时间:2024-03-22 11:21:43
开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇城市水质污染,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。
关键词:城市供水;基本方式;二次污染;对策
中图分类号:TU991 文献标识码:A
1 城市用水情况及二次供水基本方式
数量众多的居民区、住宅楼、办公楼、宾馆饭店等通过二次供水设施供水。二次供水与城市集中式供水相比较,水质更容易被污染,因此对于二次供水的安全性和可靠性,更应受到关注。目前主要的二次供水方式有:单设水箱供水方式;设水池、水泵和水箱的供水方式;设水池、水泵和水箱部分加压的供水方式;水池、气压罐给水设备的供水方式;水池、变频恒压设备的给水方式等。
2 城市供水二次污染的主要原因
2.1 水中微生物繁殖对水质的污染
水厂净化后的水虽然达到《国家生活饮用水标准》,但并不是绝对意义上的纯净水,它们仍然含有一些无机物、有机物及微生物等,这些都能成为微生物繁殖的培养基,水中残存的细菌可能会再度繁殖,形成生物膜。美国在管道生物膜中检出28种细菌,生物膜的老化与脱落还会引起嗅、味和色度的增加,而且这些微生物对消毒剂会逐渐产生抵抗力,不易被杀死,更增加了终端自来水微生物的数量。
2.2 给水管材的影响
2.2.1 金属管道。原来城市管网大多采用铸铁管、钢管,而其输送介质水本身即为一种电解液,同时供水水厂为了保证供水卫生指标而采取加大投氯量,同时也增加了水的侵蚀性,其极易引起管道的电化学腐蚀,即水在管内流动过程中易形成管内腐蚀、沉淀及结垢现象,并且随着使用时间延长其结垢层厚度也相应增加,因此管道有效截面逐渐缩小,当供水管网等原因导致内部流速突然改变时,铁锈就会从管道内壁脱落进入水体,导致水质恶化。
2.2.2 混凝土管。该类管材包括混凝土管、预应力混凝土管及防腐混凝土管,该类管材一般用于排水工程,但也有少量用于给水管网,其具有强度高、无需防腐处理等优点,但该类管材连接部位所需的弯头、三通等配件仍不能生产,因此在该部位往往由于管材不同而导致污染。
2.2.3 塑料管材。该类管材主要包括硬聚氯乙烯管、聚乙烯管、聚丙烯管以及玻璃纤维增强树脂塑料管等,其具有重量轻、耐腐蚀等系列优点,但该类管材在使用中可浸出化学物质而将管内水质污染。
2.2.4 复合管。其大多是由工作层、支撑层和保护层构成,该类管材要求各种材料之间的亲和力较强,各种材料的物理性能较接近并有良好的接头方法,常见的复合管材有以铸铁作支撑材料内衬环氧树脂、以钢管为基体,在钢管内涂上各种材质的塑料以及以聚乙烯或交联聚乙烯为内外层,中间芯层为焊接铝管,并在铝管的内外表面涂覆胶粘剂与塑料层粘结等型式,该类管材在具有系列优点的同时,由于其与水接触的层面为化学类物质,因此易与水发生反应,产生对人体有害物质。
2.3 道施工污染
管道施工包括维护修理、事故抢修和新装管道并网以及新铺装水管的施工等,多数情况下管道施工都需将管道停水断开而极易造成污染,尤其是发生大的爆管现象,爆管时涌水造成大量地面积水,止水后部分积水回流到管道造成污染;新装用水大户的用水、蓄水设施刚启动时,若消毒不严格则也会造成对管网内水的污染;未能对管网的死水区、线路终端等部位进行定期放水冲洗导致死水区水质下降;未能对管网定期进行清管、刮管和衬涂内壁,在管网维修或更换后急于供水而未按要求进行管道的消毒、清洗等。
2.4 水池和水箱设计不合理对水质的污染
由于人们受水池越大越安全的意识影响,在设计时,将水池、水箱容积设计偏大,只重视了供水可靠性,却忽略了水池、水箱对自来水的二次污染。水箱容积过大,水在水箱中停留时间过长,储存的水变为老化水,致使水质恶化。另外,在实践中,有的水池缺少必要的内衬处理,池壁易黏附污染物,且不易清洗干净;有的出水管设置过高,出水管以下部分形成死水区,而且出水管以下有沉积物,造成污染;有的出水管设置过低,水池中的沉积物会进入出水管,从而沉积物进入整个给水系统,污染水质。
生活水池与消防水池合建时,出水管未深入消防水位以下,使水池中始终停留着部分不流动的消防用水,造成消防储水成为死水区,从而污染整个水池水质。
2.5 二次供水系统管理不善
未定期进行水质检验,未按规范进行清洗、消毒,致使水质逐步恶化,在贵阳市近期对二次供水设施进行的专项检查中,发现许多大厦的供水设施没有按规定定期清洗,存在给水设施周围环境脏、乱、差,蓄水池盖没有上锁,通气孔和检修口无网罩,溢、泄水管与下水或雨水管线直接联通,无二次消毒设备等状况。水质检测结果显示浑浊度,细菌总数,总大肠杆菌群,耐热大肠菌群,亚硝酸盐氮等指标大幅超标,余氯值接近于零,大大超过了饮用水卫生标准,水质时刻危害着人体的健康。
3 防治对策
3.1 提高出厂水水质
3.1.1 强化稳定性。出厂水水质稳定性差是造成二次污染的根本原因,因此应提高出厂水的稳定性处理,一般采用调整pH值法,即在水出厂前投加稳定剂,将pH调整到7.0~8.5范围内,以提高水的化学稳定性。
3.1.2 严格控制浊度。资料表明,当水体浊度降低到0.1NTU时,则内部绝大多数有机物可去除,致癌微生物及有机物含量也大大降低,因此在供水出厂前应严格控制其浊度。
3.2 加强设施管理
二次供水设施管理不到位会导致水质污染,实践中应制定相应的管理制度,规程,进一步加强对二次供水设施的监督,定期抽查水质,防患于未然。同时加强对二次供水设施管理人员培训,使其掌握基本的供水常识,管理好二次供水设施,防止水质二次污染。
3.3 周期性冲洗管网
对管网进行清洗对提高管网水质、恢复管道通水能力、抑制腐蚀发生以及维护管网正常运行具有重要意义。通过管路冲洗可降低颗粒物在管道内壁的净积累量以将管网内水的浊度控制在标准值内,在冲洗过程中适当增加消毒剂可杀死冲洗后重新悬浮的微生物,冲洗后若投加腐蚀抑制剂则可促进管道内保护膜的形成,通过冲洗管道内壁的沉积和锈垢可提高通水能力,降低供水成本等。
3.4 消毒
在蓄水池(箱)前或内部增设消毒设备,可供选择的消毒剂通常是次氯酸钠或二氧化氯。有条件的二次供水单位可安装全自动的次氯酸钠或二氧化氯投加设备以提高安全性;如果采用紫外线消毒,光源应安装在二次供水设施出水口,强度标准为紫外线强度大于70μw/平方厘米或杀灭率大于99.9%。
3.5 合理解决生活和消防共用水池的问题
生活与消防共用水池的问题是在带有高层建筑或单个高层建筑物中很突出的问题,在生活消防共用水池中,平时不能动用的消防用水长期滞留,影响水质,可采取生活用水从水池底部虹吸出流,或池内设溢流板等措施,使消防用水不断更新。
结语
城市供水中,二次供水是必不可缺少的组成部分,而二次供水造成的水质污染是不容忽视的问题。必须做好防止水质因二次供水而受污染的工作,保证用户用到符合国家水质标准的水。
参考文献
关键字:城市水源 水质 风险评价 应急处理
引言:
