楊秀芹
(天津市寧河區(qū)水利設(shè)施事務(wù)中心,天津 301500)
天津市寧河區(qū)臨近渤海,地處九河下梢,域內(nèi)有5條一級(jí)河道,12條二級(jí)河道,河網(wǎng)縱橫,真正實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)治久清,就必然需要解決農(nóng)村河道系統(tǒng)的管理和維護(hù)問題。村莊內(nèi)覆蓋河道數(shù)量巨大,水資源豐富,且均可以連接主干河流,若村莊河道不能得到有效治理,則主干河道將一直存在難以達(dá)標(biāo)的風(fēng)險(xiǎn)。寧河區(qū)現(xiàn)正進(jìn)行生活污水整治工程,部分村莊排水管道及處理站點(diǎn)已建設(shè)完成并投入使用,入河污染物大大減少,河道水質(zhì)得到一定程度改善。但是針對(duì)農(nóng)村河道系統(tǒng)的管理和維護(hù)中還存在不少問題,在對(duì)河道系統(tǒng)的生態(tài)治理的發(fā)展過程中還有著瑕疵,在對(duì)農(nóng)村河道的整治過程中,應(yīng)該對(duì)本區(qū)農(nóng)村河道整治的現(xiàn)存問題進(jìn)行研究分析,設(shè)計(jì)出科學(xué)合理的解決方案,維護(hù)河道的生態(tài)環(huán)境,促進(jìn)農(nóng)村體系的生態(tài)發(fā)展。
寧河區(qū)本地農(nóng)村居民房前屋后普遍緊鄰河道,居民長(zhǎng)久以來生活習(xí)慣是將污水直接排入河道,對(duì)河道造成了大量污染,故大量河道已經(jīng)處于負(fù)營(yíng)養(yǎng)化狀態(tài),甚至為黑臭狀態(tài),滋生蚊蠅,影響居民生活健康。這些污染源具有分散、規(guī)模小、整改難的特點(diǎn),因此應(yīng)重點(diǎn)治理。
寧河區(qū)屬于糧食主產(chǎn)區(qū),主要種植水稻等農(nóng)作物,大量化肥、農(nóng)藥和薄膜被使用,隨農(nóng)田退水進(jìn)入河道;且雨季地表徑流攜帶大量化肥、農(nóng)藥殘留及薄膜中的化學(xué)物質(zhì)進(jìn)入河道,由此帶來的面源污染問題比較突出。
內(nèi)源主要是指水體底泥中所含有的污染物以及水體中各種漂浮物、懸浮物、岸邊垃圾、未清理的水生植物或水華藻類等所形成的腐敗物。
通過現(xiàn)場(chǎng)查勘發(fā)現(xiàn),河道、溝渠和坑塘由于附近村鎮(zhèn)垃圾傾倒和多年生活污水的排放和常年自然沉積,河道底部聚積了大量淤泥,增加了河道的內(nèi)部污染源,并縮窄河道斷面。
本區(qū)河網(wǎng)密布,地勢(shì)平坦、海拔較低,故水體流速較低,大氣富氧能力不足,水體溶解氧含量低,更加劇底泥污染物厭氧釋放和藻類浮萍聚集。河道自凈能力弱,不能消納點(diǎn)面源污染,水體中有害微生物占據(jù)主導(dǎo),大面積滋生藍(lán)綠藻、浮萍,水質(zhì)難以達(dá)標(biāo)。
近年來,在國(guó)家、天津市人民政府的正確領(lǐng)導(dǎo)下,寧河區(qū)牢固樹立“綠水青山就是金山銀山”的發(fā)展理念,堅(jiān)持把治水作為水生態(tài)文明建設(shè)的重要抓手。
河道水體治理的技術(shù)體系應(yīng)根據(jù)“外源控制+內(nèi)源控制+提升自凈能力+綜合管理”的理念建立,應(yīng)包括外源控制技術(shù)、內(nèi)源控制技術(shù)、水體自凈能力恢復(fù)和建立技術(shù)、水體監(jiān)測(cè)和管理體系等。河道水體治理涉及污水治理技術(shù)、水體生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)技術(shù)、水資源平衡及利用技術(shù)等,是一個(gè)系統(tǒng)的水體環(huán)境綜合治理技術(shù),還涉及人文、地理、景觀、區(qū)域發(fā)展及居民生活質(zhì)量等,因此河道水體治理體系建立必須全方位地考慮,全方位地設(shè)計(jì)和全方位地治理。
