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關鍵詞:城市 水體 污染物 治理措施
隨著城市規模的擴大、人口的集聚,城市內河水質的改善成為污染治理的一大難題。本文以南京市建鄴區幸福河為例,淺談城市內河的治理對策。
1、城市內河水環境特征
南京建鄴區幸福河東起南河,西至江東路,全長2200米,東端至市機站泵站處,西端至江東中路止,河流經過文體路、南湖路、湖西街以及云錦路。河道橫穿整個建鄴老城整合區,擔負著沿河兩岸多個社區的汛期匯水、排水任務,是典型的城市內河。
河流沿岸多為規劃較早的老舊社區,生活污水直接排入河中,且河水不流動,直接導致喝水黑臭,污染嚴重。后因城市建設,幸福河中段與其他城市內河連通,使得污染加重。隨著城市建設與發展,排入幸福河的污水量呈逐年上升的趨勢。
2、主要污染源及污染物
2.1生活垃圾及生活污水
隨著城市發展,幸福河周邊人口不斷聚集,產生大量的生活垃圾及生活污水,大量的污水及垃圾滲濾液不斷排入河中,使得水質持續惡化。且進入河流的污染物質隨季節變化。生活垃圾的隨意丟棄,造成河水濁度增加,水中懸浮固體量增多,使得溶解性無機鹽濃度增加。
2.2畜禽養殖污染
河流沿岸的禽畜養殖業,畜禽糞便無害化處理率較低,使得河水污染加劇且污染源點多,面廣、治理難度大。
綜上,大量氮和磷隨污水進入水體后,發生一系列轉化過程,幸福河水體已出現富營養化。水體富營養化是一個自然過程,也是水體衰老的一種表現,對于幸福河來說,水體富營養化更加劇了幸福河的污染。幸福河沿岸人口增多,污水排放量的增大又加速了河水富營養化的過程,污水中的營養物質使得藻類等浮游生物過量增長,水中溶解氧含量降低,水質進一步惡化。
3、治理措施
城市內河分支較多,地形復雜且水系循環慢,以幸福河為實例,給出以下治理措施。
3.1 “納米氣泡”技術
幸福河的治理過程中,采用了一種新型的污水處理技術――“納米氣泡”技術。納米氣泡在水體中的增氧作用的效率相當高,僅數小時就可以使較大范圍內的水體溶解氧迅速提高。這是因為納米氣泡的表面積能有效增大,如0.1cm的大氣泡分散成100nm微氣泡,表面積增大10000倍,氣泡的表面能也從0.1卡增大到5-10卡,表面能的增大及氣泡內能量增大可以加強表面氧化反應,可以提高氧的利用率,一個功率僅數百瓦的微細氣泡發生器能使直徑200m范圍內河水中的溶解氧從4mg增加到11mg,而同時使水體中的化學需氧量(COD)降低。對于治理污水,“納米氣泡技術”不僅能增加其溶解氧,還能清淤、截污,利用這種新技術,幸福河的水質明顯改善,但是長期操作性不強。
3.2 生態護岸技術
河流沿岸的不合理利用會導致水土流水,對水體有很大影響。應實行生態護岸技術可以達到凈化水質的目的。生態護岸技術能很好的修復河流生態,對水陸生態系統的物流、能流、生物流發揮著廊道、過濾器和天然屏障的功能。在治理水土流失、加固堤岸、增加動植物種類、調節微氣候和美化環境方面都有著巨大作用。生態護岸依據其使用的主要護岸材料分為植被護岸、木材護岸和石材護岸三種類型。
3.2.1植被護岸
植被護岸是生態護岸中比較重要的一種形式,自然型護岸不僅種植植被,還采用石材、木材等天然材料。草皮護坡是直接在土坡上種植草,或是以草為主體,兼用土工織物加固。因為單純的草皮護坡適用于坡度較小的岸坡,因此十分適合幸福河河邊使用,在坡面上一般采用草皮植物的復合型護坡。還有一種網墊植被復合型護坡一般用以聚乙烯或聚丙烯等高分子材料制成的網墊,其綜合了水工網和植被護坡的優點,大大提高了邊坡的安全性和穩定性。
3.2.2木材護坡
常用的木材有圓木,在幸福河邊也可用處理過的圓木相互交錯形成箱形結構,扦插活枝條,這樣不僅能形成自然型景觀,美化了環境,枝條發育后的根系還能具有土體加筋功能。
3.2.3石材護坡
拋石措施在國內外河道整治工程中應用十分廣泛。在傳統技術的基礎上結合植被等措施,拋石能達到兼顧加強和改善河岸棲息的目的。石材護岸技術施工簡單,塊石適應性強,已拋塊對河道岸坡和河床的后期變形可作自我調整。
3.3 畜禽養殖污染預控措施
河道沿岸禁止圈棚飼養畜禽,畜禽排泄物直接排入河道,對河水水質的影響很大。2011年制定的《畜禽養殖業污染防治辦法》、《畜禽養殖業污染物排放標準》及《畜禽養殖業污染防治技術規范》,明確規定了農畜禽污染物的排放標準。
3.4 引水換水
將城市外部河流較好的水源引入城市內河,實施換水沖洗,城市內河水體將得到改善,且一段時間內可保持較好的水平。
3.5 河道截污
河道截污,也就是將通往幸福河的排污管進行封閉,使生活污水不能進入水體,切斷了污水源,將河道內所有的排污管全部封堵,可使水體污染暫時得到緩解。
3.6 雨污分流
要想徹底解決城市污染的問題,如何處理生活污水是一大難題。雨污分流工程后雨水和污水被分開收集。雨水中的污染較少,可以直接處理后排入河流中,而污水則可以經過后處理再利用。雨污分流工程量較大,因此收效時間較長。
4、小結
城市內河的污染使得沿岸居民深受其害,使得城市內河的污染治理不僅是一項環保工程,更是一項民生工程。從沿岸污染源入手,針對不同污染物類型采取有效的治理措施,同時做好河道岸坡整治、綠化建設、景觀改造、水質改善、生態治理等等相關工作,徹底改變城市內河黑臭的面貌。
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【關鍵詞】城市雨水;污染治理;雨水資源化
前言
隨著中國城市化速度的不斷加快,大量的道路、房屋等不透水面積的增加,使城市的降水滲量大大減少,雨洪峰值增加,匯流時間縮短,導致城市雨洪危害加劇,水澇災害頻發,每年因此造成難以計數的巨額損失;與此同時還導致雨水資源的大量流失、雨水徑流污染加重、地下水位下降和地面下沉、城市生態環境惡化等多種環境危害。
