王 荣
(南京中科水治理股份有限公司,江苏 南京 210000)
我国农村黑臭水体问题是生态建设领域中必须要重视的问题,农村黑臭水体问题严重损害了农村的人居环境。农村黑臭水体问题长时间得不到解决,主要由于我国农村黑臭水体分布较为分散,并且农村居民对于治理黑臭水体问题的意识不强,一些适用于城市的黑臭水体治理技术并不完全适用于农村黑臭水体的治理,这就导致农村黑臭水体研究没有足够的技术支撑力量。因此,加大对农村黑臭水体治理技术的研究迫在眉睫[1]。
农村黑臭水体中会有一些沉积或悬浮金属成分,而这些金属成分会在水中转化为硫化亚铁等黑色物质,从而使水体显现出不应该有的颜色,从而造成视觉上的发黑、发黄等现象。而且,在农村黑臭水体中所含有的污染物向上不断释放的有机物会消耗水体中大量的溶解氧,就会使水体中的溶解氧缺乏而一直处于缺氧、厌氧的状态,并且有机物会与厌氧菌和兼性菌发生化学反应而产生氨、硫醇等恶臭气体。因此,在农村中的黑臭水体一般很好识别,即通过看到水体发黑、发黄,闻到水体发臭等方式就基本能判断出黑臭水体。
农村黑臭水体中所存在的污染物主要有以下几个来源。1)农村工业、养殖业、种植业发展迅速,产生了很高的经济效益,但是由于管网建设不完善、没有配套的污水处理设备,从而使很多工业污水、生活污水、养殖污水不能得到合适的处理,还没有达到排放标准就将其排入水系当中[2]。2)生活垃圾、生产垃圾大都没有运到集中的垃圾处理厂,而是直接堆积在水体沿岸,使一些污染物流入水体,而这些污染物长期得不到正确的处理,只能累积,吸附沉淀在水体底泥中,造成水体内源污染。3)农村河流大都为死水,水体的流动性比较差,而水体的流动性极大地影响着水体的自净能力。因此,加大水动力,提高水体的流动性也十分有必要。
对农村黑臭水体产生的实际原因进行分析,积极找寻有效策略,优化农村水质环境,保护农村区域生态环境。在农村黑臭水体治理的过程中,对于治理技术的应用不能过于盲目,需要结合目前的实际情况进行技术选择,要考虑到需要进行治理的水体规模以及农村区域广大群众的需求,保证治理工作的有效性,强化技术应用的经济性。
外源污水是导致农村水系出现黑臭水体问题的主要原因之一。我国农村没有污水配套处置设施,其所造成的点源污染比较严重,要从源头开始控制污水,防止未达到排放标准的污水流入水系中污染水源,采用外源截流措施是非常有必要的。外源截流措施主要是通过截污纳管改造工程来实施,从源头控制污水,禁止污水向周边水体排放,从而成功控制点源污染。在具体实施过程中,相关工作人员要全面掌握农村排污点源的分布情况,并充分考虑目标区域的城镇化程度、外围二级管网建设布局等因素,结合实际情况选择适合该区域农村的截流方式,形成一体化、整体化的外源截流系统,从源头上缓解农村黑臭水体问题。
如果目标区域的农村较为广阔,能够为开挖敷设内部污水管道提供充足的空间,能够有条件设置外围市政管网时,就可以将新铺设的污水管道与外围管网连接起来,将内部污水管道接入最近的外围管道,还可以将原管道作为雨水管道,从而做到雨污分流。这样的方法实现了处理污水的集中化、有效化。但是,如果目标区域的农村没有足够的空间来铺设新的污水管道,而周围市政管网可以接管时,则可以通过构建截流式合流制排水系统来对污水进行源头控制[3]。将现有管道转变为污水合流管道,沿着河岸边铺设截流干管,同时在截流干管与合流干管交汇处设置截流井,将截流干管连接到周边市政污水管网中,也能实现从源头控制污水。而对于一些居民居住分散、位置较为偏远的农村来说,污水排放分散、排放量少,如果将污水纳管接入外围管网会消耗大量的人力物力,也不能达到预期的效果。因此,可以采用像BBO地埋式污水处理装置等能够在现场处置且有效截流污水的装置来达到从源头控制污水的目的。