外源污染指水體之外進(jìn)入的各類形式的污染物,在水體中,超過水體自身的凈化能力,造成污染物積累,對(duì)水體造成不斷惡化。對(duì)寧河區(qū)農(nóng)村河道而言,主要的污染源有生活污水排入、垃圾傾倒、農(nóng)業(yè)面源污染三方面。
首先,寧河區(qū)已經(jīng)對(duì)部分村莊開展生活污水收集和處理,收到了明顯成效,但是因?yàn)榇迩f分布存在點(diǎn)多面廣的情況,距離真正實(shí)現(xiàn)全面農(nóng)村生活污水治理還存在一段距離。
其次,寧河區(qū)已經(jīng)全面開展農(nóng)村生活垃圾定點(diǎn)收集,整體轉(zhuǎn)運(yùn),集中處理,大量減少了垃圾污染情況,個(gè)別仍存在少量垃圾傾倒河道的情況,需要各級(jí)管理機(jī)構(gòu)能夠加強(qiáng)管理,廣泛推廣“戶分類、村收集、鎮(zhèn)運(yùn)輸、區(qū)處理” 的收運(yùn)處置模式,建立工作臺(tái)賬,逐步銷號(hào)。優(yōu)先治理農(nóng)村飲用水水源地、重點(diǎn)河流等區(qū)域存量生活垃圾,積極清理農(nóng)村積存的生活垃圾、建筑垃圾和白色污染,減少垃圾危害,共同維護(hù)生態(tài)環(huán)境。
最后,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中,為了獲得更高的產(chǎn)量,大量使用各類化肥和農(nóng)藥,據(jù)農(nóng)業(yè)農(nóng)村部專家統(tǒng)計(jì),其中至少60%的化肥營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)沒有被農(nóng)作物直接吸收,而是進(jìn)入河道水體,這直接導(dǎo)致了河道水體富營(yíng)養(yǎng)化。因此,在科學(xué)種植、合理施肥方面還需要農(nóng)業(yè)專家提供更加準(zhǔn)確的生產(chǎn)指導(dǎo),既能夠保證農(nóng)作物產(chǎn)量,又可以減少化肥用量,同時(shí)減少農(nóng)業(yè)投入。
內(nèi)源污染是指超過水體自身凈化能力之外,在水體內(nèi)不斷積累形成的污染,以水體底泥的形式存在,底泥又在不斷地向水體釋放氮磷等污染物,且因?yàn)榈啄嘤袡C(jī)物豐富,微生物濃度高,溶解氧低容易形成厭氧,使底泥發(fā)黑,發(fā)臭,從而影響整體水質(zhì)。
本區(qū)河道局部污泥量較厚,影響雨季行洪,特別是水系拐彎處、建筑物、取水泵房構(gòu)筑物、橋梁處等地,建議采取異位清淤,具體采取哪種措施需根據(jù)各村實(shí)際情況確定。
本區(qū)大部分河道水深0.5—2米,大型機(jī)械、排水清淤都會(huì)對(duì)周邊居民、環(huán)境造成影響,原位清淤則能完美避免對(duì)周邊環(huán)境造成影響,避免對(duì)村民造成困擾,此時(shí)應(yīng)建議原位清淤技術(shù)作為主要措施對(duì)水系進(jìn)行清淤。
此外,投撒底質(zhì)改良劑可逐步釋放分解底泥表層覆蓋的腐殖質(zhì)層,同時(shí)底質(zhì)改良劑引入多種特效微生物及其生長(zhǎng)所需要的營(yíng)養(yǎng)來提高生物活性,防止內(nèi)源污染積累,預(yù)防底泥黑臭。
為了保證水體長(zhǎng)治久清,必須要恢復(fù)水體的生態(tài)系統(tǒng)和自凈能力。主要通過構(gòu)建水生態(tài)系統(tǒng)(包括構(gòu)建微生物系統(tǒng)、植物凈化系統(tǒng)和水生動(dòng)物系統(tǒng)),再輔助以人工增氧措施,保證生態(tài)系統(tǒng)長(zhǎng)期穩(wěn)定。對(duì)于污染比較嚴(yán)重或者水質(zhì)要求較高的水體,應(yīng)采取強(qiáng)化處理措施(強(qiáng)化耦合生物膜反應(yīng)技術(shù)、石墨烯光催化凈水技術(shù)、超磁一體機(jī)凈水技術(shù)),防止水體應(yīng)激。
2.3.1 構(gòu)建水生態(tài)系統(tǒng)