某市,水源井受到排污管道泄漏的污染,污染持续大约1个月时间,污水处理厂接受的排污水较少,可能存在泄露问题,水源检验后发现水质中硝酸盐氮大幅超标,菌落总数、大肠菌群等均有超标,还发现了耐热大肠及大肠埃希氏等。该水厂2号水源井受到污染,其距离排污管道仅10米,1号井也受到威胁。水厂周边为生活区,对居民用水影响较大。为保障用水安全,提出对城市水源水质风险评价及应急处理方法的研究。
一、城市水源水质恶化风险研究
城市地下水及地表水均存在着不同程度上的污染,部分水源污染严重超标,且城市水源水质呈现出恶化趋势。水质变化趋势研究属于水源水质风险评价的重要内容。常用的城市水源水质恶化风险趋势分析法主要包括间接法与数理统计法两种形式。其中间接法指的是对水源地附近环境进行调查,重点研究废水排放量信息,最终获得水质可能存在变化的趋势,这种方式在河流水质变化趋势中应用较多,但其工作量较大,准确性较低。数理统计法则是建立在对水源水质变化监测的基础上进行的,其结果准确性较高,在水质变化趋势研究中应用较为广泛。应用城市水源水质变化趋势研究法进行城市水源水质研究,发现城市水源水质均表现出恶化趋势,甚至部分水质中有害物质含量超标,对水质安全产生较大影响。
二、基于预测原理基础的城市水质周期性高负荷风险预警系统
提出建立城市水质周期性高负荷风险预警系统,建立水质自动监测系统,实现对水质的全天候监测,实时收集并处理水质信息,预测水质变化趋势、变化速度及时间等,预测水质变化引起的危害程度等,发出警戒信息,提出综合应对措施。常用的城市水源水质预测原理主要包括树立统计法、灰色系统法、水质模型法、人工神经网络法、决策树法及混沌法。其中混沌法属于一种新型的预测方法,通知试验研究后发现,建立并应用混沌预测模型,可以在短时间内预测水质变化,其预测误差在10%以下,应用效果较好。
三、城市地表水源突发性污染风险分析及应急处理方法研究
突发性污染特点为:在极短的时间内,排除大量污染物质,对水源水质造成严重破坏及污染。
(一)城市地表水源突发性污染风险分析
突发性污染其形式表现出多样化,如溢油事故、化学品泄露污染事故等。污染事件类型较多,其污染因素复杂,在生产及生活环节中,均存在着污染事故发生的可能性;突发性污染不存在固定排污途径,瞬时性及偶然性突出;一旦出现突发性水源污染事故,则会在极短的时间内排放大量有毒有害物质,因事故突发性及瞬时性,导致无法及时采取控制措施,其破坏性极强,对污染区域内生活及生产造成严重影响;突发性污染事故处理十分困难,一旦不能把握最佳处理时机,则会造成更为严重的危害。以突发性污染事故诱因为标准,可以将其风险源划分为人为风险源及自然风险源。在城市地表水源突发性污染风险分析时,应重点对其污染风险源分析,主要风险源为事故源、工业源、自然灾害源等。
(二)城市地表水源突发性污染应急处理措施
针对突发性污染事故,应用常规工艺净水,如采取混凝-沉淀-过滤-消毒处理工艺,可以满足污染水源处理的要求,然而其对特殊污染物处理能力及效率较低,无法满足净水标准。为此,应采取突发性水源污染应急处理技术。
突发性污染应急处理措施主要包括粉末活性炭吸附技术与化学沉淀技术。合理投入一定量粉末活性炭,可以有效降低污染强度,增加粉末活性碳投入量可以提高污染去除率,降低污染强度,吸附平衡的实现需要两个小时左右,为提高吸附效果,应将其投入到地表水源引水系统中。如下图为不同粉末活性炭投入量及六价铬关系表:
四、城市地下水源污染风险分析及应急处理方法研究
(一)城市地下水源污染风险分析
以产生污染物部门不同,可以将地下水源污染分为农业污染、工业污染、生活污染等,按照污染源形态可以分为移动污染源、面状污染源、线状污染源及点状污染源。因地下水流动速度较慢,埋藏较深,一旦受到污染,其处理十分困难,为此,地下水污染多是以预防处理为主。地下水源主要污染源包括居民生活源、农业生产源、工业源、固体废物源及补给源。在该城市中,通过对不同区域内水质进行检验,对水质中氯化物、硬度、硝酸盐、耐热大肠菌群及大肠埃希氏菌等进行了检验,部分调查结果如下图所示:
通过上表可以看出,在该城市中,硝酸盐氮大幅超标,菌落总数、大肠菌群等均有超标,水质硬度增加较多,且检验出了耐热大肠菌群、大肠埃希氏菌等,严重不利于用水安全。该城市大部分地下水源污染还表现出高锰、氨氮污染问题。
(二)城市地下水源污染应急处理
高锰、氨氮污染应急处理系统如下:
当进水水质较好时则直接进入消毒工艺处理,如出现高锰、氨氮等污染水质,则需要经过砂滤池,投放高锰酸钾,以改善水质,降低污染负荷,保障用水安全。将高锰、氨氮污染应急处理系统应用于实践中,该系统表现出启动速度快,运行稳定,维护便捷,处理效果较好等优势,满足当前城市地下水源高锰、氨氮污染应急处理的要求。
五、结语
社会经济快速发展的背景下,水源污染问题突出,对经济、生活、生产带来严重影响。在城市水源水质恶化风险分析的基础上,提出建立基于预测原理基础的城市水质周期性高负荷风险预警系统,并提出城市地表水源突发性污染及地下水污染风险分析与应急处理方法,降低水质污染强度,保障用水安全。
参考文献:
[1]韩晓刚. 城市水源水质风险评价及应急处理方法研究[D].西安建筑科技大学,2011.
[2]周婕. 城市水源地船舶流动风险源风险评价方法与实证研究[D].华东师范大学,2012.
关键词:供水,水质污染,原因,防治
城市供水水质的安全性对于城市各方面的正常运行具有重要意义.城市居民用水水质问题多表现为水质浑浊颜色偏黄,有黑色悬浮物.为了城市居民能安全用水,我们对水质污染进行分析.
1 城市供水水质二次污染的原因分析1.1 给水管材的影响1.1.1 金属管道.原来城市管网大多采用铸铁管、钢管,而其输送介质水本身即为一种电解液,同时供水水厂为了保证供水卫生指标而采取加大投氯量,同时也增加了水的侵蚀性,其极易引起管道的电化学腐蚀,即水在管内流动过程中易形成管内腐蚀、沉淀及结垢现象,并且随着使用时间延长其结垢层厚度也相应增加,因此管道有效截面逐渐缩小,当供水管网等原因导致内部流速突然改变时,铁锈就会从管道内壁脱落进入水体,导致水质恶化.
1.1.2 塑料管材.该类管材主要包括硬聚氯乙烯管、聚乙烯管、聚丙烯管以及玻璃纤维增强树脂塑料管等,其具有重量轻、耐腐蚀等系列优点,但该类管材在使用中可浸出化学物质而将管内水质污染.
1.1.3 复合管.其大多是由工作层、支撑层和保护层构成,该类管材要求各种材料之间的亲和力较强,各种材料的物理性能较接近并有良好的接头方法,常见的复合管材有以铸铁作支撑材料内衬环氧树脂、以钢管为基体,在钢管内涂上各种材质的塑料以及以聚乙烯或交联聚乙烯为内外层,中间芯层为焊接铝管,并在铝管的内外表面涂覆胶粘剂与塑料层粘结等型式,该类管材在具有系列优点的同时,由于其与水接触的层面为化学类物质,因此易与水发生反应,产生对人体有害物质.
1.2 水体自身物化反应给水处理过程中,添加混凝剂后所形成的絮凝体虽绝大多数在沉淀和过滤过程中被截留,但难免有少量仍存留于水体内,在增大水的浊度的同时也加强了对水质的污染,管网水体内含有一定量的氯虽然对水体能够产生良好的消毒作用,但一旦其过量则会和管网二次污染物作用生成各类有机氯,该类有机物中部分为致突变物质,会诱发各类癌症,若管网内水体停留时间过长,则将导致余氯消失并导致细菌生长以及沉淀物增加.
