城市水环境治理与污染控制

2024-07-02 18:39赵青荣李小林
大众科学 2024年1期
关键词:城市

赵青荣 李小林

摘 要: 城市水环境管理是提升城市绿化管理水平的重要组成部分,面对严峻的水污染形势,各地区提出了严格的水污染控制方法。但不容忽视的是,水环境治理与污染控制是一个复杂的过程,其中涉及技术治理、减少污染源、鼓励群众参与等诸多内容。将分析城市水环境污染的相关问题,从水环境综合治理与污染控制两个方面展开讨论。最后基于智慧水环境治理视角,对水环境治理与污染控制的未来发展进行展望。

关键词: 城市 水环境治理 水污染控制 绿化管理水平

中图分类号: TU86文献标识码: A文章编号: 1679-3567(2024)01-0052-03

在我国城市化进程不断加快的大环境下,水污染已经成为城市现代化建设中不容忽视的生态问题,为实现经济可持续发展目标,应充分完善城市水环境治理与污染控制方案,以满足广大群众对生态环境的良好期望。水环境综合治理具有复杂性的特点,寻找环境保护与经济发展的平衡点是实现可持续发展目标的重要组成部分,值得关注。

1 城市水环境污染问题研究

1.1 城市水污染源

1.1.1 点源污染问题

点源污染问题是指城区开发建设过程中将河湖排污口截流并网后依然可见新增排污口,周围工厂将工业废水排入到河流、湖泊中而造成环境污染。

1.1.2 内源污染问题

部分城市河流的水体存在严重的淤泥堆积情况,淤泥中存在大量难降解的动植物腐烂物、氮磷营养物等,上述污染源长期存在将会加重河流的水体污染问题[1]。

1.1.3 面污染问题

城市人口稠密,部分地区的污染问题严重,一旦遭遇强降雨,将会导致污染物直接排入水体,进而造成污染。除此之外,城市郊区的生活污水、禽畜养殖场废水等也是造成水体污染的主要原因,如农业生产中不合理使用化肥农药可能经地表径流流入河流,对水环境的影响较为明显。

1.2 城市水环境治理的必要性

城市水环境治理是解决地区环境污染问题、创建卫生城市的重要组成部分,且保证内河(湖)水环境达标也是贯彻落实国家水十条的重要组成部分,对于地区经济发展有深远持久的影响。同时水环境治理在提升居民生活质量方面效果显著,例如:通过滨河生态环境改造的方法可营造高品质的滨河环境,焕发城市的生机与活力。

2 城市水环境综合治理措施

2.1 构建水岸同治的新工作体系

考虑到城市水环境综合治理的复杂性,应针对全流域的个性与共性问题,结合水环境的分区规划方案以及城市密度、排水与排污系统特征等,构建灵活的基础设施体系。(1)积极推动污水处理厂建设。贯彻落实清源、清管、清流的“三清”工作体系,推动污水收集管网与处理厂建设。通过对水体周边环境的现场走访调查,了解所有排水口分布情况并记录造册。掌握基本情况后做到逆向溯源,方便相关人员了解上游污水管网的缺陷,并将现有污水处理厂与在建处理厂整合在一起,增强污水处理的邻避效应。(2)完善当地集中污水处理系统,做好水体系统所有排污口截污,严禁周边工厂直接将废水排入水体中。(3)采用绿色设施功能防治面源污染源。某地区在水体环境治理中构建了长度超过100 km的环湖生态屏障系统,该系统具有3个功能:①环湖生态屏障系统建设可规整岸线,将原本的生态系统岸线由硬质景观改为软质景观,有助于提升整体景观质量;②通过搭建海绵化绿地生态系统,可加快水生态系统污染源迁移;③构建了完整的绿地与湖、岸交错生态系统,即雨水先经绿地过滤,再经边塘缓冲,最后进入当地水系中。通过上述多次过滤的方法可显著增强当地的污水截留与处理能力[2]。其他地区也可以参照上述成功案例经验,按照“以滞促渗、以渗促净”的方法削减污染面源。