一、造成城市雨水污染的原因
造成城市雨水污染的原因歸納起來主要有以下幾個方面。
1、潮濕大氣沉降,它與交通、工業和生活供熱設施等污染所造成的大氣污染程度密切相關。城市降雨一般顯酸性(pH
二、雨水污染對地表水的影響
雨水所攜帶的污染物進入水體后造成了水質惡化與富營養化,合流制溝道系統由于初期降雨沖刷污水管內旱流期間沉積的污染物,造成的污染通常比分流制的雨水系統污染更嚴重。有資料顯示降雨初期屋面和地面徑流雨水的COD可達3000mg/L,據分析,在國內一些大城市里,雨季雨水對水體的污染程度要高,雨水徑流的水質,特別是合流制管道溢流污染會比較嚴重。
三、城市雨水資源化的途徑
城市雨水資源化是一種新型的多目標綜合性技術,就是在城市規劃和設計中,采取相應的工程措施,將雨水蓄積起來并作為一種水源的集成技術。
1、雨水棄流與過濾
雨水水質比一般的回收水水質好。試驗表明,雨水除了pH 值較低以外,初期降雨所帶入的收集面污染物和泥沙是最大的問題所在。初期雨水包含細小的溶解性污染物, 收集的雨水中還含有樹葉、鳥糞等較大的污染物,因此需要在雨水的收集過程中設置棄流和截污裝置。棄流裝置可以根據流量或初期降水量來設計,屋面雨水按2mm 控制初期棄流量,對有污染性的屋面材料,如油氈屋面可以適當加大棄流量。截污裝置可以在路面的雨水口處設置截污掛籃,也可以在管渠的適當位置設置截污濾網,還可以把雨水檢查井設計成沉淀井,井的下半部為沉渣區,以去除較大的污染物。目前,利用植被淺溝、植被緩沖帶來截流凈化雨水徑流污染物的方法得到越來越多的應用。它不僅投資小,而且是一種便于管理和實施的凈化雨水方法。
2、雨水的儲存
為了滿足雨水利用的要求,需設置雨水的儲存空間-雨水調蓄池, 待降雨停止后將其中的雨水加以凈化,慢慢使用。雨水調蓄池在雨水的利用中具有儲存調節水量和凈化水質的作用。根據雨水收集區域的不同,可建成地下封閉式調蓄池、地上封閉式調蓄池和地上開敞式調蓄池。地下封閉式調蓄池主要用于小區或建筑群雨水的存儲, 它具有節省占地和雨水管渠容易接入的特點,但有時溢流困難;地上封閉式調蓄池適用于單體建筑雨水的集蓄,具有雨水管渠易接入和管理方便的特點,但占地面積大;地上開敞式調蓄池可充分利用自然條件,可與景觀和凈化相結合,生態效果好,適用于開闊地帶雨水的儲存。
3、屋頂集水的方式進行雨水的收集
該方式在收集雨水時主要應用到雨水截污過濾技術。屋面雨水收集系統主要采用屋面雨水斗、排水立管、水平收集管等為收集渠道,因此該裝置在沿途設置了幾處截污濾網裝置攔截屋頂綠化的脫落枝葉、鳥糞等大粒徑的污染物。格網分活動式和固定式兩類,一般濾網的孔徑為2mm~l0mm,可采用金屬網或塑料網, 采用局部開口形式以便定期清理。通過該方式收集的雨水主要儲存于屋頂特定的高位水箱以及部分構造墻體中。該方案的特點為:在墻體中儲存雨水,一定程度上減少了系統裝置在建筑物中的空間占用,從而合理地利用了空間。
4、屋面花園雨水收集利用系統
屋面花園是指在各種建筑物的屋頂上進行綠化、種植花草的統稱,可用于平屋頂和坡屋頂。屋面花園各構造層次自上而下一般可分為:植被層、基質層、隔離過濾層、排(蓄)水層、隔根層、分離滑動層等。植被層是屋面花園的關鍵,植物和土壤的選擇是植被層的關鍵。屋面花園有很多優點:夏天防曬,改善屋頂隔熱性能;冬天保溫;種植層的覆蓋可延長防水層壽命;降低屋面雨水徑流系數;可增加對雨水的利用量;可以作為休閑放松之地。為了確保屋頂花園不漏水和屋頂下水道通暢,可以考慮在屋頂花園的種植區和水體(水池、噴泉等)中再增加一道防水和排水措施。
5、滲透地面
滲透地面分為天然滲透地面和人工滲透地面兩種。天然滲透地面以綠地為主,人工滲透地面是人為鋪裝透水性地面,如多孔嵌草磚、碎石地面、多孔混凝土或多孔瀝青路面等。其目的是使水滲透接近水源來保持和恢復自然循環。綠地是天然滲水地面,為了增加滲透量,在綠地中做淺溝可以達到降雨時臨時貯水的目的,但要避免溢流,避免綠地過度積水而破壞植被。低于周圍地面適當深度,能夠接受周邊地面雨水徑流的綠地稱為下凹綠地。下凹式綠地是一種生態型的雨水滲透設施,具有投資少、滲蓄效果明顯、截留凈化徑流雨水、不易堵塞等優點。研究表明,綠地低于周圍路面0.1m~0.2m,其入滲量是綠地高于或平于路面時的3~4倍。人工滲透地面的優點是:利用表層土壤對雨水的凈化能力,對雨水的預處理要求相對較低;技術簡單,便于管理;建筑物周圍或小區內的道路、停車場、人行道等都可以充分利用。缺點是:滲透能力受土質限制,需要較大的透水面積;對雨水徑流量調蓄能力差。
結束語:總之,雨水資源是陸地淡水資源的主要形式和來源。控制雨水污染,實施雨水資源化有助于緩解水體污染、減少飲用水供應的需求量,具有顯著的社會、環境和經濟效益。
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隨著我國經濟的快速發展,城市規模的日益增大,需水量和污水廢水量也日益加大,加劇了水資源的污染和水危機,水環境的承載力明顯不足,以致生態環境日益惡化。嚴重威脅到城市居民的飲水安全和身體健康,而水污染反過來又制約著城市經濟的發展。城市水污染和水資源短缺的狀況不容忽視[1]。
1.我國城市水污染的現狀
我國是一個水資源相對短缺的國家。近年來由于工業的快速增長、人口壓力以及農藥化肥使用量的不斷增加,我國地面水、地下水的質量都有較大的下降,現今水資源非常短缺,水資源污染情況又非常嚴重,全國90%以上的城市水域受到不同程度的污染,近50%的重點城市的集中飲用水源不符合取水標準,并且污染危害愈演愈烈[2]。
1.1地表水污染