1.3 附属设施造成的污染为了能够保证管网功能的正常发挥,在管网中应设置很多的控制水路的阀门及其它附属设施,该类设施往往长期置于地下井室内或直接露天设置,日积月累则易发生腐蚀损坏以及滴漏现象,同时管道在穿越已污染的地下水或污水地段若出现管道穿孔、阀门渗漏等问题而未能及时修复时,管网内一旦失压则会导致附近地下水被吸入而造成污染,管路冲洗阀门接口若低于排放水体水位或直接接入下水管道内,若阀门关闭不严,则会引起污水倒灌造成管网水污染,若管道发生爆裂,在关闸后管网则会形成负压一旦脏水吸入管内而在管道修复后脏水不能及时排清则也会造成污染,现代高层建筑中大多设蓄水池供水,但生活用水量所占比例一般为蓄水池容积的 20%以下,而其余大部分水体则长期不用,因此靠生活用水量将蓄水池内水全部更新一次需要较长时间,导致池内水流动性很差,同时水体内余氯已经耗尽,往往会导致微生物滋生、水质腐败、水质下降.
2 城市供水水质二次污染的整治及预防分析要做出合适的城市供水水质二次污染的整治,需要做出多个方案的综合整治.
主要的整治和预防方案如下:
2.1 实行水质分区,加大对水质指标的细化对于部分城市反映出的水质问题表现为局部小区水质浑浊颜色偏黄,有黑色悬浮物的水质问题,化验各水厂的总出口水质各项指标均为合格的这一现实,提出实行水质分区,加大对水质指标的细化.这是因为对于多水源供水系统,合理划分各水厂的供水区域,这对于全面掌握系统的供水状态、合理调度、保障供水系统水力、水质的安全性有着重要的意义.目前,对供水系统的分区主要是建立在水力模拟的基础上,通过对水流方向等水力要在此基础上再进行水质研究或优化调度.然而,目前供水企业对用户用水量等方面的资料正在逐步累积和整理,所以建立在大量、准确的管网资料基础上的水力分区在许多供水系统中难以实施.
理论上,还可以通过示踪剂法对供水区域进行划分,示踪剂本身的化学性质稳定,便于成分分析,以确定水质来源和水质分区.但为了确保水质安全性和舆论影响,这种投加示踪剂的方法并不可行.
水质指标是出厂水的水质特征,水源、处理工艺及其运行参数的不同,必然导致不同水厂出厂水水质不同,水质指标值各异.而对于同一水厂来说,其进厂水水质和工艺运行效果较为稳定,使得出厂水在一定时期具有相对稳定性.根据同一水厂出厂水自身的相对稳定性和不同水厂出厂水的水质差异性,可以将相对稳定的水质指标看成天然的示踪剂,基于示踪剂水质分区的思想、利用水质资料进行水质分区的方法在理论上是可行的.
2.2 对供水水体加氯量要严格合理控制, 避免出现加氯不合理导致水质远离毒理学指标,而应保证加氯合理,使出厂水和管网水符合微生物指标和保持水的新鲜性.
2.3 对城市供水管网管材进行改进---推广应用新型管材主要是在管材选择、设计施工、维护管理等方而进行改进完善.
据调查目前我国城市供水管网中铸铁管占 80%以上,近几年逐渐淘汰了灰铸铁管,大量使用球墨铸铁管,球墨铸铁管是已经成为城市供水管网的主要管材.在国外 DN50~2900 mm之间均有球墨铸铁管的产品,在国内DN100~2200 mm 之间也有球墨铸铁管的产品.
由于供水管网的建设费用通常占供水系统建设费用的 50%~70%,因此如何通过技术 经济 分析确定供水管网的建设规模,恰当选用管材及设备是管网合理运行的保证.在国内各城市供水管网中,球墨铸铁管目前宜适用于 DN300~1200 mm 之内比较经济可行.目前迫切需要用新的管网材料(涂层)去装备新铺管线及更新己有管线.但是在选定供水系统中使用的各种材料时,必须从毒物学及微生物学两方面充分进行研究.
在设计施工方面,应把水质卫生列入给水工程设计、施工的必要程序,选用防污染卫生及耐腐蚀的材质.合理解决生活与消防共用水箱的问题,定期对进行消毒、冲洗,尽量减小水在水箱中的停留时间.对于停留时间在一天以上的水箱应考虑补充加气或加氯灭菌等措施,避免水质二次污染.
在管理方面,制定城市二次供水管理的行政规章制度,建立二次供水管理体系,做到从设计到验收,直至清洗、消毒的全过程都有人负责.
参考文献
关键词:南四湖;水质污染;南水北调;污染源;生态环境;富营养
中图分类号:X524 文献标识码:A 文章编号:1009-2374(2012)32-0008-02
南四湖是我国有名的浅水型湖泊,位于我国山东省境内。是我国南水北调工程中东线建设中的驱动枢纽,能否成功完成对其的建设工作影响我国南水北调工程的整体质量。东线的建设工作中面临的最主要问题就是沿线河流存在严重的污染情况,而南四湖作为东线中最重要的湖泊,对其污染现状进行科学合理的研究、处理其结果不单单影响着我国南水北调工程的整体质量,对日后我国有效治理水污染问题也有积极意义。
1 南四湖的污染源
在南四湖的长期监测结果数据中我们可以看出,在其13条进入湖泊的河流中均不同程度地存在着污染情况,其主要来自农业用水污染和工业废水排放,在不经过处理的情况下直接排入湖中造成极其严重的湖泊污染问题。在对南四湖的监测过程中我们发现其污染的表现形式有以下几点特征:
1.1 污染源混杂
其污染来源大多是城市,市区中生活用水、工业废水混合排放造成湖水中污染物种类多、污染物浓度较高。
1.2 污染渠道多
一般来讲对河流造成污染的城市废水来源于两种途径:渠道或河道,但就南四湖周围情况看来,城市地下水管带来的废水也是其污染物来源之一。
1.3 排污口不合理设置
南四湖污染物来源还有一个显著的特点就是分散、不易管理。其根本原因是城市排污口没有合理规划,不合理分布造成不便于综合治理。数据表明南四湖水质的污染程度已经影响到其水质质量。
1.4 农业污染源
南四湖水质的污染源不仅仅来自城市废水,其周围的农业废水对湖水的质量造成的影响也是不可估量的。南四湖周围的农业废水排放没有明确导向,导致农业废水多渠道渗透到湖水中,其中包括排污渠道产生的废水和底层中渗入的废水。南四湖的另一水质污染源是水底淤泥营养富集化造成的,水底淤泥主要来源是水土流失中产生的泥物和城市废水中带来的泥污,由于近几年来城市进程的不断加快,城市废水中成份越来越复杂、污染物种类越来越多,这就导致水底淤泥营养富集化,湖中水生生物死亡,水草等物质大量生长,最终导致水体水质发生不可逆转的污染变化。
2 对南四湖水质的治理政策
由于南四湖水质污染特点呈现复杂化、综合化,我们在制定南四湖水质治理方案时也应针对南四湖的具体污染情况具体分析。南四湖的污染问题主要出现在两方面——有机物污水污染和营养富集化水底淤泥污染。其形成原因复杂,既有天然污染源,又有化工污染源,污染物进入的途径也相对分散、不好掌控,并且对湖水污染的治理方法也应综合考虑经济合理性和防止效果的明显性,应本着以逐步优化水环境为核心的思想对湖水治理进行合理规划。
2.1 减少南四湖污染源的总量
随着经济开发和南水北调工程的进展,南四湖地区的经济效益日益显现,其周边城市和农村的人民生活质量有较高的提升,伴随而来的污染问题也呈现复杂化和发展化趋势。要想从根本上治理南四湖的水质污染问题,就应从减少污染物流入总量上入手。在南四湖地区开展实时和密集的水质监测工作,加大环境执法力度和密度,严惩超标排放污水的不法企业行为,杜绝污水直接入湖;农业部门加大对农药使用和畜禽养殖等产业的引导和督查,对农业生产地区加强管理力度,尽可能减少农业发展带来的水环境污染问题;水利部门加大对排污沟渠的统一整治、归并和监管力度。从多渠道、多部门,多管齐下、快速、严厉地查处破坏水环境、污染水环境的各种违法行为和事件,从根本上减少污染物的入湖总量。
2.2 降低水质富营养程度
综合以往对水质富营养化的治理方法,我们可以从以下两方面入手降低南四湖地区的水质富营养化程度:
2.2.1 减少外界营养物质的流入量。使水质呈富营养化的一个重要原因就是外界营养物质的流入,含有大量磷、钾、氮元素的城市污水和营养元素丰富的农料成为湖水富营养化的两大主要原因,因此减少这两种污水排入湖中才是解决问题的关键,对此我们可以利用整治归并后的排污沟渠,对污水进行统一收集、处理达标后再排放的方法,效果明显。
