治理河湖污染的新觀念與新凈化技術(shù)應(yīng)用
河流、湖泊等地表水體是排放各種污水的匯集地，由于人類(lèi)活動(dòng)的加劇，污水排入增多，河湖的稀釋凈化作用已大為削弱，超出了河湖的自?xún)艚缦，因而使污染物沉積在水中，一方面使水體污濁、黑臭，一方面造成藻類(lèi)瘋長(zhǎng)泛濫。
面對(duì)現(xiàn)狀，我國(guó)在河湖治理方面，一般采用截污和清淤兩種方法，但實(shí)際上，這兩種方法都存在很大的局限性。首先，截污后集中建污水處理廠的建設(shè)和運(yùn)行費(fèi)極高。即使在發(fā)達(dá)國(guó)家日本，生活污水集中處理率也只有60％，特別是在5萬(wàn)人口以下的小城鎮(zhèn)普及率只有24％。而我國(guó)城市的生活污水集中處理率只有10％多，要達(dá)到日本目前的普及率恐怕還得需要10多年的努力。而我國(guó)只能拿極有限的資金進(jìn)行局部治理，可見(jiàn)河湖嚴(yán)重污染的狀況還將很長(zhǎng)時(shí)間存在下去。
其次，從技術(shù)上講，即便進(jìn)行了徹底的截污和清淤，由于河湖是一個(gè)開(kāi)放的水環(huán)境，地表土壤中的有機(jī)污染物隨雨水流人及人為的垃圾丟棄難以避免，時(shí)間一久水質(zhì)重新被污染，因此并不能一勞永逸地解決河湖污染問(wèn)題。
鑒于現(xiàn)有河湖已被嚴(yán)重污染，且污染仍將長(zhǎng)期存在的現(xiàn)伏，對(duì)已污染的河湖迫切需要實(shí)施直接治理對(duì)策。
河湖直接凈化的新觀念
既然河湖中面源污水的流人不可避免，那么就沒(méi)有必要把全部精力放在堵截污染物上，何不換個(gè)角度，對(duì)含有污染物的河湖水域進(jìn)行直接凈化呢？所謂直接凈化，是指直接在河床、湖泊里或其附近采取一些凈化措施，就地治理。對(duì)于某些污水比例不是太高的河湖甚至不用截污修建污水處理廠。如果能不建廠，直接在河床或湖泊里就地治理，則能大幅度壓縮開(kāi)支。因此，直接凈化技術(shù)是河湖水質(zhì)治理領(lǐng)域中非常具有生命力的前沿技術(shù)。
目前在國(guó)際上最廣泛采用的河湖直接凈化法為接觸氧化法。在污水處理行業(yè)，人們?cè)缇陀弥T如活性污泥法、生物濾池法、生物接觸氧化法等各種生物法來(lái)處理污水，這些方法技術(shù)成熟，處理效果也非常好。但在我國(guó)這些方法只限于用在集中式污水處理廠等處，其實(shí)完全可以把河床、湖泊當(dāng)做天然的處理地，將填料和曝氣設(shè)備就近設(shè)置在河床或湖泊里。生物接觸氧化法最適合河湖這種地表水域特性，只要把適當(dāng)?shù)奶盍辖胶雍，再采取適當(dāng)?shù)钠貧獯胧湍軡M(mǎn)足生物接觸氧化法的特征要求。當(dāng)然考慮到河湖的野外露天環(huán)境，曝氣方式應(yīng)該與污水處理廠有所不同。
對(duì)于湖泊、水庫(kù)、河道的水閘門(mén)前蓄水區(qū)等水體而言，一般為封閉性和非流動(dòng)性的死水特征。水質(zhì)更容易腐敗發(fā)臭，而且水藻在靜止的水體中也更容易瘋長(zhǎng)。要凈化水體首先需要在水中造流，使死水變?yōu)榛钏詮?qiáng)化水體的自?xún)糇饔。在流?dòng)起來(lái)的水域中再敷設(shè)填料和曝氣設(shè)備，使其水量龐大，因而人工造流設(shè)備必須做到大流量、低能耗，否則運(yùn)營(yíng)成本太大難以承受，好在國(guó)外和國(guó)內(nèi)都有公司已經(jīng)解決了這個(gè)問(wèn)題。
針對(duì)氮、磷等營(yíng)養(yǎng)鹽超標(biāo)導(dǎo)致藻類(lèi)瘋長(zhǎng)問(wèn)題，國(guó)內(nèi)做了不少直接凈化的嘗試：主要有使用水生植物的營(yíng)養(yǎng)元素吸收排除法、食藻魚(yú)除藻法、微生物菌治藻法等。但水生植物凈化法對(duì)氮、磷的吸收率低，需要大面積實(shí)施才能有一定效果，微生物菌治藻法小范圍應(yīng)用效果不錯(cuò)，大水面治理時(shí)投加量很大，大幅降低成本是今后要解決的問(wèn)題。食藻魚(yú)除藻法是一個(gè)很有前途的生物治理手段。
目前，在我國(guó)一些較大湖泊有試用，且取得了一定效果。食藻魚(yú)能化害為利，將氮、磷、藻類(lèi)危害轉(zhuǎn)化為魚(yú)肉蛋白。不過(guò)為取得明顯的冶藻效果需要達(dá)到一定的養(yǎng)殖密度，而這樣一方面在夏季容易出現(xiàn)缺氧問(wèn)題，另一方面魚(yú)類(lèi)等構(gòu)成了新的有機(jī)污染源，因此應(yīng)該同時(shí)采取湖內(nèi)曝氣、湖內(nèi)BOD直接降解凈化等配套治理手段。
