中国电建集团河南省电力勘测设计院有限公司 刘燕
近年来,我国一直没有停下城市建设的脚步。既让工业水平不断提升,又让人口规模不断扩大。为此感到欣喜的同时,也绝不能忽视存在的问题。现阶段,水环境污染问题频频曝光,令民众寝食难安。倘若不妥善处理,将激化百姓和政府之间的矛盾。要想防止摩擦冲突的发生,就需要从理论中汲取思路,从实践中积累经验,制定出切实有效的城市水环境治理措施。
在城市发展中,水资源占据不可撼动的地位。保持良好的水环境,不仅能防洪排涝,可确保交通顺畅、保障生活有序进行开展,还能缓解热岛效应,打造亮丽风景线[1]。当然,这只是一种理想状态。而实际上,城镇化建设步伐不断加快,人类活动会对水环境造成一定影响,只是程度不同罢了。例如,城市居民每天都会制造废水,未经处理就排放到下水道。废水渗透至地下,将会对地下水造成污染。废水流入湖泊、河流,会对水体造成破坏。企事业单位一心抓生产,无暇开展治理工作。虽知不可为,还是将废水直接排放。在一段时间后,水体变得浑浊,并散发阵阵恶臭,让周围百姓苦不堪言。生态环境部曾做过一项调查,我国有近三成的淡水被污染,远达不到三类水质标准。而符合三类标准的河流并不多,能满足二类标准的河流少之又少。通过对六十余个地级市进行监测,各项指标都不符合要求,将意味着居民每天都在使用劣质水源,这无疑会增加患病几率,从而让医疗压力与日俱增。倘若不立即对城市水环境展开治理,情况还会进一步恶化。当百姓生活无保障之后,就会将责任归咎于政府不作为。如果得不到满意答复,矛盾还将进一步升级。要想防患于未然,需要立刻着手制定水环境治理方法。应用生物修复技术,不失为一个良策。在技术的帮助之下,水环境得到优化。在一段时间后,居民生活回归正轨,城市发展也会蒸蒸日上。
在原生态系统中,水中生物足以胜任净化工作。但因受到人为干预后,污染物的数量急剧增加,已超过水中生物的工作能力。倘若不加以解决,水环境只会越来越差。此时,生物修复技术就有了用武之地。生物修复技术,是指充分利用生物的代谢功能,对有害有毒物质进行转化、分解等处理,使水环境得到修复[2]。修复方式有所不同,或提高营养盐分含量,或提高微量元素,或激发生物活性,但目标是一致的,那就是最大程度改善水环境。能否实现这一目标,关键要看技术选取、应用是否得当。治理人员要对现场进行调查,了解最真实的情况。应根据具体情况,选择修复方式,或利用水生植物,或利用水生动物,或利用微生物,或联合使用。但组合形式不同,能解决的问题也将会有所区别,这一点需知晓。为实现可持续发展目标,需要对生物修复技术展开深入研究。
早在二十余年前,生物修复技术就已问世。经过这些年的研究,技术已较为成熟,能在城市水环境治理中发挥重要作用。生物修复技术的应用价值体现在三个方面,内容如下所示。
第一,生物修复技术的可操作性较高。治理人员可以根据实际情况选定微生物,确定修复方案。在执行过程中,需结合现场实际,对技术方案进行优化,最终可有效降低污染物质含量,让水环境洁净如初。
第二,生物修复技术的应用领域十分广泛。在水污染、固体污染治理中能见其身影,在大气污染、土壤污染中也能有所作为。当然,技术选取要得当,这样才能获得预期效果。
第三,生物修复技术符合无害化集中处理要求。无论是打造湿地、浮床、生物膜,还是栽培植物,引进动物,都没有对生态系统产生很大影响。并且多是利用微生物进行分解,不会对水体造成二次污染。集中性体现在,被技术所覆盖的区域,水环境的整体水平得到显著改善。
第四,生物修复技术的应用成本低、效率高。城市水环境治理是一个漫长的过程,考虑到经费有限,不能选用成本太高的技术。无论选择哪种生物修复技术,都无需为资金问题发愁。应用前后作对比,水环境治理成效显著。在未来的日子里,还要对生物修复技术进行创新。一方面,让处理效率进一步提升。另一方面,让应用成本进一步降低。
在工业废水中,含有大量的污染物。倘若未经处理直接排放,将会对水资源造成污染。污染严重到一定程度后,不仅会臭味熏天,还会有大量动物尸体浮于水面。其实,不只有动物死亡,在水下还有大量死去的植物。由此可见,工业废水的危害性极大,理应被放在首位先处理。