2.2.2 从内部减少富集化程度。一方面,我们可以采用生物手段,在湖中投入莲花等可以吸收氮的水生植物,不仅美观,而且吸收氮的能力强,减少富集化现象明显;另一方面是采取人工方式,采用机器将水底淤泥挖出来进行有效处理,或是用低浓度的磷、氮水注入湖中利用渗析作用阻止水藻生长。
2.3 优化南四湖周边环境
要想使南四湖水质污染得到有效治理,并且保持其持续性,对南四湖周边环境开展相应的优化工作也是必要的。南四湖周边地质情况十分复杂,并且资源丰富,包括一些人工湿地,要想保证它们的生态环境和旅游经济,对其水质优化是基础工作,而其水质的好坏将直接影响到南四湖,所以对于南四湖周边环境的治理和保证工作也是南四湖湖水治理工作的基础项目。我们应本着治理、使用、保护同时进行的治理方针,以南水北调战略为指导思想,在坚持可持续发展的理念下对南四湖及其周边地区开展科学、合理的水质优化工作。在这个过程中我们应该保护每一片湿地环境,最大限度地保持经济与环境的和谐发展。
3 结语
南四湖在南水北调过程中起着至关重要的疏导枢纽作用,对湖水开展有效、快速的治理工作是当务之急。综合考虑南四湖的具体水质情况,多种治理方法共同作用,快速、有效地从根本上治理水质是确保能否按时完成南水北调工程、确保沿途生态环境得到良性循环的关键所在。
参考文献
[1] 刘恩峰,沈吉,杨丽原.南四湖及主要入湖河流沉积物中磷的赋存形态研究[J].地球化学,2008,37(3).
[2] 安文超,李小明.南四湖及主要入湖河流表层沉积物对磷酸盐的吸附特征[J].环境科学,2008,29(5).
1汾河太原段上下游水质对比
在本文1.2节中已经提到,上兰和小店桥监测点分别为汾河太原段的上下游。汾河太原段在上兰处进入太原市区,在小店桥处流出太原市区,在两监测点之间,太原市区内的废水排入汾河。故二者水质的对比可反映出太原市区废水排放对汾河太原段水质污染的影响。图1为2006年—2010年汾河太原段上下游(即上兰监测点、小店桥监测点)的水质评价。从图1中可知,在汾河太原段流入太原市区之前,其水质较好,属尚清洁或轻污染,且随年际变化较小。经过太原市区后,经市区废水的污染,小店桥的水质皆属严重污染,且水质污染平均综合指数增加了7倍~17倍。值得肯定的是,自2006年—2010年,小店桥的水质污染平均综合指数呈明显下降趋势,2010年的水质污染平均综合指数降低至2006年的64%。图2为汾河太原段上游———上兰监测点水体主要污染物的污染分担率计算结果。由图2中可知,在水质为尚清洁的2006年,2007年和2010年,其主要污染物的污染分担率均在15%左右及以下,这说明污染物中各污染项目所占的比重较为平均,即污染物的含量均较低。在水质为轻污染的2008年和2009年中,出现比重明显的某一项或两项污染物项目,如2008年的石油类、化学需氧量(COD)和2009年的石油类,这说明水体受到了某种废水污染物的显著污染。但总体来说,汾河太原段上游———上兰监测点水体中各污染物比例较为平均,污染较少,水质较好。图3为汾河太原段下游———小店桥监测点水质主要污染物的污染分担率计算结果。对比图2可以发现,水体中前三项主要污染物所占的比重明显增大,其中首要污染物均为氨氮,其在2006年的污染分担率接近30%,之后进而超过了30%,接近40%。这说明此处水体遭到了严重的污染,对应了图1中水质污染平均综合指数的结果。结合图1中水质污染平均综合指数的结果,小店桥监测点的水质逐年变好,可知太原市区排放的废水中石油类和挥发酚污染物的减少量大幅优于氨氮污染物。
2太原市废水排放现状
图4为2006年—2010年太原市废水排放量年际变化图,可见全市废水排放量总体呈现逐年下降趋势,由2006年的16845.05万t,下降至2010年的16603.52万t,下降了1.43%。其中,工业废水排放量由2006年的3485.82万t下降至2010年的2557.15万t,下降了26.64%。生活废水排放量由2006年的13359.23万t上升至2010年的14046.37万t,上升了5.14%。可见,工业废水排放量显著下降,而生活废水呈缓慢上升趋势。从废水排放量的来源比例方面看,工业废水排放量占废水总排放量的15%~20%,生活废水排放量则占废水总排放量的80%~85%。可见,相对于工业废水的治理和减排来说,对生活废水的处理则显得更加重要。图5和图6分别为2006年—2010年太原市化学需氧量和氨氮排放量的年际变化图。由图5可见,化学需氧量排放量总体呈现逐年下降趋势,由2006年的31250.81t,下降到2010年的27381.02t,下降了12.38%。其中,工业化学需氧量下降了1965.19t,下降了29.39%。生活化学需氧量下降了1904.6t,下降了7.75%。氨氮排放量总体亦呈现下降趋势,由2006年的6641.72t下降至2010年的5756.74t,下降了13.32%。生活氨氮排放量减少了985.17t,占2006年生活氨氮排放量的15.99%。但工业氨氮排放量却增加了100.19t,上升了20.79%。从化学需氧量排放来源来看,工业化学需氧量排放量占总排放量的20%左右,生活化学需氧量排放量则占总排放量的80%左右。对于氨氮排放量,工业氨氮排放量仅占总排放量的10%以下,超过90%的氨氮均来自于生活废水。以上均说明,生活废水及废水中的污染物排放量严重影响着太原市区水体的污染程度。
3太原市污水处理现状
2006年—2010年,太原市政府进一步加快城市污水处理厂建设步伐,完成了河西北中部污水处理厂、太钢尖草坪污水处理厂、经济区金世纪阳光污水处理厂的建设和北郊污水处理厂的扩建。日新增城市污水处理能力18.5万t,总处理规模达到52.4万t/d,城市污水处理率提高到83.9%。2010年,太原市12个集中式污水处理设施对化学需氧量的削减量为54014.72t,其中生活去除量53511.69t,工业去除量503.03t。2010年,太原市12个集中式污水处理设施对氨氮的削减量为4386.25t,其中生活去除量4373.27t,工业去除量12.98t。
4结语
通过对2006年—2010年汾河太原段上下游水质污染平均综合指数的年际对比,结合太原市工业、生活废水及主要污染物排放量的年际分析,得出以下结论:1)2006年—2010年汾河太原段上游水质较好,属尚清洁或轻污染;下游水质为严重污染,但呈逐年减轻的趋势。2)2006年—2010年太原市废水排放量呈逐年下降的趋势,尤其是工业废水排放量,下降了26.64%,体现了工业废水治理的成果。3)太原市废水排放来源中,生活废水排放量占总排放量的80%以上,是太原市区水体及汾河太原段污染的主要来源,需引起市政府及环保部门的高度重视。4)太原市污水处理能力虽已有大幅提高,但仍不能满足城市发展的需求,需要进一步加大投入。
作者:杨增荣 单位:太原市环境监测中心站
关键词:城市人造水面 水质变化特征 保护对策
城市人造水面是城市河道中的主要部分,在城市水生态系统中扮演着主要作用。人工改造的城市水面既具有自然河流的生态特性,又能达到人类要求的行洪和排涝目的。人工改造的城市水面形态主体还是自然河道形态,改造仅是部分形态,改造的主要内容是裁弯取直、边坡衬砌、河道疏浚、设置橡胶坝等。从生态学观点来看,人工改造城市水面在不同程度上降低了河流形态的多样性,生境的变化导致水域生物群落多样性的降低,使生态系统的健康和稳定性都受到不同程度的影响。水利工程在不同程度上对河流生态系统造成某种胁迫,具体表现为一些水利工程建设造成河流形态的均一化和不连续化,其后果是生物群落多样性水平下降。
近年来,西安市加大了对城市人造水面的建设力度,决定在市内8条河流中面临干枯的河道上修筑起21个人造水面,形成水面约1333 hm2。本文以浐河人造水面为例,对近十几年来浐河水质变化进行研究与分析,对正在建设的和待建设的人造水面具有借鉴意义。