2.2 有效处理底泥,做到环保清淤

在水环境综合治理中,各地区应严格落实“先治岸上,再治水里”的原则开展工作,在外源控流截污的情况下完善湖泊内源治理思路,而环保清淤则是实现上述目标的关键。相关人员应精准评估水系中底泥污染物的分层含量与释放速率,根据现场勘察结果划分底泥污染物含量高、释放率高的风险区域,在确定清淤处置重点的基础上明确消除污染负荷工作目标,避免因为淤泥加重水环境污染。例如:某地区针对湖底淤泥存在氮磷含量及释放量高的情况实施全面清淤措施;对于局部底泥氮磷含量及释放量高的情况可规避水生植物生长条件较好的区域可做局部清污。经上述处理后,当地最终清理淤泥面积达到3.87 km2,累计清淤量高达241万m3,有效解决了淤泥污染问题。除此之外,在清淤过程中应严格控制二次污染,不仅要严格执行清淤作业面的隔离操作,还应采用新工艺提升污水处理效率,如污水新增磁混凝+曝气生物滤池处理工艺的净化工艺,可有效降低二次污染风险。

2.3 做好水生态修复

利用水生生物修复技术可有效改善水环境,常见的方法包括水生植物修复与生态浮岛技术等。

2.3.1 水生植物修复

可利用当地水生植物群落恢复的方法提高水体环境质量,抑制藻类生长速度,最终形成稳态的水环境体系。在具体操作中应优先选择当地现有的原生物物种,尽量控制入侵物种数量,并尽可能减少后期维护成本。例如:在沉水植物的选择上应以矮生耐寒苦草为主构建“水下草皮”的景象,在此基础上搭配马来眼子菜和篦齿眼子菜等植物配置方案,可在清理水环境污染物的同时丰富植物种类。具体配置方案如表1所示。

2.3.2 生态浮岛技术

生态浮岛技术是在无土栽培技术上,将具有净水、观赏与经济价值的植物移植到富营养化水体中,利用植物根系的吸附、吸收与截留作用降低水体中的氮、磷等有机物质。目前常见的浮床规格为1 000 mm×500 mm× 55 mm,种植孔直径140 mm,植物选择方案为常绿鸢尾、水菖蒲、旱伞草、梭鱼草、粉绿狐尾藻、香菇草,经绳索牵拉式固定或者锚钩式固定等方法在结构周围,可达到增加水质净化能力和柔化岸线以及提升水体景观美观度的效果。

3 城市水环境污染控制对策

3.1 发挥政府在水环境污染控制中的主导作用

为有效降低水环境污染造成的破坏,应充分发挥政府在水环境综合管理中的作用,在调查水环境污染现状的基础上,借鉴成功经验完全消除水污染风险。

3.1.1 推动水务管理体制改革

在当前河长机制基础上,配齐河长制的人员岗位配置,在确定部门工作职能与岗位责任基础上,延伸河长制的覆盖面,使河长相关负责人及时履行岗位责任[3],全面推动水体资源摸底调查,并增强河长在水资源保护与污染保护中的监督职能。

3.1.2 完善水生态系统发展规划

在强化政府部门功能的基础上,应通过系统性、指导性的水生态系统建设,将“系统治理、两手发力”治水思路落到实处,主要包括以下两点。(1)将水环境建设作为城市建设的重要组成部分,其中水生态并非单纯指水系系统环境,还应包括水生态系统周围工程开发、排污企业选址等要求。(2)积极推动城市基础设施建设,包括污水管网建设、日常供水系统以及人才队伍建设等,逐步推动水环境治理的同时,消除水环境污染风险。

3.1.3 拓展水环境污染控制资金来源

良好的资金支持是提升水污染处置效能的关键。政府部门应在政策引导的基础上建立起稳定的资金保障机制,在当前市场机制基础上,在与金融市场上的专项基金平台、银行配合后,实现政府与社会资本之间的合作,避免政府单方面投资而加重财政负担。

3.2 强化多元治理新模式

3.2.1 提升群众水环境管理意识

河道水环境综合治理需要强化周边居民的主观能动性,尽量减少各种可能影响水环境的危险因素,如向河道内抛掷垃圾、在河道周边随意搭建违章建筑、向河道直排生活污水等。激发公众维护水环境安全的自觉性会直接影响治理效果。因此,政府部门应通过传统媒体和新媒体渠道,向群众宣传治水的相关内容,让更多群众了解水资源保护的作用。例如:在坚持水环境保护舆论导向的基础上,采用宣传正面人物事迹的方法提升认可度;通过宣传水环境保护管理的稀缺性,让更多居民认识到水资源的价值。