針對(duì)我國(guó)常見(jiàn)的湖面水華現(xiàn)象，使用物理法排除或許是個(gè)花錢(qián)少的好方法。因?yàn)樗寰拖竦厣系男〔，同屬植物，又要有光合作用、有營(yíng)養(yǎng)元素，就會(huì)“野火燒不盡，春風(fēng)吹又生”。特別是形成水華的厚厚的水藻層，除非噴灑化學(xué)藥劑，否則很難有辦法全部殺死。而采用物理排除法，例如采用全自動(dòng)的藻類(lèi)清除機(jī)，應(yīng)該能比較簡(jiǎn)單地清除水藻漂浮層，省時(shí)省力。
國(guó)外河湖直接凈化技術(shù)和實(shí)用實(shí)例
日本60年代中期，城市水系有機(jī)污染問(wèn)題開(kāi)始抬頭，為此日本政府在治理上采取了污染源對(duì)策和河流環(huán)境改善對(duì)策。提出污染源對(duì)策包括對(duì)排入污水的限制和生活污水集中處理場(chǎng)的修建，河流環(huán)境改善對(duì)策包括河床的清淤疏浚和引入清潔水體稀釋。經(jīng)治理后水質(zhì)有所改善，但很多水系仍未達(dá)到水質(zhì)環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)，并從70年代中期開(kāi)始，在各地開(kāi)展了多種河流、湖泊的直接凈化試驗(yàn)。1983年，日本第一個(gè)河流直接凈化設(shè)施在野川開(kāi)始正式投入使用，此后在各地逐漸推廣，如平獺川、古崎川、高良川。大倔川、富雄川等都先后開(kāi)工興建了河流直接凈化設(shè)施。進(jìn)入90年代，日本建設(shè)省在全國(guó)范圍提出并實(shí)施了規(guī)模浩大的河流綜合水質(zhì)保障“清流再生21”計(jì)劃。其主要內(nèi)容就是直接普及、推廣和實(shí)施河湖的直接凈化技術(shù)。
據(jù)日本建設(shè)省統(tǒng)計(jì)，在日本全國(guó)實(shí)施的河流直接凈化項(xiàng)目中有80％采用的是浸漬型接觸氧化法，接觸時(shí)間一般為幾個(gè)小時(shí)，凈化效果很好。BOD除去率一般在70－85％之間，懸浮物除去率在75－85％之間，從而實(shí)現(xiàn)了河流凈化的目的。
因?yàn)楹礌柌涣鲃?dòng)，要直接凈化必須解決造流問(wèn)題。
日本近年開(kāi)發(fā)了一種先進(jìn)的大流量造流曝氣機(jī)，能在水中營(yíng)造龐大的循環(huán)水流，同時(shí)還能曝氣，用很小的耗能就能將龐大的湖水?dāng)噭?dòng)，在此基礎(chǔ)上再在水流的流路上適當(dāng)鋪設(shè)一些填料，便在污染湖泊里成功地實(shí)現(xiàn)了接觸氧化法治污，可以快速、高效、低耗能地降低湖水中的BOD含量，防止有機(jī)淤泥的淤積，消除湖水臭氣。同時(shí)，造流暖氣機(jī)和填料全部沉沒(méi)在水中，絲毫不影響水面景觀。
對(duì)于水中的散布狀藻類(lèi)，日本各科研機(jī)構(gòu)和公司嘗試了各種殺滅辦法，其中超聲波殺藻法是一個(gè)比較有前途的新技術(shù)。超聲波可以將藻細(xì)胞中的微氣囊擊破，使藻細(xì)胞團(tuán)破碎沉于水底，最后被底泥中的微生物所分解。日前該技術(shù)在日本千波湖等地已有應(yīng)用。
在我國(guó)加快河湖直接治理研究和實(shí)踐的重要意義
我國(guó)目前所采取的傳統(tǒng)河湖治理方法耗資巨大，污染容易復(fù)發(fā)，是典型的資金推動(dòng)型治理措施，大多數(shù)中小城市尚無(wú)力治理，而且大量的投資都花在工程建設(shè)上，很少帶動(dòng)動(dòng)新的高科技環(huán)保持術(shù)的誕生。從一些工程看，在投資結(jié)束后工程也收工，當(dāng)?shù)夭](méi)有誕生在全國(guó)乃至世界有競(jìng)爭(zhēng)力的高科技環(huán)保企業(yè)，也不能產(chǎn)生有持續(xù)性的新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)，這對(duì)于一些投資了幾十億河湖治理經(jīng)費(fèi)的大城市來(lái)講，確實(shí)甚為可惜，因而河湖直接凈化技術(shù)處理工作在我國(guó)研究和實(shí)際應(yīng)用面還非常小，因而建議各級(jí)政府部門(mén)，在河湖治污經(jīng)費(fèi)中拿出哪怕百分之幾的份額，扶持一下河湖直接凈化技術(shù)的科研和實(shí)踐工作，使河湖管理部門(mén)更積極實(shí)踐和采用直接凈化的新技術(shù)，擺脫高投入低效益的現(xiàn)狀，使我國(guó)的河湖迅速走出污染困境。
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