國家環保總局公布的數字表明, 地表水流經城市的河段有機污染較重, 城市居民日常生活排放的污水和很多工業廢水都含有大量的有機物質, 有的工業廢水還含有有毒有害的人工合成有機物, 如合成農藥和染料等,使我國大多數城市河流都存在嚴重的有機污染, 導致城市水源水質下降和處理成本增加, 嚴重威脅到城市居民的飲水安全和人民群眾的身體健康, 不僅加劇了水資源短缺的矛盾, 也對我國正在實施的可持續發展戰略帶來嚴重的負面影響。
1.2地下水污染
全國 194 個主要地下水水位監測城市和地區的調查資料表明,地下水水質在基本穩定的基礎上有惡化趨勢。大部分城市和地區存在一定程度的點狀或面狀污染。污染區仍然以人口密集和工業化程度較高的城市中心區為主。
2.造成我國城市水污染的原因
2.1工業廢水和生活廢水[3]
工業污染的危害眾所周知,而生活廢水的污染也日益嚴重,主要是人們對生活廢水無處理的排放。我國城市水體污染主要來自兩方面:一是工業發展中超標排放的工業廢水。二是城市生活污水。
2.2大自然的暴雨和洪水
暴雨把城市的大量污染物沖進河流,特別是下水道超負荷溢流,洪水的泛濫,城市地表上的微塵顆粒含有大量的有機質和無機質,尤其是汽車的廢氣里含有大量的汞、鉛,工廠里的灰塵,居民的生活垃圾,都是造成地表水污染的重要因素。
3.我國城市水污染的對策
(1)強化水資源管理,加強領導,制訂并嚴格執行水污染防治的法令、政策、標準,以法治污。
(2)打破傳統的先污染后治理的觀念。
(3)嚴格控制污水排放標準。
(4)改進防治水污染的技術手段。
(5)用經濟手段防治城市水污染。
4.水污染控制手段
4.1行政手段
政府可以通過法規或經濟政策,在預防和控制水污染方面發揮重要作用,即推行邊界水質移交行政首長責任制。
4.2經濟手段
在市場經濟條件下,水污染控制的一個根本問題是,企業不愿對他們產生污染的代價負責。因此,中小城市必須建立積極的激勵機制,如通過產品收費、稅收和排污權交易等方法來控制污染。
4.3 法律手段
修改后的《水污染防治法》為水污染防治工作的監督管理和強化執法奠定了基礎,中小城市應以法律為準繩,加大環境執法力度。對于長期造成水體污染的單位或個人,要以破壞公共安全或破壞資源罪對其進行懲罰。
4.4 技術手段
對于水污染控制,技術手段是必不可少的,技術手段可以從以下幾個方面著手:(1)實行清污分流,減少污水量,提高污水濃度,發展高效、節能、投資少、運行成本低的污水處理工藝和設備;(2)推廣應用清潔工藝和清潔產品,將污染消除在生產過程中,從而把水污染防治的重點從末端治理轉向源頭控制;(3)加快城市污水處理廠的建設和現有城市污水處理工藝的改進。
5.結論
水環境一旦受到污染, 其危害是嚴重的和長期的, 必須正確認識和對待水污染的問題, 采取有效措施, 保護好水環境,促進經濟的可持續發展。
【參考文獻】
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關鍵詞 城市水污染;防治對策;水污染問題
中圖分類號X5 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708(2012)67-0048-01
近年來,隨著城市工業的迅速發展、城市人口的不斷增長等原因,造成水污染問題日益嚴重,如何保護水資源、防治水污染已經成為城市可持續發展所必須解決的問題。以下我們首先對造成城市水體污染問題的原因進行分析。
1 城市水體污染問題的多視角分析
造成城市水體污染的原因不一,主要是人類生產和生活過程中隨意排放污水等人為因素造成的。其中人為排放污染物,缺乏對污染物的控制盒監管,未有及時進行達標處理是導致城市水污染存在的主要根源。主要可以從以下幾個方面對造成城市水污染問題的原因進行多視角分析。
1)城市污染物大量無節制的排放。城市工業生產和居民生活所產生的大量廢水,未有及時進行處理,源源不斷地排入河流或伴隨著地表雨水徑流匯入河流,導致水體污染,地下水質下降,進而導致城市整個供水環境的惡化;
2)城市污染物排放的監控體制比較薄弱。隨著環境問題的日益突出,各地雖然也制定了相應的法律法規體系,嚴格控制城市污染物的排放量,但是由于人力和資金等問題的原因,一些城市尤其是偏遠的小城市還沒有建立完善的監控體制。造成一些企業出于自身利益的考慮,存在著偷偷排污的行為;
3)城市水污染的治理不到位。城市污水處理設施的運行需要大量的資金支持,由于受資金缺口的制約,部分污水處理系統處于閑置狀態,部分污水得不到處理直接排入江河或地下,或由于管網雨污合流影響污水處理系統正常運行等一系列問題。
2 城市水體污染防治對策
城市水體污染的防治不是一朝一夕可以完成的事情,它是一項長期綜合性的系統工程。筆者認為對城市水體污染的防治可以采取以下措施。
1)提高社會公眾的整體環保意識
環境保護是我國的一項基本國策,也是一項可持續發展戰略。為了更好的實現這一目標,環保部門應該加大宣傳力度,提高公眾的環保意識。為了保護城市的水資源,促進城市的可持續發展,要不斷增強市民的水憂患意識,節約用水,防止生活污水的任意排放,積極參與到防治城市水污染的具體實踐中去。
2)運用法律和行政手段根治污染源
城市水體污染的一個主要來源就是工業廢水的排放。工業污染源是現代文明的產物,政府必須采用強制手段,加大對污染源的治理。對于工業污染的排放國務院要求必須達標才可以排放這為進一步加強水污染的防治工作奠定了堅實的法律基礎。各地政府應該對違規排放企業,進行關停,并促使企業進行技術政造,實施清潔生產。同時還要建立健全水環境保護法規,加強監管和執法力度,做到有法必依,違法必究,做到以防為主、以冶為輔。最終實現水體變清,保障水資源的可持續利用。
3)運用技術手段,加強對污水的處理