相较于农村,城市的人口基数更大。每一天,都会消耗大量水资源,同时也会产生大量生活废水。例如,清洗锅碗瓢盆等日用品时会使用洗涤剂,而洗涤剂是经化学合成的。居民的排泄物中含有微生物和有害物质,如若接触水体,将会造成污染。由此得出,生活废水的来源较多。只使用某一种技术,很难清除干净,所以要多技术结合,开展综合治理行动。
除工业废水、生活废水之外,污水处理厂尾水、固体废物等同样会对水环境造成破坏。因而,在开展生物修复时,治理人员还要秉持系统化原则。通过打造一体化治理体系,努力平衡维持食物链。久而久之,水资源的良性循环就能形成,从而让城市居民安居乐业。
植物修复技术,顾名思义是指利用植物吸附水里有害物质,能使水环境得到修复。具体分析,浮游藻类是水环境的重要组成部分,其要想生长繁殖,需要大量氧气和营养物质。适时引入水生植物,与其争夺氧气和营养物质。在此条件下,浮游藻类的生长繁殖受抑制。不仅如此,水生植物的作用具有两重性,通过光合作用获得动力,通过呼吸作用完成对有机物的分解。因此,水生植物并非孤军作战,拥有微生物这个忠实盟友。在合力作用下,让有机化物彻底消失不见。这项技术的应用范围比较广泛,既能治理湿地环境,又能改善湖泊、水库的环境。
在城市发展中,工业发挥极其重要的作用。为推动城市发展,一定会扩大工业化规模。在此背景下,石油化工、纺织印染等工厂如雨后春笋一般。而随着工厂数量的增加,生产废水呈几何状增长。人工湿地技术是基于植物修复技术产生的一项技术,多用于治理有机物含量较高的区域。在这些区域使用此技术,能显著改善水质。之所以具有这种效果,且得益于其将多种技术融合在一起。在水体表面种植水生植物,同时应增加湿地土壤面积,或吸附,或沉降。环保局曾做过这样一次调查,其结果表明使用人工湿地技术,能够去除九成左右的污染物。
水生动物,从字面上解读,在水中生活的动物。其中不乏修复能手,例如浮游动物、底栖动物等。它们从不挑食,既能吞噬细菌,又能分解藻类。在艰苦奋斗下,水体的透明度显著提高。如此一来,阳光就能穿透水环境,为水生植物的成长提供源源不断的动力。从原理角度来分析,这项技术充分利用了食物链效应。再通过增加生物的多样性,以此来促进生态系统的良性循环[3]。值得注意的是,为避免对水环境造成二次破坏,需要对所投放的水生动物数量进行限制。此外,每隔一段时间,就要开展一次调研工作,让生物动物的选择最优化。
生物浮床技术是指利用植被根系搭建浮床,完成对水环境的修复。其机理是将植物根系按一定顺序码放,组成一张净化膜。微生物会附着在上面,有助于加快动植物的新陈代谢。在此过程中,会吞噬与转化大量微生物和藻类。从这一点可得出,生物浮床构成了一个系统,能够将有害物质转化成营造物质。为何要将选择网状结构?原因是能有效遮挡阳光。在此条件下,藻类的成长会受抑制,浮游生物会向水中转移。在转移过程中,会带走一部分悬浮颗粒物。使用这项技术的另一大好处,让城市更美更具吸引力。但得到美的代价并不大,且得益于生物浮床技术成本低。
土地处理技术不会单独出现,而是与其他技术联合应用。经过处理,使植物根系分布在土壤内。植物根系具有强大地过滤转化作用,能够完成对微生物、有机物的处理,以达到净化水环境的目的。通过改变土壤的成分,让土壤具有更好地渗透性,从而让有害有毒物质快速去除。
生物强化技术,且十分适合鱼类养殖业发达的城市使用。治理人员在水中加入微生物制剂,就能够完成对污染物质的处理。处理后的水环境,降解净化能力获得长足的发展。当城市出现黑臭水体之后,表明污染十分严重。治理人员要做的是,往水中添加生物复合酶,以此提升水体的负氧功能。至于添加哪种复合酶,就要具体问题具体分析。只有这样,才能让微生物发挥最大功效。
生物膜处理技术和生物浮床技术有相同之处,皆是利用生物构建一张吸附网。当然,也存在显著区别。应用生物膜处理技术,不仅能够搭建出一种生物膜,以供微生物、藻类植物吸附,还能有效摄取微生物,并对其进行分解,产生的氧气和营养物质,被水中动植物所吸收。这项技术的处理效率很高,经常被用于解决小范围水体污染问题。
现阶段,水环境污染问题较为突出,且不利于城市的发展。为了改善这一现状,需要明晰生物修复技术的应用价值及原则,并丰富治理技术。相信在不久的将来,水环境污染问题一定会消失得无影无踪,从而能为人们创造一个舒适的生活环境。