白 玉,李 菲
(上海洗霸科技股份有限公司,上海 201800)
所謂黑臭水體是指大量有機污染物進入水體,水中有機物含量遠遠超過水體自凈能力,隨著有機物的不斷腐敗、厭氧反應,致使水體溶解氧急劇下降,此時水體表現(xiàn)為強還原性、色黑、味臭、大量水生生物死亡等,最終導致食物鏈斷裂,生態(tài)平衡遭到破壞[1]。
隨著淡水資源的枯竭和污染,每年我國西北、西南、華北、東北等各地都缺乏足夠安全的飲用水。世界其他地區(qū)亦是如此,如文明古國印度,飲用水污染問題十分嚴重。印度每年因水體污染使很多人飽受疾病、傳染病折磨,甚至失去生命。在華夏大地上已經很難找到一條不受污染的河流,全國500多條河流,400多條受到了不同程度的污染[2]。如今全國25%的地下水受到不同程度的污染,平原地區(qū)約54%的地下水不符合飲用標準。海水也未能幸免,赤潮不斷,海洋生物正遭受著考驗[3]。孕育輝煌的中華文明的黃河流域,如今亦是滿目瘡痍,荒涼無比,成為貧困地區(qū)之一。
2016年全國排查出黑臭水體1861個,南方區(qū)域1197個,北方地區(qū)664個,呈現(xiàn)出“南多北少”分布,且多在經濟發(fā)達地區(qū)[4]。中國很早就意識到水體保護的重要性,隨著一系列政策的實施,黑臭水體治理取得了一定的成效,但水體污染的情況依然存在。目前,全國2100條黑臭水體的治理率達到了53%,但仍有近一半的水體污染嚴重,危害百姓健康和城市建設。如何加快黑臭水體治理步伐,控制污染物對水體的輸入,怎樣做好已治理好水體的維護工作,給我們提出了更高的要求。
1.2.1 根據污染物分析成因
(1)有機物。有機物是造成黑臭水體的主要污染物。有機物的不斷增多,使水體溶解氧含量不足,進而有機物在厭氧菌作用下開始厭氧反應,產生大量導致水體發(fā)黑發(fā)臭的產物,加大水體的化學需氧量。
(2)河道底泥。底泥中含有大量的有毒有害物質,如石油烴、多環(huán)芳烴、重金屬沉降物等,受到某些作用時大量底泥中的這些有毒有害物質會釋放到水體中,從而造成水體的再次污染。
(3)熱污染?;S、熱電廠等冷卻水排入水體,必然會降低天然水體內的溶解氧,從而影響水質。
(4)重金屬污染。天然水體中的重金屬離子,在DO值很低的時候無法被氧化完全,此時這些金屬離子會和一些陰離子形成膠體。隨著膠體團不斷的擴大,進一步降低了溶解氧值,從而使水體發(fā)黑發(fā)臭。
(5)水體納污和自凈能力。一些河體由于處于常年干旱地區(qū),缺少水量補給,加之沿岸排入的污染物增多,這些都遠遠超過河體的納污和自凈能力,河體最終會被污染,并給人們帶來各種影響。
1.2.2 根據污染物進入水體途徑分析成因
(1)大氣中污染物進入水體。污染物進入水體的方式多種多樣,如光化學煙霧中的氮氧化物和碳氫化合物隨著降雨會進入水體,一些其他顆粒物、酸雨等都會最終進入水體。
(2)排水管網、下水道等污水進入水體。城市發(fā)生洪澇災害時,各種生活、生產污水也會隨地表徑流進入河道。農業(yè)、采礦等由于排水處理難度很大,最終會污染河流。
(3)滲濾液進入水體。堆放或填埋的垃圾產生的廢液,會通過徑流、滲漏等方式流入水體。
(4)土壤中有害物質進入水體。土壤中的化肥、農藥、重金屬等在雨水等作用下進入水體等。