是采用現代先進的技術手段,加強對城市污水的處理,建立完善的污水處理系統。目前城市污水再生處理技術方法包括但不局限于二級處理、二級強化處理、三級處理(深度處理)和消毒處理。二級處理:是以一級處理為基礎,利用活性污泥法、生物膜法或其他等效處理方法,除去城市污水中懸浮性和溶解性有機物。二級強化處理:是在二級處理功能基礎上利用生物法、物化法,除去城市污水中的磷、氮等物質。深度處理:在二級處理或二級強化處理基礎上,采用化學混凝、沉淀、過濾等物理化學處理方法進一步強化懸浮固體、膠體、病原體和某些無機物去除的凈化處理過程。由于各地經濟和科學技術水平的發展程度不一,各地應該根據自己的實際,采取合適的技術手段,將污染物去除或將其轉化為無毒無害的物質進行排放,從而防治對城市水體的污染。
4)發揮市場經濟杠桿的推動作用,促使污水資源化
在市場經濟條件下,價格是市場機制的核心,要通過污水處理和排污收費的合理定價,逐步建立起激勵節約用水和防治污染的價格形成機制。在城市的污染防治工作中要著重把污水作為一種穩定可靠的水資源進行再生利用,形成良性循環,努力實現經濟建設與水污染控制的協調發展。
3結論
城市的水污染問題不僅僅是單純的環保問題,它更是一個經濟問題、社會問題和生存問題。為了創造良好的城市水環境,實現城市的可持續發展,需要全社會的共同努力。本文通過對當前城市水污染問題產生的原因進行多視角的分析探討,并從多方面提出了防治城市污水的相關對策和建議,從而為保障城市安全用水,實現城市的可持續發展提供有利的保障。
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關鍵詞:城市水污染;現狀;防治
水屬于自然資源,其更是對社會可持續發展產生影響的重要因素,如果水資源被污染,其對人類生產生活所造成的影響是巨大的。隨著城市化進程的快速發展,城市的用水量和廢水排放量也隨之增加,這對城市水體安全產生了直接影響。因此,消除城市水污染,凈化人類生產生活用水已刻不容緩。
1 城市水污染現狀分析
1.1 人們環保意識淡薄
在城市中人們從思想觀念上就缺乏對水污染問題的重視,嚴重缺失環保意識,其主要表現在下面幾方面:一是,政府相關部門不重視水污染問題。很多地區存在對本地區的排污企業監察工作力度不夠,加之監察體系還不夠完善,因此對水污染控制沒有發揮監督作用,使得環保工作無法有效開展。二是,百姓對水污染問題的不重視。百姓對水污染的認識,主要集中到水體受到污染后對環境產生的影響,而缺少在水污染進程中更多的重視和關注,百姓普遍存在環境保護相關知識的誤區和盲區,這使得百姓的環保意識淡薄,對于水污染問題沒有足夠的認識,更沒有意識到會對人們生產生活造成的惡劣影響。
1.2 相關政策及法律法規制度不健全
城市水污染立法表現出的問題體現在城市發展政策中,從目前的城市發展政策來看,其表現出很大的片面性、盲目性,過于重視城市發展的經濟效益,而忽視了城市環境效益的重要性,同時規劃不完善且預見性較差,城市水污染防治策略不全面,城市中的廢水處理工作并沒有引起足夠的重視,缺少有針對性的措施控制城市水污染問題。此外,監管體制及法律法規制度不健全,其中主要體現在生活污水和工業廢水控制責任不明確,其環境影響評價的內容和范圍較小,無法起到全面控制的作用,針對過量開采地下水這種違法的行為缺少明確的法律責任,城市水污染管理機制存在缺陷以及針對污染水行為的懲罰力度不夠。我國的環保立法是由多個部門分別起草的,這必然會出現個別部門在起草環保立法時為本部門利益擴大本部門權力并得到法律承認,這使得部分領域出現了真空現象。
1.3 城市水處理技術不足
隨著我國經濟的發展,人們生活水平的提升,其對排水和供水標準也提出了更高的要求,常規水處理技術存在不足的情況。生物處理需要反沖洗處理設備和充氣供氧系統,這便增加了運營成本并且管理也十分的復雜,生物處理中微生物生長對水溫變化十分敏感,所以該種處理方法在國內還沒有得到全面的普及。化學氧處理方法效果好,但是需要加入大量藥劑同時處理成本也增加了,運用化學氧化處理會增加出水的突變性,從而增大水中低分子有機物濃度,如果缺少有效的后續處理,則出水的水質會隨之降低。以上技術在國外已被廣泛應用,但是想要在國內普及推廣還是很困難的。
2 城市水污染防治對策
2.1 開展教育加強人們環保意識
環境保護作為我國的基本國策,其更是社會可持續發展的重要工程,應采取有效措施方法加大環保的宣傳力度,提高人們的環保意識。首先,加強對政府相關部門的教育,政府監察機構在各單位進行會議時必須要開展環保教育,在教育環節中配有真實的案例,使各單位深刻的認識到污染行為所造成危害的嚴重性,提高相關單位管理者的社會責任心和環保意識。其次,對百姓進行教育。對百姓進行教育與經濟發展是同步進行的,由于城市中百姓的數量是巨大的,在對百姓的環境意識教育中需要消耗大量的人力、物力和財力,因此,開展百姓的教育工作需要有資金作為支撐,可以采取分區的方式進行教育。百姓關注水環境問題主要是從切身生活開始的,其教育內容可以從兩方面入手:首先,使百姓清楚在日常生活中自己的哪些行為會造成水污染,以及水污染產生后果的嚴重性;其次,使百姓了解自己在環境保護和監督中的權力和義務,百姓是公眾的一份子,更是切身利益的直接評價者,具有廣泛性和積極性,當切身利益受到損害時其會采取有效的措施維護自身利益。此外,公眾監督機制促進了百姓環保意識的提高,監督和舉報增加了重點污染企業的壓力,使信息更加的透明化,通過加大相關部門的監督力度,使重點污染企業改進排水設施,使污水得到有效治理。最后,還可以借助媒體的力量加大環保教育。利用好的媒體平臺和社會名人開展教育工作,這樣可以使環保教育工作更加的有效,曝光污染單位的種種行為,通過社會輿論強化對污染單位的督促力度。
2.2 完善監督管理和相關法律法規