面源污染是由不同的污染物和污染源所造成的,要从源头、过程、终端三个阶段来解决这个问题。1)在污染源头上,要控制面源污染物的产生量和排放量。在农业种植中减少使用有害化肥和农药,在养殖场内采用固液分离处理系统或水质净化装置,只有污水达到排污标准才能排放。居民排泄物、牲畜粪便、鱼塘沉积物等固体废物可通过厌氧发酵、生物制作有机肥料等技术进行绿色化处理,实现废物的再次利用。2)在面源污染的过程中,主要是应用生态拦截技术,对污水中存在的污染物进行吸附拦截,防止污染物进入水系。改造生态沟渠,优化灌溉沟渠,利用植被来吸附污染物,或者在沟渠中铺设吸附材料,达到滤渗吸附的目的。3)在面源污染的终端,要构建水生植物拦截带,这是阻止污染物进入河流的最后一道屏障,有效拦截农田排水与地表径流,从而进一步改善农村的水环境。
水体中存在的已经被污染的底泥、生活垃圾和腐烂的动物尸体等都是水体内源存在的问题,而解决这个问题,就需要工作人员结合不同的情况对症下药。比如,像水面比较窄的河道,工作人员就可以就近打捞,对水面进行定期管理。对于水体受污染的底泥,为了防止出现河岸坍塌的事故,工作人员可以采用排干清淤、水下清淤和环保清淤等清淤疏浚措施来清除受污染的底泥。需要注意的是,如果采用排干清淤的方式进行清除,就要密切关注天气,不能在汛期进行施工。而且对于河道过窄的水体不能采用水下清淤和环保清淤这两种方式来进行清理。若处理区底泥的污染程度不高,可以采用沉水植物修复法、微生物修复法、微电解修复法等原位生物修复技术来解决内源污染问题[4]。
处理黑臭水体是农村可持续发展的第一步。农村水系大都比较封闭,流动性和连通性都比较差,因此,水动力不足,水体中的生态循环无法顺畅进行,水中的溶解氧也不足,导致水体中出现缺氧、厌氧的情况。要在宏观、整体的角度建立活水循环系统,拆除坝埂,打通断头河,实现水系疏通,融合灌溉、排水系统,连通水系沟渠与湖、塘,必要时可以建立新的连通通道和枢纽,从而提高农村水系的流动性,促进农村水系中的生态循环[5]。不但宏观层面要采取举措,微观层面也要做足功夫,通过人工增氧技术确保水体的复氧能力,促进局部水体流动性,从而全方位地盘活农村水系,根治农村黑臭水体问题。
活水循环措施应用非常普遍的为钢板桩技术。钢板桩并非一次性结构,在实际施工中,为保证施工效果选用了二次材料。首先,为保证钢板桩结构的稳定性,工作人员应对入场的二手钢板桩进行检查测量,并对质量无问题的钢板桩进行编号和登记,而后利用同型号的短桩进行实验,检验钢板桩长度及尺寸是否符合施工要求,对那些不符合要求的钢板桩进行加长,并做好锁扣位置的润滑工作。其次,要保证导框安装与插打质量。安装导框的过程中,工作人员可进行有效的测量,确定有关数据,然后利用钢板桩制作导框,将其固定在定位桩上,并借助定位卡盘确定钢板桩的位置。在此基础上,把钢板桩材料运送到特定位置,借助振动锤对其进行起吊,使之与地面保持垂直的状态,再将之沉入预设位置,其他的钢板桩也可利用相同方式进行处理。特别需要注意的是,黑臭水体整治工程的自然环境通常比较差,需要面对淤泥质土地基的挑战,在沉入土体的过程中,钢板桩很容易被土壤中的石头、淤泥阻挡而无法正常进入预定位置,在此情况下工作人员需要严格监控钢板桩位置,在钢板桩发生偏移的时候,将之向上吊起略作调整后再进行沉入,经过几次调整以后,钢板桩往往都可顺利进入预计位置,强化基础设施建设质量,保证活水循环措施应用成效。
水体净化措施是治理农村黑臭水体问题的最终手段,也是根治该问题的最后一道防线。以修复生态为目的,利用治理工程设施即原位净化修复模式将农村水系中存在的污染物清除,大多是利用水生动植物恢复生态,从而形成完整的生态系统,刺激农村水系生态系统的净化能力,能够持续有效地吸收处理水中的污染物。在采取水体净化措施的过程中,大多采用生态浮岛及其衍生技术,将耐污力强、吸收效果好的植物种植在农村河水、湖水中,利用这些植物来吸收水中富集的污染物。要定期检查这些植物,如果有腐败的植株要及时处理,防止这些腐败的植株对水体造成二次污染。除此之外,新型的异位水质净化技术对农村水质净化也有非常大的作用。
农村黑臭水体问题使农村水生态环境出现短板,而补全短板,分类施策、因地制宜对于缓解农村黑臭水体问题有着极其重要的意义。本文阐述的点源控制、面源管控、内源控制、活水循环、水体净化等措施可有针对性地解决农村黑臭水体问题。在实际操作中,要综合分析和考虑整治区域管网改造条件,要有大局意识,实现区域、村镇之间的联动,实现黑臭水体整体化治理,确保农村水系生态的健康和稳定,从而实现长治久安[6]。