地表水环境质量现状及污染修复技术分析

徐志勇

摘 要：地表水污染主要指人类活动产生的污染物排放对地面水水体造成污染的现象。如今地表水污染问题严重，因此针对全流域进行系统性调查对我国地表水环境质量的全面评估具有重要意义。通过对相关资料的收集和调查，对中国地表水的分布现状、分布特点展开分析，梳理了地表水环境质量现状、常见污染物及特点，同时介绍了目前应用较为广泛的污染修复技术。

关键词：地表水;环境质量;污染修复技术

中图分类号：X52 文献标识码：A 文章编号：1003-5168（2021）18-0132-03

Abstract： Surface water pollution mainly refers to the pollution caused by human activities. Nowadays， the problem of surface water pollution is becoming more and more serious. Systematic investigation on the whole basin scale is of great significance for the comprehensive evaluation of surface water environmental quality in China. Through the collection and investigation of relevant data， this paper analyzes the distribution status and distribution characteristics of surface water in China， discusses the current situation of surface water environmental quality， common pollutants and characteristics， and expounds the widely used pollution remediation technology.

Keywords： surface water;environmental quality;pollution remediation technology

地表水指分布于地球表面的多类型水体，主要包括海洋、江河、湖泊、沼泽、冰川以及积雪等种类。地表水是水资源的重要组成部分，通常指陆地上可进行人为控制、水量调度分配以及管理的水资源。我国国土面积辽阔，地表水的分布具有明显的不均匀性。我国河流多分布在秦岭-淮河以南，冰川多分布在西北部地区。冰川融水的主要特点为干旱年水量丰富，湿润年水量匮乏。另外，我国全国各地均有沼泽分布，主要有潜育沼泽和泥炭沼泽两种类型，其中潜育沼泽的面积约为泥炭沼泽的2倍。沼泽多分布在地势平坦的丰水地区，如东北三江平原、黄河上游以及其他沿海区域，对推动我国农业发展具有积极作用。

1 我国地表水环境质量情况

相关统计数据显示[1]，2020年1月全国地表水总体水质较好。对1 932个国内地表水水体考核断面进行监测，结果如图1所示，即Ⅰ类水质断面占比为13.1%，Ⅱ类占比为35.7%，Ⅲ类占比为28.0%，Ⅳ类占比为15.0%，Ⅴ类占比为4.6%，劣Ⅴ类占比为3.6%。同2019年12月和2019年同期进行比较，2020年1月全国地表水水质皆未发生明显变化。通过统计数据可知，Ⅱ类与Ⅲ类水为我国地表水水质的主要类型，Ⅰ类、Ⅱ类和Ⅲ类水质断面总比例为76.8%，Ⅴ类和劣Ⅴ类占比为8.2%。

2 地表水污染特点及常见污染物

2.1 地表水污染特点

分析地表水的污染特点，主要包括以下3个方面。

首先，支流水系的污染問题较为严重，干流水系污染较轻但呈不断严重化趋势。究其原因，主要在于支流水系的水流量相对较小，流速缓慢，水体交换的整体效率低下，自我净化能力不佳。此外，多数支流水系需要流经人口聚集地，会受到诸多污染源的影响。例如，生活废水、工业废水、交通污染以及大气污染等因素，都会导致水体污染变得愈发严重。所以，与干流水系进行比较，支流水系的污染现象更为严重。另外，随着工业、农业的飞速发展，干流水系的水体污染问题也在逐年加剧。

其次，污染排放量显著增加，各地区水污染情况逐渐分级化。水体污染中，面源污染量较大，具有较强的瞬时性，且污染物组成复杂，对其进行处理的难度较大。随着工业化步伐的加快，污染源和污染诱因变得复杂，污染排放量显著增加，严重影响了水体质量。此外，因为各地区人口密度和主要工业类型不同，导致水污染情况出现分级化[2]。

最后，城镇与农村水体污染问题愈发严重。由于城镇水体污染问题已经十分严重，很多工厂开始转移至污染源较少的郊区与农村地区，直接导致郊区与农村的污染物排量显著增加，因此农村地区的水体污染问题也变得严重。除此之外，农村地区对生活废水和工业废水的处理缺乏合理性，农村居民的环保意识有待加强，是农村污染问题逐渐严重的重要原因。

2.2 常见污染物及其特点

常见的水体污染物主要有营养物质污染、抗生素污染、重金属污染以及油污染等。

2.2.1 营养物质污染。水体富营养化主要出现在湖泊、水库以及城市运河中，同营养物质在水体中的大量积聚关系密切。如今，我国诸多静水水体均存在程度不一的富营养化现象[3]。富营养水体发绿发黑，水质浑浊，并伴有一定的恶臭气味。营养物质的大量积聚会引起水体中的浮游藻类快速繁殖，使水中的溶解氧含量下降，造成其他水生生物大量死亡的现象，进一步降低了生物多样性。水生生物尸体腐化还会对周围环境造成影响，形成恶性循环，加重污染。

2.2.2 抗生素污染。水体中抗生素的长期积累会促进耐药性细菌的形成，从而对水生生物的生存环境及人体健康造成影响。我国抗生素的應用十分广泛，因此抗生素水污染的问题引起了社会各界的广泛关注。

2.2.3 重金属污染。目前我国工业正处于高速发展阶段，需要高度重视地表水的重金属污染问题。研究显示，重金属在水体中的含量具有时空差异性。不仅不同重金属在水体中的含量峰值期存在差异，而且同类重金属在水体中的含量在不同时期也存在差异[4]。水体中富集的重金属具有隐匿性、长期性，降解困难。重金属在水体中长期积累，会随着水循环进入人体，对人体健康造成严重危害。表1为水体中各种重金属可能对人体造成的危害。