面對水污染立法體系缺陷筆者給出下面幾點建議:第一,將環境影響的評價范圍擴大,完善環境評價制度;第二,各排污單位的排污水量確定,完善排污的控制制度;第三,完善水資源監管體制,健全浪費水資源的法律法規以及污水集中處理機制;第四,重視起節水設備,并積極推廣節水設備的應用;第五,增大城市地下水的保護力度,針對違法和超量開采地下水的行為,要加大懲罰力度。
改善城市水污染現狀的先決條件就是健全監督管理體制,針對得到國家財力支持的排污企業,監管部門要督促其改進排污工藝和設施,針對沒有得到資金支持或資金支持少的排污企業,相關部門也要督促其能夠達到單位擁有的水平,并增大排污超標等行為的處罰力度。監管部門在執行工作中一定要具有負責的態度,要賞罰分明、加大力度、下定決心,否則監管制度也將成為面子工作,并無法發揮出自身的作用。此外,國家方面出臺相關法律法規的健全和完善工作也是非常迫切的。對于超標的排污企業,法律要發揮監督和督促作用,使監管部門嚴格行駛自身職責,采取有效的制裁措施。針對由于意外事故而造成排污企業,從法律上要給予懲罰,對于得到財政支持但是沒有達到排污標準的企業和鉆空子的單位,法律上要給予重罰,在對排污企業罰款的基礎上,還要追究責任人的刑事責任。
2.3 改進城市污水處理工藝
城市污水處理方式分為集中處理和分散處理,根據城市的特點選定相應的處理方式。人口密集地區適用于集中處理方式,污水處理較為分散且不易建設收集系統,可以選擇分區建設污水處理廠的辦法。由此我們不難看出,將集中處理和分散處理兩種方式結合起來才是處理城市污水的最佳方式。根據不同的地區、水質和排放標準,要靈活的選擇污水處理工藝,經濟實力較強時可以選擇排放要求嚴格的工藝。對于新建的污水處理廠在選擇水處理工藝上,要根據以建設水廠工藝經驗來選擇,SBR工藝流程較為簡單,具有靜止沉淀效率高、去除有機物速度快等特點,在組合式構造方法中尤為適用,更利于污水處理廠的改造。
3 結束語
綜上所述,城市水污染的防治工作迫在眉睫,要加大防治工作力度,城市水污染并非單方面問題,而是一個復雜的社會問題,政府、企業、個人都是保護水資源的責任人。面對目前城市水污染現狀,不能只著眼于水污染的表面現象,而要針對存在的問題采取有效措施,將城市水污染問題徹底解決,從而促進社會的健康可持續發展。
參考文獻
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[2]姚澄宇.我國城市水污染現狀剖析與對策初探[J].給水排水,2010,S1:138-143.
、城市污水集中控制措施也不同,而集中控制措施進出水口的水質要求也不同,這些不同也決定了污染源達標排放應執行的標準。 在達標控制中必須根據污染源污水構成,污染物的可生化性和生物毒性,污水對城市污水處理廠帶來的影響,城市污水處理廠進出水質的要求,受污水體水域功能等一系列因素,選擇相應的控制標準、該嚴則嚴、能寬則寬,以實現有實際意義的達標控制。
2 達標控制原則
2.1 實施污染分散治理與集中控制相結合的原則 按污染物分類和污染源分級分別確定控制措施。一類污染物一律采取源內控制和濃度達標排放的控制原則;難以生物降解和生物毒性較大廢水中的化學耗氧量實施源內控制為主集中處理為輔的原則;廢水可生化、生物毒性較小的廢水中的化學耗氧量采取集中處理措施—城市污水處理廠集中處理為主的控制原則;影響污水可生化性因子已清楚的廢水中的化學耗氧量放寬到城市污水處理廠集中控制[1]。
2.2 實施不同控制標準的達標排放控制原則 凡是有地方標準的優先執行地方排放標準,無地方標準的執行國家排放標準。一類污染物及石油類、揮發酚、氰化物排放濃度必須達到地方或國家污水排放標準;污水難以生物降解、生物毒性較大廢水中的化學耗氧量按污水排放標準中的行業排放標準控制;一般工業廢水和生活廢水中的化學耗氧量按城市污水處理廠進水標準進行控制。
2.3 實施分區控制原則 按污染源污水排放途徑、受納污水的水環境水質保護標準,即按環境水體功能區進行分區控制。
2.4 尊重現狀控制原則 按照污染源污染物排放現狀、污染治理現狀采取不同的控制原則,對已有處理裝置的污染源,在保證污水處理裝置正常處理效率的前提下,實現達標控制。
2.5 最優技術控制原則 污染源污染物排放濃度及排放負荷應達到最優生產技術條件,滿足正常生產條件下單位產品的最大允許排放要求。
2.6 基準控制原則 以排污單位污染物現狀排放濃度及排放負荷為基準值,在正常生產條件下其排放濃度和污染負荷只能降低,不能增加。
3 污染物分類和排放標準
國家污水綜合排放標準和地方制定的排放標準基本上將污染物分為二類,作為一類污染物必須從嚴控制,而作為二類污染物中的綜合指標COD在不同污染源中的內涵有所不同,因此在執行的排放標準上就有一定的變化,如污水進城市污水處理廠和不進城市污水處理廠,城市污水處理廠處理后的廢水是回用,還是進二類或二三類水域,其執行的標準都應該不同。因此,對污染物進行細分類,確定不同的控制標準是實現達標排放的前提。
3.1 污染物的分類 污染物的分類首先應依據國家污水綜合排放標準。其分類的原則是按照污染物的可生化性、生物毒性、對城市污水處理廠運轉的影響、環境效應,對污染物進行分類。凡是難以生物降解、生物毒性較大、在環境中易積累,對城市污水處理廠運轉產生影響的廢水污染物可歸為一類;對于可以生物降解、毒性較小、可以通過集中處理工程處理,在環境中可以自然降解的污染物歸為一類。污染物的分類方法是對城市排水系統的污水及其污染源污染物排放狀況進行調查、測試,對污水可生化物、生物毒性進行分析,對測試結果采用層次分析方法,篩選出需要進行控制的污染物,并對各污染物進行排隊,然后確定需要控制的污染物,按照污染物的可生化性、生物毒性、環境效應、污水處理廠進水水質指標等對污染物進行分類。經過篩選分析,凡是難以生物降解、在環境中易積累,生物毒性較大,對城市污水處理廠處理效率產生影響的,需在源內進行控制和達標排放的劃分為一類污染物,除此之外的全部屬于二類污染物。經過我們的研究分析,需要重點控制的城市廢水中的1類污染物主要有總汞、總鎘、總砷等。二類污染物主要為COD、石油類、氰化物等[2]。
