探讨河道水环境污染问题及治理措施

(整期优先)网络出版时间:2023-12-09
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探讨河道水环境污染问题及治理措施

吴啊兰 冯亚东

河南省新悦环境科学技术研究发展有限公司 河南洛阳 471000

摘要:河道水环境作为一种小的生态系统,在城市排水、补充地下水、改善当地气候和保护生物多样性等方面起着十分重要的作用。近年来,随着我国城镇化的快速发展,人与环境的矛盾日益凸显,河流水体污染频繁,不仅对城市景观造成了极大的破坏,同时也给水生生物及人体健康带来了极大的威胁。为此,提出了以水环境保护为目标,利用多种技术手段对水环境进行修复的思路。

关键词:河道;水环境污染;问题;治理措施

1.河道水环境及污染来源

1.1.雨水污染

人们的日常工作和生活中会产生很多垃圾废物,而且往往会被随意丢弃或堆放,在雨水地表径流的作用下,这些垃圾废物会移至河道内污染水体。另外,周围农业、工业用水与河道水汇合后,导致河道水质失衡,出现富营养化情况,从而降低水体自身的净化能力。

1.2.河道水源补给不足

城市河道多是当地水系的支流,由于水流量小导致水体循环速度慢,而且还具有季节性特征。一些河道在雨季容易发生雨水污染,在非雨季又会造成断流。总体来看,河道内水量不足,水位变化不大,水体无法实现自净,久而久之形成污染。

1.3.河道淤积

造成河道淤积的主要原因有3个,即雨水携带、水土流失和废水排放。在这3个因素的共同作用下,水体变得浑浊、富营养化,水中杂质、病原菌数量增多,在夏季还会产生腐质性的臭味。

1.4.截污不彻底

一方面,进入河道中的水体成分复杂,既包括自然水,又包括生活用水和工业废水;另一方面,城市水系统截污不彻底,单纯采用雨污分流模式已经不能满足实际需求。一旦混杂污染物的水体进入河道内,就会加重水体的污染程度,最终形成黑臭水体。

2.离子色谱技术在水环境污染检测中的应用

2.1.检测流程

河道水体中的离子种类多,采用离子色谱法进行检测的工艺。采集水样后置于输液泵中,经离子色谱选择阀对分离柱样本进行离析,检测酸碱度,划分离子成分,再经电导装置析出废液,对不同成分进行定量检测,最终生成检测报告。本项目中,采用离子色谱法对河道水体进行检测,主要用于划分水体的阴阳离子、测定水体的酸碱度,并与传统检测技术相配合。

2.2.划分水体的阴阳离子

采用离子色谱法,将水体中的离子分离出来,如负一价的氟离子、负二价的氮氧离子、负四价的磷硫离子等,有助于判断阴离子的浓度。然后使用相同浓度的淋洗装置,对样本加热处理,采用元素梯度分离法,抑制阳离子与阴离子交换。实际操作时,使用低浓度盐酸、DAP作为清洗液,对水体中的氮氢离子、钾离子、钙离子等进行分离,并交换盐酸和疏水性离子。淋洗样本后,一次性进样检测,引入阳离子分离柱,使析出的阴离子依附在分离柱上。一般情况下,只需15min就能完成阴阳离子的分离。相较于传统检测技术,离子色谱法操作简单,不需使用昂贵的检测装置,而且整个检测过程消耗少,有助于控制成本。

2.3.测定水体的酸碱度

河道水体污染离不开有机酸,划分水体的阴阳离子后,可进一步检测酸碱度。传统检测技术需对水样进行稀释,利用pH试纸直接检测,若结果>7,说明水中含有碱性物质;若结果<7,说明水中含有酸性物质。采用离子色谱法,先获取乳酸、柠檬酸、丁甲酸、酒石酸等常见的酸,控制酸基中的空基生成气相色谱,建立新的离子团,用样本填充离子团的空隙,两者融合后形成具有强阳性酸基。通过检测,可以明确水中酸性离子的游离形式,判断是否具有腐蚀性。结果显示,传统检测技术得到水样的pH为6.5,离子色谱法得到水样的pH为6.3,2种方法的检测结果接近。