1 城市人造水面的定义与功能
1.1 城市人造水面的定义
城市人造水面是城市水面类型中的主要部分,它是人类改造自然和构建良性城市水生态系统的重要举措,一般来说,城市人造水面主要是为了城市泄洪、排涝、供水、排水、增加城市生态景观水面及改善局部城市气候而修建的,人工改造的城市水面既具有自然水面的生态特性,又能达到人类要求的行洪、排涝、改[1]善气候景观等的目的。但是由于人工改造工程在不同程度上对自然生态系统造成某种胁迫,表现为城市人造水面其生态系统较为简单,水生动物和水生植物人工化程度高,缺少自然性和多样性,此外,城市人造水面也亦造成水面形态的均一化和不连续化。
1.2 城市人造水面的功能
由于水是生物生存的重要因子,而且是生态环境的重要组成部分,因此城市人造水面在城市生态系统中发挥着重要的作用。
(1)防洪排涝功能
在城市规划建设中,城市水面的大小直接影响城市的防洪排涝标准。可见城市水面面积在防洪排涝中具有重要作用,我国城市防洪压力越来越大的主要原因之一就是城市水面面积不断减少造成的。
(2)环境容量功能
水体具有较大的纳污能力和自净功能,在城市水生态系统中,水域的大小决定水环境容量。水面面积越大,水体越多,水环境容量就越大,在污染物排放量不变的条件下,水环境质量就越好。开阔的湖、塘可以沉淀水体中部分颗粒物质以及吸附于其上的难降解污染物质。
(3)美化景观功能
对城市居民而言,蜿蜒流动的城市河流提供了清新、动感的水体环境,在幽静中隐含着灵秀;广阔的湖面池塘为市民带来开阔的视野,在烦嚣的城市氛围中体验到恬淡、安然的休闲意境。对水生生物而言,变化的水面形式为不同的生物提供了各种富于变化的生境,提高了城市生物多样性的发展空间。
(4)城市水面的文化功能
在人类活动的作用下,城市水面不仅是单纯的物质景观,更是城市中的文化景观。人们除了维持生命需要水之外,还有观水、近水、亲水、傍水而居的天性。城市水面的景观,是人类的生活理想和创造能力在自然水环境中的凝结化和形态化,是人与水的结合点,是人类在自然风物中倾入情感的结晶。
(5)生态功能
城市水面是城市中最活跃、最富有生命力的部分。它在水域生态系统和陆地生态系统的交接处,具有两栖性的特点,并受到两种生态系统的共同影响,呈现出生态的多样性。作为城市的命脉,水面区维护着城市生命的延续,不仅承载着水体循环、水土保持、储水调洪、水质涵养、维护大气成分稳定的运作功能,而且能调节温、湿度、净化空气、吸尘减噪、改善城市小气候,有效改善城市生态环境,增加自然环境容重,促使城市持续健康地发展。
(6)经济价值
适宜的城市水面面积有利于改善城市的生存环境,提高城市品位,创造良好的投资环境,从而加快城市的可持续发展。近年来,我国的很多城市如北京、天津、上海、广州、张家港、绍兴等等,都非常重视城市适宜水面面积的研究和规划工作,拟通过建设一批人工湖、拓宽河道宽度或恢复自然河道等方式来增加水面和改善生态景观,调节局地小气候,达到提高人体舒适度的效果。
2 西安市城市人造水面水质变化特征分析——以浐河人造水面为例
2.1 研究概况
浐河发源于蓝田县汤峪乡秦岭主脊紫云山的月亮石西侧,长66.4km,主河道比降9.9‰,流域面积752.8 km2。流程短,坡降大,水流湍急,冲刷切割显著。浐河流域年平均径流量1.893×108m3,年均流量6.0 m/s。
浐河人造水面位于西安市灞桥区长乐坡由橡胶坝拦截来水而形成,宽170m,长1.5km,水面面积约23.3 hm2,蓄水量约30×104m3,平均深度1.5m左右。蓄满水后,对下游不会造成影响。浐河城市人造水面的建成,对于改善生态环境,调节沿河一带气候,降低局部空气中颗粒物的含量都具有良好的效果。水面的形成也带动了旅游业的发展。
2.2 浐河人工水面水质变化特征
1993-2003年浐河人工水面水质的监测结果如图1至图5所示。
2.3 浐河人造水面水质现状评价
2.3.1 评价标准
采用《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)Ⅲ类水域水质标准。
2.3.2 评价方法
在浐河口水质监测结果的基础上,采用单因子指数法进行地表水环境质量现状评价,其计算模式:
式中:Pi——单因子指数;
Ci——单因子检测平均值(mg/l)
Csi——单因子评价标准(mg/l)
当单因子指数>1时,说明该水质项目已超过规定标准,将会对人体健康产生危害。
2.3.3 评价结果及分析
由上表可以看出,浐河人造水面各项监测指标均严重超出国家标准,结合监测总表可以看出,有些监测项目最高年份可超出标准数十倍,水质呈有机型污染。但高锰酸盐指数、BOD5、挥发酚总体上呈逐年下降的趋势,DO和氨氮则出现跳跃的情况。由于浐河地表水的污染已经非常严重,对浐河人造水面污染的防治已经不容忽视。
3 浐河人造水面保护对策
3.1 浐河人造水面水污染类型分析
浐河水水质较差原因有外源污染和内源污染两种。外源污染又可分为点源污染和非点源污染。点源污染主要来自于上游及沿岸工矿企业的工业废水及生活污水的排放;非点源污染主要是由农田施用化肥、农药,水土流失将氮、磷元素通过地表径流、游人及附近居民休闲旅游活动等而带入。根据污染物的来源及污染源的特征,内源污染大致有:湖泊养殖、湖内旅游、湖内船舶、底泥污染以及大气干、湿沉降等。针对本水体的内源污染主要指底泥污染。
3.2 浐河人造水面水污染防治对策分析
3.2.1 微观层面
(1)混凝沉淀法
混凝沉淀法的处理对象是水中的悬浮物和胶体杂质,沉淀或澄清构筑物的类型很多,可除藻率却不相同。混凝沉淀法具有投资少、操作和维修方便、效果好等特点,可用于含大量悬浮物、藻类水的处理,对受污染的水体可取得较好的净化效果。
(2)杀菌消毒
为了抑制水中菌类的生长,可在水体中加入一定量的硫酸铜(铜离子含量为1mg/l)。当水体滋生了藻类时可向水体中投加氧化剂,如次氯酸钠、液氯、漂白粉、臭氧、异噻唑啉酮等进行杀菌消毒。
(3)曝气充氧法
水体曝气充氧是指对水体进行人工曝气复氧以提高水中的溶解氧含量,使其保持好氧状态,防止水体黑臭现象的发生。曝气充氧的方式有瀑布、跌水、喷水3种,但这3种方法的能耗都很高,故极少24h连续运行。而且,仅依靠水的曝气充氧只能局部提高水体中的溶解氧含量,而很难保证整个水体的好氧环境,因此其只能作为人工水面处理的辅助手段。
3.2.2 宏观层面
(1)针对点源污染应兴建污水处理设施,在农村城市化或城镇扩建的同时,应搞好城镇下水管网配套建设,集中收集,集中处理,保证污水达标排放。
(2)农田施用化肥、农药及水土流失将氮、磷元素通过地表径流带入河流。一般施入农田氮肥只有部分被农作物吸收,而未被吸收的氮可达50%,甚至达80%。合理地施用化肥及农药不仅可降低农产品成本,也是减少氮、磷元素流失的有效途径。同时应推广采用无磷或低磷洗涤剂产品。
(3)减少内源性营养物质负荷,底泥犹如一个营养物质储存库,在一定的环境条件下,这个储存库向水中释放氮、磷等营养物质;这种释放作用,可能在外源性氮、磷被截断后的一段时间内发挥作用,使水质继续维持富营养状态。因此,应定期对河道进行清浚,减少河底污泥淤积。
(4)加强环境保护的宣传教育工作,提高游人的环保意识,减少对水面的人为污染。
4 小结
城市人工水面是城市生态系统的重要组成部分,对城市水生态系统发挥着重要的功能。通过分析和研究,浐河人造水面水质呈有机型污染,其污染包括外源污染和内源污染,应从微观层面和宏观层面两方面进行污染防治,改善浐河人造水面水质,使之在西安市城市水生态系统中发挥更大的作用。
参考文献
[1]王 超,王沛芳.城市水生态系统建设与管理[M].北京:科学出版社
[2]周 杰,章永泰,杨贤智.人工曝气复氧治理黑臭流[J].中国给水排水,2001,17(4):47-49.