生活污水是人們日常生活中產生的各種廢水如廚房廢水、洗衣洗浴、廁所沖洗等家庭排水,及商業(yè)、機關單位、醫(yī)院、學校和城市公用、城市徑流的排水等。生活污水的主要污染物為蛋白質、脂肪、碳水化合物、尿素等,因此生活污水很容易腐臭。生活污水不但水質渾濁,呈微堿性,還含有大量的病原微生物和寄生蟲卵[7],具有很強的疾病傳染性,其成分復雜,99%為水,1%為固體雜質。除此生活污水排放量也很大,有關資料顯示城市人口每人每日排出的生活污水量為150~400 L。2009年城市生活污水排放量達247.6億噸,超過工業(yè)污水排放量,2011年為426億噸,到2015年高達544億噸,預計2020年將達到718億噸,可見隨著城鎮(zhèn)化的進行,生活污水已成為城市水體主要污染源。如何控制并利用這么大量的污水意義重大。
垃圾填埋為常見的垃圾處理方式。然而垃圾堆放一段時間后,隨著微生物降解作用和雨水、地表徑流的沖刷,地下水的浸泡,會導致大量污染物滲入水體中,形成二次污染。垃圾滲濾液的水質很復雜,COD比生活污水高10~100倍,氨氮、重金屬、微生物、病毒的量都很高,且BOD5/CODCr比值很低,可生化性很低。且垃圾滲濾液在流動過程中,會發(fā)生水質變化,這給處理增加很大難度。被垃圾滲濾液污染的水體、土壤都很難治理、再利用。
農業(yè)污水主要來源為農田徑流、飼養(yǎng)場污水、農產品加工污水,農藥化肥進入水體等。農業(yè)用水具有數(shù)量大,難收集等特點。農業(yè)污水的有機質、病原體、化肥和農藥含量高,使用的農藥化肥80%~90%會隨農田徑流流入水體。最近幾年,農田施用化肥量可達到平均1200 kg/hm。2007年太湖大規(guī)模生長藍藻,主要因為化肥的流入給藍藻提供了營養(yǎng)物質,使藍藻瘋長,太湖水體溶解氧值下降,并造成水質惡化,嚴重影響飲用水安全。
工業(yè)廢水按所含物質分為含酸廢水、含堿廢水、有機廢水、重金屬廢水等。按生產企業(yè)類型分類包括造紙廢水、紡織廢水、制革廢水、農藥廢水、冶金廢水、煉油廢水等。工業(yè)廢水排放量很大,排放的方式又多樣化,所含的污染物很難處理,水體一旦遭受工業(yè)廢水的污染就很難恢復了。例如2005年吉化的雙苯廠爆炸,致使100噸苯類物質與熱電廠排水一起流入松花江,造成江水嚴重污染[8]。
黑臭水體整治是防治水污染的難點重點。住建部于2016 年9月公布《城市黑臭水體整治工作指南》,建立全國城市黑臭水體整治監(jiān)管平臺,定期發(fā)布有關信息,接受社會監(jiān)督。關于黑臭水體治理是難點,但更重要的工作應該放在污染源控制上[9],具體有以下幾點建議:
(1)生活污水污染源防控:對城市、農村居民居住區(qū)域合理規(guī)劃,鋪設生活污水排水管道,并對各種用途污水進行分排管道的設計和鋪設。分建靈活的、大中小型的生活污水回用裝置,對水質較好的污水進行簡單的處理回用。如洗衣、洗澡污水,可以進入社區(qū)分建的回用水裝置進行處理,進而回用到各戶用于沖廁所使用。除此,宣傳教育的作用不容忽視。以社區(qū)、村莊為組,分別對居民進行生活污水回用、排放、污染等知識的宣傳教育,加大群眾對水資源短缺的認知,從源頭上避免污染物進入水體[10]。
(2)工業(yè)污水污染源防控:在工業(yè)生產中即使采用不同的生產工藝,處于不同的生產階段,其污染負荷也不一樣,且不好控制。所以工業(yè)生產應側重污染預防,回收利用。優(yōu)先推行清潔生產,使用先進的生產工藝代替落后的生產工藝,盡量使用干法生產代替濕法生產,從根本上減少工業(yè)廢水的產生排放。大力鼓勵企業(yè)對廢水的集中處理和二次處理、中水回用,建立生態(tài)型工業(yè)生產體系。