3.2 應執行的排放標準 在執行排放標準時,首先執行地方標準,無地方排放標準的首先執行國家排放標準,其次行業標準。如果廢水進入城市污水處理廠,應執行城市污水處理廠進水標準。但在執行排放標準時應區別對待,特別對綜合控制指標COD,尤其要考慮其廢水的可生化性、生物毒性及對城市污水處理廠處理效率可能帶來影響。
4 污染源達標排放控制措施
為實現控制標準,對工業 污染源應采取推行清潔生產工藝、實施污染全過程控制、濃度達標與排污總量雙指標控制、強化污染源內污水處理的全方位、多層次控制措施。生活源強化管理和污水處理雙重措施。 4.1 推行清潔生產工藝 對物料、能源、水資源消耗量較大、污染物濃度大及負荷高,生產效率低,污水不易治理或治理費用較高的工業污染源,如化學原料及化學
制品行業、造紙及紙制品等行業以推行清潔生產工藝為主,最大限度減少污水及其污染物的生成。
4.2 實施污染全過程控制 對排污單位實施從原料投入,中間生產到污染物生成,廢物回收,污水處理的全過程控制,即從簡單的污染末端治理,擴展到生產全過程[3]。
4.3 強化污染源污水處理 凡是排放一類污染物的污染源必須采取有效的污水處理、全過程控制及管理措施,在生產車間排水口實現濃度達標排放;化學原料及化學制品、醫藥制造、造紙及紙制品、制革、紡織等行業產生的污水采取適當的治理措施,對部分高濃度有機廢水進行處理,保證廢水中化學耗氧量達到地方污水排放標準或行業標準;食品加工與制造、飲料等行業排放的廢水中生化需氧量適當放寬控制,對高濃度有機廢水進行單獨處理,盡可能采取綜合利用,能源與資源回收利用的綜合利用措施,以城市污水處理廠集中處理為主。
4.4 加強管理保證處理裝置正常運轉 對已經配置污水處理設施的污染源要加強管理,保證處理設施運轉率在95% 以上,達到設計處理效率,絕不允許私自關閉處理設施[4]。
4.5 采用水污染源的COD在線監測 COD在線監測儀在污染源廢水監測中,由于水質中所含還原性物質成份不同,氧化反應難易程度存在較大的差異,同一污染源在不同時段污染物濃度波動也較大。這種現狀客觀地要求COD在線監測儀工作時,消解時間、消解溫度、曲線有效取值區間要與水質情況相匹配,不應該是一成不變的固定值,針對不同水質要通過現場實驗確定上述運行參數,才能保證測定結果的準確。
不同行業工業廢水實現準確測定的消解時間、溫度不盡相同,因此不能一概而論。設定統一的消解時間、溫度,要針對不同水質中還原性物質的易降解難易程度,進行現場試驗確定適合消解時間和溫度,本著既要保證測定結果的準確和較高的監測效率,又要兼顧由于運行時間的過長和溫度的過高而導致能源的浪費、運行費用增多及儀器使用壽命縮短。
對于不同污染源廢水,根據日常掌握的監測數據確定正常值發生范圍,選定曲線的上下限值,保證COD在線監測儀測定結果客觀、真實、準確,并應根據水質濃度的變化做動態調整。
5 結語
實現污染物達標排放涉及到各部門、各層次,按照污染源廢水構成、生物毒性、可生化性和對城市污水處理廠處理效率可能帶來的影響對污染源及其污染物實施不同的控制標準,可以經濟有效地實現污染源的控制與管理,以最小的投資實現污染物的最大削減,各城市可依據各自的實際情況采用合適的控制標準。 但在執行不同的控制標準時,將對排污收費產生影響,因此經過研究,建立相應的收費政策或標準,將使污染源的控制管理更為科學、合理。
參考文獻
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【關鍵詞】城市水污染;防治對策;污水資源化
一、加強水污染防治工作的緊迫性和艱巨性
我國是一個水資源相對短缺的國家,水資源人均占有量只有2500m3,約為世界人均水平的1/4,被聯合國列為13個貧水國之一。在我國2/3以上的城市缺水,100多個城市嚴重缺水。截止到1997年底,全國污水排放量為1×108m3/d,全國各類水體82%的河段受到污染,其中已有39%的河段受到嚴重污染,70%以上的城市河段不適合作飲水水源,50%的城市地下水受到污染,長江等七大水系水質不斷惡化,湖泊水庫普遍受到污染,沿海水體發生赤潮和富營養化現象增多,污水處理和節水已經成為當務之急。
二、我國城市水污染的現狀分析
我國水資源總量為28124億立方米,而多年平均地下水資源量為8186.43億立方米,其中平原區地下水資源量為1934.15立方米,而且分布極不均勻,與降水量和地表水的分布趨勢大致相似,南方多,北方少,并且平原區地下水資源量主要分布在北方,山丘區地下水資源量主要分布在南方。全國目前有三分之二的城市以地下水作為主要的供水水源,約有四分之一的農田灌溉靠地下水。地下水開采總量超過1000億立方米,約占全國用水總量的15%~20%。據有關部門對118個城市2~7年的連續監測資料,約有64%的城市地下水遭受了嚴重污染,33%的城市地下水受到輕度污染,基本清潔的城市地下水只有3%。
三、我國大中城市城市水污染治理的基本對策
1.打破傳統的“先污染后治理”的觀念。各地區、各部門應該采取積極有效的措施,進行深入、廣泛、持久地宣傳教育,使環境保護扎扎實實深入人心。同時,轉變人們“用水掏錢是理所當然,排污也要掏錢則難以接受”的觀點。正因為如此,長期以來,城市排水設施及污水處理廠的建設和運營管理都是以國家和地方政府投資為主的,這不利于污水處理事業的發展。而切實可行的辦法就是轉變觀念,走市場化的路子,即誰污染誰治理,在收取水費的同時收取水污染治理費,污水處理廠實行企業化運營,國家只負責相關法規的制定和執行工作。