[3]邹 平,江霜英,高廷耀.城市景观水的处理方法[J].中国给水排水,2003,19(2):24-25.
[4]陈 慧,王 进.巢湖富营养化危害及控制对策[J].合肥工业大学学报(自然科学版),1999,22(S1):63-66.
Abstiact: Because of the limitions of water pressure of the water supply network , The majority of our civil adopted systems of secondary water supply. By researched,Many experts and scholars found that the pollutions caused by the secondary water supply is very serious. This paper describes the status of secondary water supply, and analyzes the main reasons of the pollution caused by the secondary water. Then the paper propose the measures to prevent the pollution caused by the secondary water. The results show that three main reasons of the pollution caused by the secondary water supply are choicesing unreasonable system of secondary water supply, seleting improper equipment and pipe of secondary water supply, Lacking operation and managementare. Designing reasonable systems of secondary water supply, selecting the requirements of the equipment and pipes of secondary water supply which meet the health, strengthen supervision and management and checking the water quality regularly are effective measures to prevent the pollutions caused by secondary water.
关键字:二次供水系统 二次污染 变频泵 屋顶水箱
中图分类号:TV文献标识码: A
Key wordsthe system of secondary water supply the pollution caused by secondary water supplyVariable-speed pump roof tank
近年来随着我国国民经济的迅速发展,我国建筑业得到飞速发展,我国每年建成的房屋面积已超过所有发达国家年建成建筑面积的总和。受城市供水管网的供水压力的限制,我国大部分民用建筑给水系统均采用二次供水方式。目前二次供水系统存在供水管材老化、屋顶水箱易受到污染、二次供水管理不到位等一系列的问题。二次供水系统的水质往往难以保证,水质易受到二次污染,甚至引起的中毒事件。随着人们生活条件的改善和近期恶性水污染事件的爆发,人们对供水水质的安全性的关注越来越高。当前二次供水安全卫生已成为人们最关心的问题之一,如何有效的防止供水的二次污染已经成为研究热点。
我国二次供水现状调查
供水单位将来自城市公共供水和自建设施的供水,经储存加压或者深度处理和消毒后,由供水管道向用户供水称为二次供水。目前我国二次供水的应用非常广泛,但二次污染现象也很严重[1]。目前我国二次供水方式有多种形式,但二次供水的水质状况不容乐观。
1.1二次供水设施现状
市政供水管网是将水厂的水输送到用户,管网中的给水压力不宜过大。加大城市管网中的供水压力,所选用的城市管网管材的承压能力需要加大,管网造价将大大增加。而且城市管网压力增加,管网漏失水量也会增加,不利于节能节水。因此我国的城市管网压力一般不能满足高层甚至是多层建筑的水压。对于不能满足水压的建筑均需要采用二次供水方式。
我国城市二次供水有多种供水方式,主要有:建国初期普遍采用高位设置水塔、水箱等供水方式、八十年代出现的气压罐供水方式、八十年代末九十年代初开始引用的变频供水技术、九十年代末发明的无负压供水系统。近年来由于高位水箱或水塔供水方式水质易受污染、对结构要求高,不实用而被逐渐淘汰。气压罐供水方式能耗大,耗钢量大,一般不宜用于供水规模大的场所。变频供水系统和无负压供水系统节能效果好,使用方便,自动化程度高等优点,在给水行业一度成为主流技术,被普遍采用。
1.2二次供水污染现状调查
水厂供水经二次供水后,各项水质指标下降。研究调查发现某城市自来水公司各水厂的出厂水中各项水质指标均符合现行生活饮用水卫生指标,但二次供水水箱出水浊度比自来水厂出厂水浊度平均上升70%,余氯浓度比出厂水余氯浓度平均下降68%,pH值比出厂水pH值平均下降4%[2,3]。
我国二次供水水质状况不容乐观,存在一定的安全隐患。2009年,东莞市对873个二次供水单位,共2765个二次供水设施的卫生现状进行调查。同时随机采集300份二次供水水池水进行检测。结果2765个二次供水设施中,设施构造为蓄水池+增压泵的占调查总数的49.26%。水箱材质类型以水泥为主,占调查总数的41.66%。二次供水水质合格率为61.33%;宾馆、酒店的水质合格率明显高于居民楼、工厂、机关事业单位;在不合格指标中,以菌落总数超标为主,占不合格项目的70.92%。结论东莞市二次供水水质仍存在安全隐患[4]。
二次供水管理不到位,二次供水污染而引起人中毒事件有时发生。据报道2004年5月,长春市某大学学生家长反映其学校内有部分学生出现发热、呕吐、腹泻等症状,居住在该校相邻小区内的较多居民也出现类似症状。经现场流行病学调查及采样分析,确认为是二次供水污染所致的人群感染性腹泻暴发事件。
二次污染主要原因分析
二次供水容易出现污染的地方主要是地下水池和屋顶水箱水。杨衡兴调查研究发现屋顶水箱的悬浮物3个月内就会达到几十mg/L,池底积泥厚达十几cm,且伴有刺鼻的异味。同时屋顶水箱的细菌总数也经常超标几十倍。对数个不同水箱取样分析结果显示,平均细菌总数约为4 000CFU/mL。水质标准要求≤80CFU/mL,超标50倍。不少屋顶水箱还出现了“红虫”,通过管道流入居民龙头,引起居民不安[5]。造成二次供水水质变差的原因有多种,主要可分为设计技术方面、二次供水设备和管材的选用和二次供水管理三方面。
技术设计方面
二次供水系统设计上不合理是水质收到二次污染的原因之一。采用 “地下水池—水泵—屋顶水箱”的二次供水方式,增加屋顶水箱,水质易受污染;设计过程中水箱、水池的容积设计得偏大,水质也易二次污染。自来水在水箱和水池中停留时,自来水中的悬浮物等容易沉淀聚集。停留时间一长,就会造成悬浮物超标。而且屋顶水箱中的余氯衰减比较快,再加上悬浮物、有机物等生长环境,细菌容易繁殖。监测部门监测结果表明:当水温大于20℃时,滞留时间超过24h;细菌、总大肠菌群指标明显增加,可能造成水质的二次污染。
2.2设备材料选用方面