(3)農業(yè)、農村污水污染源防控[11]:我國是個農業(yè)大國,農藥、化肥對地表水、土壤等的污染嚴重,農業(yè)、農村生活用水問題亟待解決。政府應該加速社會主義新農村建設,使農村人口集中化,使農民用水得到安全保障。加速調整農業(yè)生產結構,提高農業(yè)生產技術,種植區(qū)域的規(guī)劃調整,并建設農田水利工程,控制農藥化肥的使用劑量。加大綠色無公害農作物研發(fā)和推廣種植工作,改善傳統(tǒng)種植方法。如未經處理農家肥的使用、為追求產量大量使用農藥化肥等。同時一定要加強對農村人口節(jié)水、排水、生態(tài)環(huán)保等知識教育宣傳的普及。
(4)垃圾滲濾液污染源防控:垃圾的產量與使用資源密切相關,對廢物的管理應結合有效的資源配置,最大限度的減少垃圾的產生。減少不可降解物資的使用,推行綠色新能源使用。此外農村由于面廣,群眾環(huán)保意識不深,加之對生活生產、種植業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)的垃圾管理不到位,每年會造成水體、土壤的污染問題嚴重,應予以高度重視,及時補救。2019年7月上海市全面率先推行垃圾分類政策,截至目前垃圾分類已經植入生活、生產中了,這對垃圾后期的處理減輕了很大的麻煩。垃圾分類正是從源頭上避免了有害垃圾進入水體。未來,垃圾分類會更加細化,甚至一些垃圾居民可以在家里就能變廢為寶。如一些廚余垃圾可以埋在含有非有害微生物的土壤里,自己在家進行處理,降解好的垃圾和土壤富含腐殖質,是花草植物的良好肥料,這樣就從源頭上減少了垃圾總量,垃圾滲濾液也會變得更少。此外垃圾填埋防滲工作的加固,建設合理的垃圾堆放點,垃圾滲濾液回收裝置的使用等,都能避免水源與垃圾滲濾液的混合。
(5)除了采用技術手段外,水污染源控制還需要通過法律、行政、經濟、宣傳教育等手段強化管理,依據《中華人民共和國水污染防治法》、《地表水環(huán)境質量標準GB 3838-2002》、《污水綜合排放標準》等水污染控制標準,對污染物超過相關規(guī)定的,予以一定的罰款,教育,以法律的行為約束污染物進入水體,會對天然水體保護起到更好的作用。
污染源控制對黑臭水體治理的意義重大,主要總結有以下幾點:
從經濟角度看,黑臭水體治理工程浩大,需要清淤、疏通、水質處理、曝氣設施跟進,后期維護……這些需要大量的資金,目前對黑臭水體治理都是政府出資,其耗費的人力、物力和精力不言而喻,如果從污染源頭嚴格控制解決,阻止污染物未經處理進入水體,合理保護河道等水體,勢必少了治理的麻煩和投入。
從生態(tài)角度看,天然水體由于污染物不同,進行處理改善的方式也不同,天然水體的水生生態(tài)一旦遭到破壞,恢復起來需要很長的時間,而且水體的很多污染是不可逆的,是無法恢復到正常狀態(tài)的,對于食物鏈斷裂的迫害也是很難修補的。那么使污染物根本不會進入水體,優(yōu)化資源配置和回收利用,從源頭保護水生生態(tài)的意義就更大了。
從社會文明建設角度看,生活、生產等各方面對污染源科學合理的控制和優(yōu)化,不但能節(jié)約能源物資,減少污染物排放量,更有利于社會文明建設,人類社會文明建設過程中,必將遭到各種挑戰(zhàn),但文化的傳承不是如何治理黑臭水體,如何抗爭沙塵暴......而是如何更好的資源優(yōu)化,更好的和大自然和諧相處,為子孫留下更多的科學文化珍寶。先污染,后治理的發(fā)展道路已經坑害了人類,必須從源頭、從全過程尋求降低污染的辦法,走可持續(xù)發(fā)展的道路,才能給子孫留下綠水青山!