2.調整產品結構,大力推行清潔生產。社會產品的結構是由生產力狀況和科學技術水平決定的,同時也反映了社會生產的性質、發展水平和社會資源的利用狀況。隨著生產力的發展和科學水平的提高,各種新產品的種類和結構不斷發生變化。因此,加強新產品(無廢產品)的開發與研制以代替傳統的產品,開展清潔生產與發展綠色產業,是減少水污染的根本途徑。所謂清潔生產,即“持續地對生產程序、產品、服務與應用的一種整體性、預防性的環境保護策略,以提高效率,減輕對人類及環境的危害”。
3.嚴格把好項目審批關。社會的進步,經濟的發展,人們需求的增加,使得新上馬項目也隨之急增,給水環境帶來了一定的挑戰。因此,對新上馬項目,無論其規模大小,除進行必要的可行性評估外,還必須進行生態評估,特別是對水資源污染狀況的評估;對嚴重影響水資源,造成嚴重污染的,且企業自身又無法解決的,堅決杜絕此類項目上馬;對造成水資源污染的非上馬不可的,企業自己有防污、治污能力的,必須嚴格審查其防污、治污設施和治理程度及其建設過程。
4.提高科研開發能力,提倡科技治水。長期困擾中國水污染防治工作的突出問題,除了資金就是技術,因此必須加強環境保護的科研工作。當前的重點:(1)抓緊高濃度有機廢水處理技術的攻關研究,特別是像草漿造紙、制藥、食品和制革等特殊行業的廢水治理技術;(2)解決與水源污染相關的治理技術,開發人畜糞便固化、加工技術;(3)加速環保產品和產業的發展,提高水污染防治設施的產品標準化、成套化和自動控制性能,大力開發城市污水和工業廢水成套處理技術。
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關鍵詞:水污染控制工程;教學改革;教學效果
Teaching methods and strength of the practice teaching of water pollution control project
Yan Lilong1, Ren Yuan2 , Zhang Ying1, Dai Yingjie1
1. Northeast agricultral university, Harbin, 150030, China 2. Harbin institute of technology, Harbin,150090, China
Abstract: Water pollution control project is one of core courses about environmental engineering, the author combined with building features in the water pollution control project course from northeast agricultural university. The adjustment of teaching content, the reform of teaching methods, teaching methods and assessment methods and strength of the practice teaching and other aspects were going active exploration, and achieved good teaching results.
Key words: water pollution control project; teaching reform; teaching effectiveness
目前,我國有近300所高校開設了環境工程專業[1],其中水污染控制工程課程是環境工程專業的核心課程之一,受到了普遍重視。水污染控制工程是環境工程本科專業一門重要的專業主干課程,同時又是一門多學科交叉、工程性質較強的課程。在整個教學過程中,如何在短學時內提高課堂教學效果與信息量,將理論學習與實踐教學有機地結合起來,提高學生分析問題、解決問題的能力,是目前亟須解決的問題。筆者結合學校定位和專業特色,根據幾年來水污染控制工程的課堂教學與實踐教學的經驗和體會,對水污染控制工程這門課程進行了積極改革和探索,取得了良好的教學效果。
1 改革教學方法,整合教學內容
1.1 改革教學方法,提高教學效率
水污染控制工程涉及化學、物理化學、流體力學、環境工程、微生物學等方面的知識,若在較少的學時內完成該課程的基本教學內容,必須改革教學方法,提高課堂教學效率。我們要求學生充分利用課外時間,做好課前預習,了解水污染控制工程所學內容的相關知識,這樣授課教師不用對相關知識做過多闡述,明顯提高了授課速度。與此同時,在具體教學過程中,為提高學生的學習興趣,將理論教學與工程實例相結合,如在講解污水水質指標和分類時,結合“松花江水污染”事件進行講解;在教授污水生物處理工藝時,結合哈爾濱太平污水處理廠的具體工藝進行講解,這樣極大地提高了學生的學習興趣和效率。
1.2 選擇適宜教材,合理安排教學內容
在教材選擇上,我們一貫堅持選用全國知名出版社的高水平教材,東北農業大學“水污染控制工程”課程選用高等教育出版社出版的高廷耀、顧國維主編的《水污染控制工程》(下冊),以建筑工業出版社出版的張自杰編寫的《排水工程》作為輔助教材,并在教學與輔導中利用相關期刊及互聯網資源構建立體化系列教材。