構(gòu)建健康的水生態(tài)系統(tǒng)。首先,要調(diào)整水體中的植物類型與植物結(jié)構(gòu),包括沉水植物、挺水植物和扎根浮葉植物。在河道深水區(qū)適量配置漂浮植物和沉水植物,通過生態(tài)位競(jìng)爭(zhēng),抑制藻類暴發(fā)。植物的配置和恢復(fù)完成后,進(jìn)行水生動(dòng)物的引入和恢復(fù)。根據(jù)能量塔原理和食物鏈?zhǔn)澄锞W(wǎng)的物質(zhì)流動(dòng)原理,進(jìn)一步在區(qū)內(nèi)河道中配置不同品種的野生魚類(包括腐食性、草食性、植食性、肉食性魚類)及其他水生動(dòng)物。
2.3.2 強(qiáng)化處理措施
2.3.2.1 強(qiáng)化耦合生物膜反應(yīng)技術(shù)。強(qiáng)化耦合生物膜反應(yīng)技術(shù)是一種有機(jī)地融合了氣體分離膜技術(shù)和生物膜水處理技術(shù)的新型污水處理技術(shù)。微生物膜附著生長(zhǎng)在透氧中空纖維膜表面,污水在透氧膜周圍流動(dòng)時(shí),水體中的污染物在濃差驅(qū)動(dòng)和微生物吸附等作用下進(jìn)入生物膜內(nèi),經(jīng)過生物代謝和增殖被微生物利用,使水體中的污染物同化為微生物菌體固定在生物膜上或分解成無機(jī)代謝產(chǎn)物,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)水體的凈化,是一種人工強(qiáng)化的生態(tài)水處理技術(shù),能使河道水體形成一個(gè)循環(huán)的具備自我修復(fù)功能的自凈化水生態(tài)系統(tǒng)。其流道式的凈化過程特別適應(yīng)于河道、湖泊等流域治理,具有常規(guī)水處理技術(shù)無法比及的技術(shù)優(yōu)勢(shì)、工程優(yōu)勢(shì)、成本優(yōu)勢(shì)和運(yùn)行管理優(yōu)勢(shì)。
2.3.2.2 石墨烯光催化凈水技術(shù)。當(dāng)太陽光照射到光催化網(wǎng)上時(shí),網(wǎng)上負(fù)載的光催化材料會(huì)產(chǎn)生光生載流子和光生空穴,產(chǎn)生氧化還原反應(yīng),凈化水質(zhì),能夠?qū)⒑谒優(yōu)榫G水,適合微生物的生長(zhǎng),喚醒了水體淤泥中的微生物、昆蟲、水生動(dòng)物,不經(jīng)意間,一潭死水變成了富含復(fù)雜生命體的健康水體,打開了大自然自凈化的大門。
2.3.2.3 超磁一體機(jī)凈水技術(shù)。對(duì)于重度黑臭河道,水體本底污染物濃度高,流速較低,水動(dòng)力條件差,自凈能力低。為確保水體徹底消除黑臭,防止黑臭現(xiàn)象反復(fù),提升水體自凈能力,在河道內(nèi)部采用人工曝氣、微生物附著填料、微生物菌劑組合措施和強(qiáng)化耦合生物膜系統(tǒng)集成技術(shù),降低水體氨氮、COD,提升水體的溶解氧、ORP 指標(biāo),在透明度低、常規(guī)原位凈化措施難以快速見效的區(qū)域,根據(jù)河道水量設(shè)置固定式一體化處理設(shè)備(超磁分離一體化處理設(shè)備)作為旁路輔助凈化措施,逐步提升水體透明度、降低 COD 指標(biāo),為水體動(dòng)植物及微生物生存提供適宜的水下光照環(huán)境,增強(qiáng)水體自凈能力,從而逐步恢復(fù)水體生態(tài)系統(tǒng)。
智慧水務(wù)系統(tǒng)的建設(shè)是長(zhǎng)效管理的物質(zhì)基礎(chǔ),是水系水污染治理、生態(tài)修復(fù)及綜合管理的關(guān)鍵方法和手段。