二次供水设备和管道材料选择不当也是引起二次污染的重要原因之一。我国在二次供水设备和管道材料的研究和国外发达国家还有较大差距。从2000年以后国家根据饮用水安全性以及环保性能,淘汰了一些撑起以来在市场中占主导地位的管道产品,之后市场中新型的管道材料层出不穷。目前水箱和水池的材料主要有水泥结构水池、铁制水池、玻璃合成材料水池。水池和给水管道材料以及其内壁涂料均可能影响二次供水水质。例如铁制水池其涂料多以防锈漆(红色氧化铅、即红丹漆)为主,其附着力差,脱落的漆会直接影响水质,经对其浸泡水进行有机物分析,其种类多于其它涂料,且含有致癌物质,并可检出铅。它们均是毒物、致癌物和理化指标的来源之一。
2.3 管理原因方面
二次供水管理上的失误是造成二次污染的最重要的原因。国家卫生部和全国爱卫会的“全国城市生活饮用水卫生监测方案”中提出了对城市高位水池(加压或不加压)水进行监测。建设部规定“二次供水单位应根据本标准和国家有关规定,对设施进行维护管理,确保到达用户的供水水质符合本标准的要求”。但是这些规定得不到相关实施部门的支持,各地卫生部门开展二次供水监测管理比较困难,某些城市甚至出现监测空白现象。另外很多二次供水管理单位本身技术条件和资金都很有限,对二次供水设备的维护只是定期清理屋顶水箱,对水箱水质维护效果有限。甚至国内有管理单位不能按要求定期清洗屋顶水箱。同时相当部分二次供水水池清理专业队也缺乏卫生管理,未定期对二次供水水池清理人员进行卫生健康检查。
二次污染防治措施
针对以上对二次污染的原因的分析,提出几项防止二次污染的措施:
1、优化二次供水的系统设计:民用建筑的二次供水系统可采用变频泵系统和无负压系统供水方式,避免在屋顶设置生活水箱。合理计算生活水池的容积,避免生活水池的容积过大,自来水在水池停留时间不得超过24h,否则应采用相应消毒措施。水池出水宜采用紫外线等消毒措施。二次供水管道布置合理,防止由于虹吸、倒流而受污染。禁止与其他水质的管道误接。
2、选择符合卫生要求的设备和管材:二次供水设施和管材必须符合卫生要求,须经市卫生防疫站审查同意后才能使用。目前我国缺乏对二次供水设备和管材选用评价标准,业主和设计单位大多都是通过简单、直观的
办法对各种管材和设备进行比较。开展对二次供水设备和管材各种性能的量化分析、指导二次供水设备和管材选用指南非常重要。
3、强化二次供水设备的管理:经常对二次供水设备进行安全检查,定期对水池(箱)清洗消毒,频率为每半年不得少于一次。每年定期为二次供水设施管理人员和水池清理人员进行健康检查。专业清理队对二次供水设施清洗消毒后要对水质进行监测,监测结果应符合现行国家标准《生活饮用水卫生标准》GB 5749的规定。
4、定期进行水质监测:定期对水池(箱)进行卫生检查和水质监测,以确保水质符合国家标准《生活饮用水卫生标准》GB 5749的规定。如水质出现异常,及时检查原因,防止污染扩散。
结论:
目前我国二次供水水质状况普遍比较差,严重影响人民的健康。在设计上采用合理的活二次供水系统、对二次供水设备和管材各项性能进行定量研究,选择符合卫生标准且不易腐蚀的给水设备和管材、加强二次供水设备的管理、定期检测水质都是防止自来水二次污染的有效措施。
参考文献:
GJJ 140-2010二次供水工程技术规程. 中国建筑工业出版社. 2010.
董志山. 广州市居民二次供水系统改造方案探讨[J]. 中国给水排水,2006,2(14):16-18.
高凌玲. 南方某城市二次供水系统改造方案探[J]. 山西建筑. 2009,35(1):200-201.
【关键词】:修订水功能区划;点源污染治理;面源污染治理;内源型污染治理
[Abstract]: Chengde is a world cultural heritage, is a famous historical and cultural city and tourist city. As the city axis in the Wulie River, the water quality is directly related to the international tourism city and city residents health construction in Chengde city. Water environmental protection combined with the rubber dam reservoir area, and puts forward some ideas and Countermeasures of water pollution control.
[keyword]: revision of water function zoning; point source pollution; non-point source pollution; endogenous pollution control
中图分类号:X131.2 文献标识码:A 文章编号:2095-2104(2013)
1、前言
承德位于河北省东北部,地处燕山深山区,具有旅游、区位、资源三大优势,是国务院确定的首批历史文化名城之一,市区内有世界文化遗产避暑山庄及雄伟壮丽的古建筑群外八庙,随着旅游事业的不断发展,承德市的经济发展也上了一个新台阶,对生态环境也提出了更高的要求。
武烈河地处承德市区中北部,是一条南北向河流,自北向南纵贯全市,市区段河道长16.4km。武烈河水源既是避暑山庄湖区的主要水源,也是主城区生产生活用水的主水源地,每天向市区供应饮用水量达5.5万吨,占市区饮用供水总量的72%。武烈河水质直接关乎市民的健康,其水体质量也成为我市打造国际旅游名城的主要制约因素,虽然承德市委、市政府近年来投入4亿多元,实施了以14道橡胶坝蓄水工程为主体的防洪、蓄水、绿化、亮化硬质环境综合整治措施,但水体水质的软环境建设相对滞后,主要表现为水源性水体污浊导致水体不净,面源性治污不力导致地表水、地下水水质污染,超出河道自身负荷,致使水草疯长,如果用湖区水质标准评价橡胶坝湖区水质,已达劣五类,属重度污染,预计2013年5月,双峰寺水库开工建设,武烈河是双峰寺水库的主汇水区,如不对武烈河水质进行治理,后果不堪设想,优质水源的缺乏,直接制约着国际旅游城市建设和承德市经济可持续发展。
2、武烈河水质治理应以二级地表水水质为规划目标,及早修订武烈河的水功能区划
武烈河流域图
武烈河流域于滦河的中游段注入滦河,它属滦河的一级支流,发源于燕山山脉七老图山支脉南侧的围场县道至沟,上游四条主要支流:头沟川、茅沟川、鹦鹉川、石洞川呈扇形分布,在隆化县中关村附近汇流成武烈河,在承德县双峰寺进入承德市市区,干流总长度114 km,流域面积2580 km2,市区段河道长16.4 km,贯穿整个市区东部,于雹神庙注入滦河。
《河北2011年环境状况公报》显示,承德市地下水质氨氮、总硬度和总大肠菌群超标率分别为22.0%、75.6%和29.3%。2012年对武烈河磷矿上游、上二道河子、旅游桥、雹神庙4个断面,25项监测指标数据分析,限制武烈河水体达到二级标准的主要问题是水体浑浊,悬浮物较高;化学需氧量、氨氮、铅、汞、镉等11项特征污染物均超限值,为Ⅳ类水体标准。武烈河作为城市景观环境、避暑山庄的水源地和市民饮用主水源区,属与人体密切接触用水区,应按高限,执行《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)Ⅱ类水质标准。而目前承德市确定的水功能区划,将高寺台—承德大桥段设定为饮用、渔业、景观娱乐用水区,按Ⅲ级水质目标管理,承德大桥—雹神庙段设定工业用水区,按Ⅳ级水质目标管理。现在,由于城市拓展将武烈河、滦河作为城市不可分割的整体,进行规划治理,应调整我市的水功能区划,将武烈河水质治理目标确定为二级地表水水质,实施综合整治。