水污染控制工程課程是以生物、物理化學、化工等課程為理論基礎,用工程學方法研究控制自然水體污染的途徑以及廢水處理的工藝和工程技術[2]。這門課程采用傳統授課模式所用的學時數一般為60~80學時,一些學校甚至達到100學時以上[3],而東北農業大學環境科學系則設定為48學時,明顯存在學時數不足的問題。如何在有限的學時內盡可能多地教授給學生更多的知識是任課教師需要考慮的問題,對教學內容要進行取舍。我們堅持的原則是“統籌考慮,避免重復”,東北農業大學環境科學系在相關課程設置中,開設環境工程設計和環境工程綜合實驗兩門課程,為避免課程內容重復,主要講解污水處理部分,以物理處理方法—化學處理方法—生物處理方法為主線,重點講解物理方法和生物處理方法,將課程涉及的設計性內容安排在環境工程設計上進行講述;有些課程內容,如吸附部分安排到環境污染控制綜合實驗課程上;通過對新技術、新理論做適當的補充,拓寬了學生的知識面,明顯地拓展了學生的思路,如講述生物脫氮理論與技術時,將短程硝化-反硝化、厭氧氨氧化等知識點進行了補充。總之,通過合理地安排教學內容,使得學生在較短的時間內,盡可能全面地獲得水污染控制工程方面的專業知識。
環境工程專業是多學科的交叉學科,需要如化學、化學工程、材料化學等學科的理論、實驗方法和技術來支撐、擴展和延伸自己的內涵和外延[2]。實驗教學的基本任務是通過實驗活動,對學生進行科學方法和實驗技能訓練和培養,使學生能夠完整地、系統地掌握實驗的基本原理、方法和技能以及實驗技巧等。同時,學生通過實驗的實際操作,實現理論和實際的聯系,掌握技能,并能在此過程中提出問題,促進思考,從而使解決問題的能力得到提升,達到自主創新能力培養的目的[3]。在實驗教學環節中,將原實驗課程教學安排和內容進行改革,改變原來實驗內容與理論課程學習同時進行,以驗證型實驗為主的實驗教學。對環境工程專業實驗教學進行調整,在完成基礎化學實驗、環境微生物實驗、環境監測實驗教學的基礎上,將水、氣、固、聲的專業實驗整合為一門環境工程專業實驗,共48學時,集中在第七學期末的兩周內進行,其中水方面專業實驗25學時。實驗技能的培養使學生不僅鞏固了理論知識,訓練分析、判斷、綜合邏輯思維能力和獨立解決問題的能力,還初步培養開發學生的創新能力。
1.強化演示驗證的實驗內容
專業實驗中演示驗證實驗內容是不可缺少的,相關的實驗內容能加深學生對理論知識的認識和理解,加強動手能力和思維能力。演示驗證實驗中設置了水中常見陰離子的測定、顆粒自由沉降實驗、離子交換實驗等內容,同時注意專業實驗內容與環境監測實驗內容不重復設置。
2.突出以學生為主的原則,開設綜合設計型實驗
綜合設計型實驗以學生為主,教師為輔的形式進行實驗。設置了混凝+過濾(吸附)實驗、含重金屬酸性廢水處理實驗。學生根據實驗的基本原理,自主設計實驗方案、準備實驗所需藥品、進行實驗研究、分析實驗現象和討論實驗結果。在整個實驗過程中,教師對關鍵設備進行講解和回答學生提出的問題。通過訓練,學生對文獻查閱、實驗方法、分析儀器使用等方面知識的運用,提高了他們的知識綜合運用能力、觀察能力和動手能力。
3.培養學生的科學研究能力,開設研究探索型實驗
在研究探索型實驗中開設了生物轉盤處理生活污水的動態實驗和結合大學生科技創新項目、教師科研的研究型實驗。在生物轉盤處理生活污水的動態實驗中要求學生自主設計實驗內容和實驗路線,設計諸多影響因素對生物轉盤生化處理生活污水的各指標的去除效率,自行選擇1~2個影響因素和1~2個指標的去除效率完成實驗。掌握實驗原理,完成實驗數據處理,得出結論。在實驗中學生鞏固了理論知識和水質指標的測定方法,進行了文獻閱讀訓練,迫使學生進行深層次的思考,如比較和分析實驗結果合理性,分析生物轉盤后續四個生化池溶解氧,回流比等對去除效率的影響。在大學生科技創新項目、教師科研的研究實驗中是鼓勵學生積極申請每年的大學生科技創新項目,鼓勵教師結合自己的課題研究,引導學生參與部分研究工作。通過科研經歷養成學生嚴謹的科研態度,學會搜集資料、查閱文獻、設計實驗思路,培養學生的科學素養和創新能力。
二、強化“兩個能力培養”的工程實踐教學環節
根據專業培養的目標,為更好推動工程實踐能力的培養,學院多渠道積極加強對外聯系,建立多家典型水處理運行單位作為校外實習實訓基地,為學生提供了認識實習、生產實習、畢業實習和畢業論文(設計)等實踐環節的場所,有力地保障了本科生實踐能力的培養效果。由于用人單位往往更青睞有一定環境工程設計經驗和實踐操作能力的學生,因此在教學過程中必須加強課程設計、實習和畢業論文(設計)等教學環節訓練。實踐教學環節中,把所學的理論知識應用到實踐中,培養學生的工程設計能力;通過認識實習、生產實習和畢業實習的實踐教學,培養學生實踐操作能力,增強學生運用專業知識和系統解決實際問題的能力,使學生在工程設計和創新能力方面都得到較系統的訓練和全方位的提高。水污染控制工程的課程設計,時間為一周,每2~3人一組,在理論教學內容完成后進行。要求學生完成一個設定進、出水水質工藝方案的設計,在教師的指導下進行工藝計算,繪制圖紙、完成設計說明書的編寫,完成一個典型水污染治理工程的方案設計,使學生進行工程設計能力的訓練。認識實習培養學生的專業思想,包括對企業生產和典型工藝的感知、對職業的成就感,主要以查閱資料結合實地參觀為主。生產實習環節與理論教學相銜接,結合實習基地的具體情況,熟悉典型水污染控制工程處理工藝、單元處理技術與設備、處理效率,加深和鞏固對專業知識的理解。生產實習選擇企業運行穩定的生活污水處理廠,進行各工段跟班生產,掌握企業概況,工藝技術和運行參數,主要構筑物和設備的原理、結構和運行指標,自動控制和能源狀況。提高學生水污染治理工程設計能力、實踐能力和施工能力。畢業實習和畢業論文(設計)在第七學期末根據學生自主選擇進行畢業設計和畢業論文,嚴格做到一人一題,指導老師下達任務書。第八學期開學提交開題報告進行答辯。進行畢業設計的同學到相關企業再次進行實習,依據任務書內容資料收集;選擇畢業論文的同學按照任務內容要求進行大型儀器的操作學習、主要實驗手段和方法的學習、完成實驗材料設備的準備工作,初步培養學生的科研能力,提升學生的創新思維和創新能力。通過工程實踐的系統訓練,使學生增強工程實踐能力與應用能力,突出綜合性、整體性和系統性思維的訓練。
三、結語