建設(shè)以“生態(tài)互聯(lián)網(wǎng)+”為手段,構(gòu)建“智慧水務(wù)”系統(tǒng),借助衛(wèi)星遙感、水文水質(zhì)在線監(jiān)測(cè)、水利設(shè)施自控、視頻安防等“天地一體化”監(jiān)控技術(shù),實(shí)現(xiàn)區(qū)域防汛聯(lián)合調(diào)度、水環(huán)境實(shí)時(shí)感知、大數(shù)據(jù)信息共享、數(shù)據(jù)模擬預(yù)警與應(yīng)急預(yù)案制定等功能,確保水污染防治、水資源配置、生態(tài)修復(fù)等建設(shè)成果長(zhǎng)期、高效、有序運(yùn)轉(zhuǎn),保障寧河區(qū)流域河道水體長(zhǎng)治久清。
同時(shí),構(gòu)建“智慧水務(wù)系統(tǒng)”,是依據(jù)國(guó)家發(fā)展戰(zhàn)略,政策創(chuàng)新導(dǎo)向而建設(shè),可有效推動(dòng)長(zhǎng)效管理中項(xiàng)目管理機(jī)制創(chuàng)新、政策制定,建立具有“鷹眼”特點(diǎn)的智慧水務(wù)系統(tǒng),建立嚴(yán)格科學(xué)的評(píng)估-付費(fèi)體系,符合大眾的利益。通過運(yùn)維管理機(jī)制創(chuàng)新,發(fā)揮專業(yè)化管理優(yōu)勢(shì),采用科學(xué)評(píng)估手段,最終實(shí)現(xiàn)寧河區(qū)河道水系長(zhǎng)治久清的核心目標(biāo)。
為了使農(nóng)村中小河道生態(tài)化綜合治理工作更好地開展,并在治理后可以一直得到有效保持,就需要在農(nóng)村建立健全相關(guān)生態(tài)環(huán)境保護(hù)制度,用制度來對(duì)村民的個(gè)人行為進(jìn)行規(guī)范,讓村民在日常生活中更加明確如何維護(hù)農(nóng)村中小河道生態(tài)健康,真正推動(dòng)農(nóng)村生態(tài)環(huán)境保護(hù)。
2.5.1 完善獎(jiǎng)懲機(jī)制
包括工作人員獎(jiǎng)懲機(jī)制,如對(duì)于抗洪時(shí)沖在前線的工作人員,給予其一定的表揚(yáng)和獎(jiǎng)勵(lì)。同時(shí),還有關(guān)于社會(huì)成員的獎(jiǎng)勵(lì)。對(duì)表現(xiàn)優(yōu)秀的人員給予獎(jiǎng)勵(lì),進(jìn)而激發(fā)其維護(hù)河道的積極主動(dòng)性。
2.5.2 設(shè)置小程序、公眾號(hào)和網(wǎng)站
群眾能及時(shí)上報(bào)河道的實(shí)際情況或者提出相關(guān)的建議,相關(guān)部門可以及時(shí)有效地對(duì)河道進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)督,對(duì)破壞河道的違法行為進(jìn)行嚴(yán)懲,決不能姑息和縱容。
2.5.3 加強(qiáng)團(tuán)隊(duì)建設(shè)
當(dāng)前農(nóng)村河道管理中還缺乏完整的團(tuán)隊(duì),要想完善農(nóng)村現(xiàn)有河道管理體系與生態(tài)治理體系,相關(guān)部門可以聘請(qǐng)經(jīng)驗(yàn)豐富、理論基礎(chǔ)夯實(shí)的工作人員,組建河道管理與生態(tài)監(jiān)督小組,為了增加群眾的參與積極性,可以邀請(qǐng)有意向的居民參與到河道管理監(jiān)督工作中。
一方面,基層政府應(yīng)當(dāng)充分用好電視、電臺(tái)、報(bào)紙等媒介手段,多層面對(duì)水污染防治等政策措施進(jìn)行宣傳,注重引導(dǎo)農(nóng)村社會(huì)對(duì)于水污染保護(hù)與防治的主流意識(shí),這對(duì)于后續(xù)相關(guān)整改、防治政策措施的落實(shí)具有重要意義。
另一方面,應(yīng)當(dāng)成立多層面協(xié)調(diào)聯(lián)動(dòng)宣傳機(jī)制,不僅要抓好定點(diǎn)式宣傳,而且還需要與分散式宣傳相結(jié)合,組織干部職工深入到基層生產(chǎn)建設(shè)一線,詳細(xì)向農(nóng)民群眾了解水污染防治基本情況,介紹各種常見的污染防治措施,注重培育農(nóng)民群眾的水環(huán)境保護(hù)意識(shí)。
