒反應(yīng)，形成凝聚體。同時(shí)還要選擇合適的沉淀分離方法，采用自然沉淀、過(guò)濾、沉淀池等方式，保證在不同的突發(fā)環(huán)境事件中，使混凝沉淀法更加高效，可以針對(duì)性地對(duì)水污染物進(jìn)行應(yīng)急處理。由于混凝沉淀技術(shù)是一種成熟且經(jīng)過(guò)實(shí)踐驗(yàn)證的水處理方法，其去除效果相對(duì)可靠，能夠在短時(shí)間內(nèi)改善水質(zhì)。與一些高級(jí)水處理技術(shù)相比，混凝沉淀技術(shù)的成本相對(duì)較低，適合于在有限資源條件下進(jìn)行應(yīng)急處理。

2.4 吹脫及吸附去除技術(shù)

吹脫及吸附技術(shù)主要是通過(guò)氣體吹脫和材料吸附的方式實(shí)現(xiàn)水污染物的去除。吹脫去除技術(shù)主要是利用氣體流動(dòng)的力學(xué)作用，通過(guò)氣泡或氣體噴射將水中的污染物帶到水體表面，然后通過(guò)氣體離開(kāi)，帶走懸浮在水表面的污染物。在對(duì)水污染物進(jìn)行緊急處理時(shí)，要先選擇適合的氣體，常見(jiàn)的包括空氣、氮?dú)獾?，選擇氣體時(shí)需要考慮其對(duì)水體和環(huán)境的影響，以及污染物的特性。然后就是要配備吹脫設(shè)備，如氣泡發(fā)生器或氣體噴射裝置，通過(guò)調(diào)整氣體流速和噴射位置，實(shí)現(xiàn)對(duì)污染物的有效吹脫。另外還要控制吹脫時(shí)間，確保污染物能夠充分地被帶到水表面，并通過(guò)氣體的離開(kāi)實(shí)現(xiàn)有效地去除。同時(shí)也可以采用水力噴射空氣旋流器進(jìn)行吹脫處理，此設(shè)備是由主筒體、封頭以及中心排氣管組成，其中筒體和封頭是被法蘭所連接，把旋風(fēng)分離器螺旋進(jìn)封頭中，實(shí)現(xiàn)噴孔，噴孔直徑控制在2 mm，然后對(duì)受污染的水體進(jìn)行吹脫，這樣就能去除99%的氯苯污染物，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)水污染物的應(yīng)急處理[5]。

吸附去除技術(shù)是利用吸附劑吸附水中的污染物，使其附著在吸附劑表面，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)污染物的去除。常用的吸附劑包括活性炭、氧化鋁等材料，可以去除水污染物中的苯系物、酚類、農(nóng)藥等有機(jī)污染物。在具體應(yīng)用中，工作人員要根據(jù)不同污染物的性質(zhì)選擇適合的吸附劑，活性炭適用于吸附大部分無(wú)機(jī)以及有機(jī)化學(xué)污染物，氧化鋁則對(duì)重金屬具有較好的吸附能力。將選定的吸附劑投加到受污染水體中，確保吸附劑能夠充分地分散。然后就要控制好吸附時(shí)間，使污染物有足夠的時(shí)間與吸附劑發(fā)生吸附反應(yīng)，如利用無(wú)紡布、吸油氈等材料，對(duì)石油類的污染物進(jìn)行吸附，可以在1分鐘內(nèi)達(dá)到理想的吸附效果，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)污染物的去除。此外，也可以使用物理方法，如過(guò)濾或沉淀法，將含有吸附劑的沉淀物從水中分離出來(lái)，達(dá)到污染物去除的目的。

吹脫及吸附技術(shù)可以針對(duì)特定的污染物類型進(jìn)行設(shè)計(jì)和優(yōu)化，從而實(shí)現(xiàn)高效的去除效果。該技術(shù)更適用于處理不同類型的水污染物，包括有機(jī)物、重金屬等。此技術(shù)操作相對(duì)簡(jiǎn)單，不需要復(fù)雜的設(shè)備和技術(shù)，便于在應(yīng)急響應(yīng)中迅速投入使用。相比一些化學(xué)處理方法，吹脫及吸附技術(shù)對(duì)水體的影響相對(duì)較小，減少了二次污染的可能性，因而適用于在臨時(shí)或緊急設(shè)置中進(jìn)行應(yīng)急處理，對(duì)設(shè)備的要求也相對(duì)較低，因而使成本得到了有效地控制。

3 結(jié)論

綜上所述，對(duì)突發(fā)環(huán)境事件中的水污染物進(jìn)行應(yīng)急去除，可以有效地減輕突發(fā)水污染事件導(dǎo)致的環(huán)境壓力，保護(hù)水資源和水生態(tài)，最大限度地減少水污染事件造成的各項(xiàng)損失。在進(jìn)行應(yīng)急去除時(shí)，主要是利用化學(xué)沉淀、圍欄、混凝沉淀、吹脫、吸附等去除技術(shù)，使水中污染物的去除更加高效，從而保障水環(huán)境的健康與可持續(xù)發(fā)展。