2.2.4 油污染。油类主要分为矿物油和动植物油脂。其中，前者为烷烃、多环芳烃等烃类有机混合物，后者为多组分烃基脂肪酸类有机混合物，两者长期存在于水体环境中，会对环境造成直接危害。油污染多由食品加工业、纺织业、造纸业以及工业排放的含油废水引起，集中处理比较困难。松花江、海河的主要污染物均为油类。油脂形成的油膜覆盖在水面上，会导致水体严重缺氧，引发水生生物死亡，还会通过食物链进入人体，对人体健康造成严重危害。另外，油气挥发后会污染大气。

3 地表水污染修复方法

3.1 水体富营养化修复方法

目前，治理水体富营养化的重点在于控制面源污染，可联合物理法和生物生态法来控制营养物质在水中的含量。

物理法主要包括底泥疏浚和机械曝气。①底泥疏浚。这种方法主要是将水体中的污染底泥全面清除，也就是清除内源污染，进而减少底泥污染物的释放。该方法应用较为广泛，但是假如施工方案不合理或者技术应用水平低下，会导致氮、磷等元素再次进入水体引发二次污染。②机械曝气。该方法主要是在水中合理的位置实施人工曝气复氧，以有效提高水体的溶解氧浓度，恢复水体中好氧生物的活跃度，进而有效提高水体的自我净化能力[5]。

生物生态法主要依赖于水生植物对营养物质的吸收和转移，即利用水生植物对水质的净化作用，吸收水体中的氮、磷等元素，进而逐渐实现对水体环境的修复。但是，不同植物的修复能力不同，所以加强对水生植物共生关系的利用，是采用该方法治理污染问题的重点。

3.2 油污染修复方法

对油污染治理方法的选取取决于油分在水体中的存在形式。通常可将油分在水体中的存在形式划分为分散油、悬浮油、乳化油与溶解油。油污染治理方法主要包括物理修复法、化学修复法与生物修复法。

物理修复法主要指通过机械方法修复受污染水体，主要有水栅刮油、抽吸机吸油等。此类方法操作简便，但是效果不佳，无法从根源上解决污染问题。

化学修复法主要指将化学试剂投至受污染水体中，使药剂与污染物发生化学反应，从而达到去污效果。此类方法成本较高，且存在一定的二次污染风险。

生物修复法主要指通过微生物吸收、转化和降解污染物来达到消除污染物的目的。同其他方法相比，生物修复法具有明显优势。生物修复法成本较低，对周围环境影响较小，还能彻底降解和清除污染物，不会导致污染物转移或者引发二次污染[6]。

3.3 重金属污染修复方法

重金属污染的修复方法主要分为物理修复法和生物修复法。

物理修复法主要指使用吸附材料来吸附水中的重金属，以达到清除水中重金属的效果。但是，在实际修复过程中，水体重金属的污染物并非只有一种，需要结合重金属的类型合理选择吸附剂。

生物修复法是利用生物体对重金属离子进行吸附、运转、转换，进而将水体中的有害重金属离子清除。其具有效率高、成本低、环保以及不会造成二次污染等明显优势[7]。目前，常用的生物修复法主要包括生物吸附法、生物絮凝法、生物表面活性剂修复法等。虽然生物修复法的应用效果明显，但是多数生物处理技术仍停留在实验室水平，在工业生产和环保领域的应用较少，仍需要进行深入研究，提高其应用效率。

3.4 抗生素污染修复方法

抗生素污染修复方法主要包括活性污泥法与人工湿地法。

活性污泥法是目前应用较广泛的修复方法，具有效果明显、成本低等优势，但是易导致抗性菌株的形成。另外，使用不同的工艺方法去除不同类型的抗生素时效果存在差异。活性污泥法能够去除四环素类与磺胺类抗生素[8]，因此需要结合抗生素的类型决定是否选择活性污泥法进行修复。

人工湿地法整合了物理法、化学法与生物法的优势，能够有效去除多种类型的抗生素。在人工湿地法的实际应用上，可以结合农村地区的地形特点，对农村现有的池塘、涝池进行改造，操作简单，效果明显。

4 结语

综上所述，如今解决地表水环境质量问题的工艺方法繁多，为了能够从根源上解决问题，需要严格规范工农业的污染排放标准，加强人们的环保意识。另外，在应用地表水污染修复技术的过程中，需要充分遵循因地制宜的原则，合理选择方法，从而有效解决地表水环境存在的问题。

参考文献：

[1]中国环境监测总站.2020年全国地表水水质月报（1月）[EB/OL].（2020-03-02）[2021-04-30].http：//www.cnemc.cn/jcbg/qgdbsszyb/202003/P020200302322002146033.pdf.

[2]李云娜.环境监测中地表水监测存在的问题及对策[J].中国科技投资，2021（17）：147-148.

[3]孔昊玥，刘红玲.最大累积率识别中国地表水中邻苯二甲酸酯类关键污染物和复合污染生态风险[J].环境化学，2021（3）：706-716.

[4]张远，林佳宁，王慧，等.中国地表水环境质量标准研究[J].环境科学研究，2020（11）：2523-2528.

[5]赵建忠.城市污染河道生态修复分析：以无锡小渲河为例[J].商品与质量，2019（45）：216-217.

[6]张辉，李培军，胡筱敏，等.微生物固定化技术对地表水油类污染物的修复[J].环境保护科学，2006（6）：59-61.

[7]赵玉.渭河干流浅层地下水与地表水中重金属Cd污染特征及风险评价[J].地球科学与环境学报，2020（2）：267-277.

[8]刘昔，王智，王学雷，等.我国典型区域地表水环境中抗生素污染现状及其生态风险评价[J].环境科学，2019（5）：2094-2100.