2.7.1 明確目標(biāo)任務(wù)
要按照河道水環(huán)境在治理過程當(dāng)中所制定的具體目標(biāo)確定治理任務(wù)。在實(shí)際進(jìn)行河道水環(huán)境治理的時(shí)候,除了能夠給其提供一個(gè)更加基礎(chǔ)性的方向,在很多別的方面,很難給水環(huán)境的整體工作給予比較確切的引導(dǎo)。
因此,要實(shí)際考察河道污染的情況,按照當(dāng)?shù)氐膶?shí)際發(fā)展?fàn)顩r和相關(guān)制度來進(jìn)行任務(wù)的制定。首先,要按照河道水環(huán)境的情況,在進(jìn)行短期治理的時(shí)候,根據(jù)施工的具體時(shí)間節(jié)點(diǎn),并結(jié)合水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)當(dāng)中的內(nèi)容,將其當(dāng)作基本依據(jù),完成短期施工治理的具體要求。同時(shí),也要能夠控制河道水環(huán)境當(dāng)中一些水質(zhì)指標(biāo)的具體濃度指數(shù)。
其次,要按照河道水環(huán)境在治理過程當(dāng)中所必須完成的長(zhǎng)期規(guī)劃目標(biāo)。在水環(huán)境治理之后,在后期進(jìn)行長(zhǎng)效運(yùn)行的過程中,河道的水生系統(tǒng)要擁有一定的抗逆性,可以根據(jù)河道的生態(tài)系統(tǒng)以及相關(guān)的措施,讓河道的水質(zhì)得以凈化。
2.7.2 開展動(dòng)態(tài)情況分析
河道水環(huán)境并不僅是一個(gè)相對(duì)較為靜態(tài)性質(zhì)的、不和外界流通的環(huán)境。不管是地下水的流通或者是降雨,甚至是一些廢棄污染水的排放,都會(huì)讓河道水環(huán)境發(fā)生一定的改變。
在治理河道水環(huán)境的過程中,要能夠按照相關(guān)規(guī)定來計(jì)算河道被污染的情況,讓河道能夠控制水污染的可能性。
同時(shí),對(duì)于一些污染物入河的具體情況也要進(jìn)行長(zhǎng)期治理,只有這樣,河道水環(huán)境的動(dòng)態(tài)情況才能夠有效地發(fā)揮更大的價(jià)值。
2.7.3 提出設(shè)計(jì)方案
河道水環(huán)境在最終確定了治理目標(biāo)要求以及分析了動(dòng)態(tài)情況之后,就要完成設(shè)計(jì)方案落實(shí)工作。
首先,要以水生態(tài)系統(tǒng)的構(gòu)建為基本原則,來劃分建設(shè)思路,從而使其可以達(dá)到動(dòng)靜結(jié)合,這樣可以有效地進(jìn)行河道生態(tài)凈化。其次,要能夠及時(shí)攔截污染物,特別是在河道排污口的方向,可以設(shè)置一些攔截污染物的管道,并且將污染物收集起來運(yùn)送到專業(yè)處理地點(diǎn)進(jìn)行回收或處理,這樣可以有效地凈化污染物,達(dá)到對(duì)河道的治理要求,從而對(duì)來水水質(zhì)進(jìn)行凈化,盡量處理水中的氨氮等相關(guān)污染物。
本文通過對(duì)農(nóng)村河道水環(huán)境的現(xiàn)狀、治理措施及監(jiān)管分析,希望可提供給水環(huán)境治理者更多的選擇及參考,更好地實(shí)現(xiàn)治水目標(biāo)。
另外治水屬于民生工程,在于解決農(nóng)民最迫切要求改善的居住環(huán)境及水體安全問題,在建設(shè)中應(yīng)堅(jiān)持資源節(jié)約及生態(tài)保護(hù)的原則,積極采用生態(tài)、環(huán)保、節(jié)約的技術(shù),防止大拆大建。故對(duì)于本區(qū)農(nóng)村河道水體治理,在外源污染整治完成后,應(yīng)優(yōu)先原位清淤+構(gòu)建水生態(tài)系統(tǒng)+強(qiáng)化處理措施,減少對(duì)居民的生活干擾,達(dá)到水體治理及群眾生產(chǎn)和諧統(tǒng)一。