3.2.2 拓展公众参与治理形式

通过丰富群众参与水环境综合治理的渠道是提升水环境治理效能的重要组成部分。各地可在巡河监督与宣传教育的基础上落实民意调查、座谈会等;也可以采用项目技术或者政策评估方法,立足于广大群众利益诉求,向群众采集水环境治理的合理建议[4]。水环境污染控制也需要重视环境信息公开,例如:通过微信公众平台、微博等随时披露水体综合治理的信息,对于当地发布的水环境综合治理政策,应第一时间在网络平台上披露;借助网络直播技术开启政策宣教直播,鼓励群众在线讨论水污染治理问题,进而增强群众在水环境治理决策和实施中的监督作用。

3.2.3 推动民间环保组织发展

民间环保组织是提升水环境治理水平的重要组成部分,各地方政府可采取一系列措施推动民间环保组织发展。(1)提升民间环保组织的综合技能水平,采用志愿者二次教育的方法全面扶持民间组织发展,并利用产业协会、环境科学学会等组织定期宣传水环境保护的相关知识,使志愿者了解水污染处置的相关规定、技术标准以及工艺规范等,通过上述培训方法提升治水能力。(2)推动环保组织机制创新,参照内部管理工作要求,通过岗位激励以及资金支持的方法强化工作效果,对于志愿工作中表现优异者做全社会表彰,满足志愿者对荣誉感的需求。

4 城市水环境治理与污染控制的未来发展

相关地区应在物联网、云计算等技术基础上构建“智慧水管家”平台。该平台以城市水系统为整体单元,在平台运行阶段可统筹水网、水源以及周边企业、水、湖、岸等涉水要素,通过实现各要素之间的高度协同与统一调配,直至治水目标实现。该平台通过过程控制与源头削减、末端治理相结合的方法,围绕各种可能威胁水环境安全的危险因素,将“点、线、面”等因素整合在一起,并构建系统化技术治理方案。在物联网技术方案中,污水处理厂为解决水污染的“点”,管网截污为“线”,再将耦合源头控制等整合后最终形成了污染防治的“面”。通过上述协同治理方案,可解决传统治理技术方案中的碎片化问题;通过对水污染问题的识别与评估,获得问题的最优解,并将“一城一策”的水环境治理方案落到实处[5]。

在该平台具体应用阶段,可通过智慧工具层、智慧要素层与顶层系统三个维度实现功能。(1)智慧工具层包括水污染的感知技术与仪器、处理模型与算法、软件架构方案以及一体化调度方案。(2)涉水要素层则包括厂、网、河湖、岸四个关键要素:①厂要素中包含工业废水治理、概念污水处理技术、污泥废物资源化技术;②网则包含管网修复技术、管网泄漏控制、管网状态检测等内容;③河湖则包含水生生物控制技术、河(湖)水生态净化技术、藻类控制技术;④岸则包含人工湿地技术、海绵城市工程技术。(3)顶层系统包含了社会系统最优化理论、可达性评估模型以及系统规划等。

利用上述三方面系统架构,配合水系统感知仪器、调度模型与云管控等方法,可实现涉水业务的全面覆盖。例如:在该平台上构建覆盖全涉水资产的智能传感器系统后,可对水环境治理过程进行全过程监控,可随时了解主要涉水设备的日常运行状态;通过基础设施拓展主要信息来源,实现供水、排水、污水处理厂等相关信息的高度整合,调动与城市水环境治理的相关要素,实现净水设施精细化改造。

除此之外,该平台还可以与其他节能技术整合在一起,例如:某地区在智慧水务平台基础上与复杂环境下精准溯源技术、新型管网检测机器人技术整合在一起,实现河道除黑除臭的效果,具有一定的环保价值。

5 结语

城市水环境治理与污染控制需要政府、社会各方面的踊跃支持与鼓励,各地区应在了解当地水污染现状的基础上合理运用污水处理技术。相关人员应掌握物联网、信息化技术应用操作规范,与时俱进,切实满足经济社会发展与水环境综合保护要求。

参考文献

[1]蒲雄,李彪.城市水环境治理项目顶管施工过程管控要点[J].云南水力发电,2023,39(9):336-338.

[2]孔凡霞,周靖茹,郭亮.试论城市水环境治理与污染控制[J].清洗世界,2023,39(8):82-84.

[3]李成花.浅谈城市河道水环境特点及治理措施[J].治淮,2023(8):60-61.

[4]陈峥,陈滔,张振华,等.城市水环境综合治理存在的问题及应对措施研究[J].建设科技,2023(14):57-59.

[5]崔江.城市水环境综合整治及污染控制与治理的对策探究[J].皮革制作与环保科技,2023,4(13): 151-153.

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