3.河道水环境污染的生态治理措施

3.1.截污清淤

对河道沿线仔细检查,对生活污水直排口进行封堵,同时清理河道底部的淤泥。当前常用清淤方法有3种,即干水作业,如干土挖掘、水力充填;带水作业,如抓斗式、链斗式、绞吸式;环保清淤。结合本项目实际情况,采用环保清淤法,配置环保绞吸式清淤船,使用专用的环保铰刀头具,1次挖泥厚度达到20~110cm,清除率达到95%。另外,在现场监控系统、高精度定位技术的支持下,利用模拟动画观察淤泥的清理过程,并对绞刀进行重新定位或调整,提高清淤效率和质量。

3.2.行洪提升

3.2.1.延长水体的驻停时间

从上游起点向下游计算,分别在300m、450m、870m、1150m处设置生态跌水,来延长水体的驻停时间,增强水体的净化能力。同时,在河道底部埋设管道,将污水处理厂的出水口改至400m处。

3.2.2.改善水动力

改善水动力的主要方式有3种,即①引水稀释冲刷;②人工曝气;③人工循环。结合本项目实际情况,采用第3种方案,在河道上游建设循环水泵站、导流堤等设施,加快水体的循环流动速度,增强水体的交换能力、复氧能力和自净能力,在雨季还能有效排洪,避免出现城市内涝。

3.3.设置生态滤床

从上游起点向下游计算,在400m处沿河道横断方向设置生态滤床,每间隔1m设置1道,规格为16m×1m×0.5m,共设置40道。滤床内部填充过滤性材料,陶粒与砾石的比例为1:3。生态滤床的设置,对水体中污染物的去除效果好,不易堵塞,容易管理,既能实现污水废水的资源化与无害化,又能促进植物生长。

3.4.驳岸改造

对河道两岸进行改造,采用生态式河道断面,河底是清淤后的土质河床,两岸采用浆砌片石+生态袋护坡,超高部位进行景观设计。浆砌片石施工期间,砌体勾缝采用凹缝,勾缝前清除表面黏结的砂浆、灰尘、杂物,保持湿润。勾缝砂浆为1:3的水泥砂浆,勾缝嵌入砌缝内2cm。生态袋护坡具有抗潮湿、抗腐蚀、抗生物降解、抗紫高分子等功能。施工技术要点为码放生态袋时,相邻部位留出3~5cm的空隙,保证压实后的袋尾与袋头相接,注意不要相互搭接,外侧平面要平顺圆滑,整体厚度为14~15cm。

3.5.重建生物系统

3.5.1.水生植物系统

从上游起点向下游计算,在420~1150m处栽植大型水生植物,包括香蒲、水葱、千屈菜、黄菖蒲、睡莲、轮叶黑藻等,栽植密度平均为9.5株/m2。

3.5.2.微生物系统

从上游起点向下游计算,在870m处投放复合微生物制剂,浓度为1g/m3,平均活菌含量为2.0×1010CFU/g,投放复合生物酶,浓度为0.3g/m3,平均酶活性>10000U,投放时间共计60d。此外,在950m处沿河道横断方向设置水下水草,每间隔1.5m布置1组,长度为8~10m,共布置30组。

3.5.3.水生动物系统

以上治理措施均完成且水体运行稳定后,在870~1150m处放养水生动物,包括鲤、鲢、鳙、田螺。

4.结束语

综上所述,在不断进行的城市建设中,必须坚持可持续发展的基本原则。相关管理部门要加强对河道水环境的监控,并根据河流的自然地理环境以及流域生态环境的基本特征,采取针对性的水环境污染防治对策,持续进行河道生态环境的修复。另外,在治理工作进行的时候,还需要考虑到整治工作对周围居民生活的影响。相信在各方的共同努力下,城市河道水环境污染的治理工作将会得到彻底的实施,受损的河流生态系统将得到迅速地恢复,使城市步入良性发展的轨道,造福于人民。

参考文献

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[3]周国斌,陈闯,徐伟.河道治理与水环境保护[J].城市建设理论研究(电子版),2018,(22):179.