3、武烈河水污染来源
3.1 工矿企业排污
据调查,武烈河上游目前共有各类选矿企业78家、采砂作业点十几家,无任何审批手续的选矿企业7家,“三证”齐全的采砂、选砂企业仅有5家。企业由于管理不善,存在跑冒滴漏现象,特别是借汛期大量向水体直排废水的现象比较严重,个别企业选磷废水不能满足回用要求,直排河道,部分河段的河床内、河岸边还沉积有大量尾矿砂,污染水质。采砂、选砂作业点随意堆积、散落在河道和河岸两旁,随雨水流入河道,不但造成水质污染,还造成河道堵塞、河床破坏,严重影响泄洪及地下水补给。
3.2 农业畜禽养殖污染
武烈河上游共有规模的畜禽养殖企业及养殖户123家,年产生粪便2.72万吨,尿液0.95万吨。由于绝大多数养殖户规模偏小,未进行防雨防渗处理和污水处理,畜禽粪便就近沿河岸、农田简易露天堆放,随雨水进入河道,污染河流水质和地下水。
3.3 城区生活污水直排
市区污水收集管网不完善,部分区域污水管网未覆盖或存在破损、老化,部分区域污水直排旱河和河道。据调查,武烈河自高寺台至双峰寺水库移民区以上,共有3.5万常住人口,日产生污水约4500m3,全部就近排入武烈河或渗入地下。
4、将点源直接污染的治理作为武烈河水质治理的重点,加快治理进度
4.1对工矿区的治理重点。一是对上游78家选矿企业强制推行使用污染程度小的选矿工艺,实现“零排放”;二是取缔上游7家无手续非法选矿企业,坚决遏制违法排污行为。三是对现有河道内21家采砂场建立沉水池,确保清流入河。
4.2 对规模畜禽养殖场区的治理重点。一是科学规划,在小城镇规划区、饮用水保护区、自然保护区及风景名胜区设立禁养区;二是建设焚烧炉,防止病死畜禽流入市场和乱抛;三是设置畜禽粪便及废渣的水泥硬化储存设施和场所,防止洗畜禽体和饲养场地、器具产生的污水和畜禽废渣渗漏、散落、溢流、雨水淋失等对水质环境造成污染;四是推广畜禽废渣还田、生产沼气、制造有机肥料等技术,实行生态养殖。
4.3 对生活污水及餐饮废水的点源治理重点。一是应尽快规划建设“盒子污水厂”,将处理后的中水用于景观用水,可有效调配武烈河水源。二是关闭双峰寺水库坝址以下至武烈河入滦河区间的9个排污口,将污水并入市区污水管网。
各位领导:
大家好。首先欢迎曹局长一行来我公司检查指导工作。下面,我将运城市供水公司的工作汇报如下:
一、公司基本情况
运城市引水供水有限公司(简称运城市供水公司),成立于1999年9月,是由原运城行署水利水保局直属的引黄济运工程建设管理局和泗交引水工程管理局,与原运城市公用事业管理局直属的自来水公司三家单位合股组建的一个股份制企业,正处级建制,隶属市城司领导,行业归口市住建局监管。在册员工486人,其中在岗321人。共设置21个部室和单位,一个参股公司。总资产1.87亿元,负债0.85亿元。供水系统主要包括永济黄河滩群井和夏县白沙河水库两个水源地、永济卿头加压泵站一座、安邑水厂一座、市区供水管网102公里等。目前城市水源以永济水源为主,夏县水源为辅。供水系统的设计供水能力为4万立方米/日,实际最大供水量为4.6万立方米/日。公司主要承担市区同蒲铁路以南区域的供水任务,以及向安邑水厂、北城水厂和舜源水厂提供原水,服务面积约25平方公里,服务人口约26万人。
二、环保资金使用情况
至今,市环保局利用环保专项资金支持城市供水事业共计220万元,公司按照市环保局“专款专用”的原则,进行了三个项目工程。它们分别是:(一)水质监测能力建设项目。该项目主要是购置水质监测pic—10型upc—1型等相关仪器设备,在中心城市两处水源地设立水质监测点,对原水水质定期进行检测。此项目完工后极大地加强了水源地水质及市区供水水质监测能力,水质监测标准大幅提高,保障了市区人民的饮用水安全,达到了预期目的。(二)运城市饮用水水源保护区标志设立工程。该工程分为夏县白沙河水库水源地、永济市蒲州水源地及安邑水库调节库三处标志设立工程。工程项目分六类,分别为:护网、界桩、界标、警示牌、简介碑、宣传栏的制作和安装,合同总造价100万元。此工程的建设保护了饮用水源,消除了污染隐患,有效防止水体污染,达到了预期目的。(三)运城市安邑水库应急保护围网及生物隔离饮用水水源保护工程。该工程主要由沿水库库岸安装刺丝护网隔离与栽种生物进行绿化隔离两部份工程组成。工程内容分别为:钢筋砼护桩制作,埋设铁丝网制安,清理建设及生活垃圾,制作设立水源保护标志,隔离苗木的购栽及养护,警示牌制安,合同总造价101万元。此工程的建设保护了安邑调节库饮用水源,消除了污染隐患,有效防止水体污染,达到了预期目的。
上述三个项目于6月2日由市环保局和市财政局进行了验收。
三、目前存在的问题
夏县白沙河水源地和永济蒲州水源地是运城市城市公共供水的主要水源地。近年来,在市政府及环保部门的支持下,我市水源地的保护工作得到不断加强,先后关停了一批严重威胁水源安全的污染厂矿和饭店,在水源地设立了标志,明确了水源地保护范围,有效地保护了我市城市饮用水水源的安全。但随着工业发展和人口增长,工业、养殖业和生活废弃物大量产生,加之农药和化肥广泛应用,使水源受到污染的机率大大增加,永济蒲州水源分公司10月13日向市政府上报的水源地污染情况和白沙河原水水质出现总氮、耗氧量、铁、石油类等指标的超标现象,再次给我们敲响了警钟,水源安全仍存在着很大隐患。
(一)夏县白沙河水库污染问题
1、夏县白沙河水库饮用水水源保护区已关停的几处采矿厂(含库尾洗沙厂)堆积着大量矿渣,一旦遇到暴雨,堆积的矿渣将被大量冲入库区,导致库水铁、猛超标,浑浊度过高并形成大量沉积,而且一旦这些物质沉积在引用水中在短期内将无法清除;2、夏县白沙河的源头在泗交镇,而引水渠就从该镇穿过,居民生活所产生的垃圾、建筑垃圾都直接堆放在水源地保护区,生活污水直接排入引水渠,生活垃圾倾倒库区,垂钓和游泳人员遍布库区等,都对饮用水源造成污染隐患;3在白沙河水库上游现有鱼塘16个,占地70余亩。鱼塘循环水直接排入河道,造成白沙河水库原水水质出现总氮、耗氧量、铁、石油类等指标的超标现象。
(二)永济蒲州水源地污染问题
1、在永济水源地一级保护区内有畜牧养殖两处,养殖羊60只,骡1头;二级保护区内有畜牧养殖两处,规模较大,养鸡场一处,占地30亩,养牛场一处,占地90亩,厕所两处,产生的粪便对水体造成污染;2、在永济水源地南有涑水河穿越,距最近井位2600米,对水源造成污染;3、水源地及其周围农业种植所使用的农药、化肥等对水体造成的污染隐患。
我公司已将上述污染问题以运供水引字[]82号文件形式上报市政府和市环保局。
四、下一步打算
1、寨里河取水口改造工程
作为运城市集中饮用水源之一的夏县泗交水源,其寨里河取水口随着城镇的建设已处于城镇范围,引水暗渠也易被居民倒入
的生 活污水污染。
寨里河取水口改造和暗渠改造工程费用约410万元。
2、配备水质检测应急设备
由于国家对生活饮用水水质的要求越来越高,要求对水质污染要做到及时、准确、反应迅速,保证人民用水安全。为此,需要配备水质检测应急设备,设备购置费约220万元。
综上所述,城市供水水源急需进行保护,运城市集中饮用水源治理工程建设势在必行。实施上述工程共需资金630万元。
水环境
2011年我省七大水系水质总体为中度污染。Ⅰ-Ⅲ类水质比例为45.2%,比上年下降了2个百分点;Ⅳ类水质比例为17.5%,比上年上升5.5个百分点;Ⅴ类水质比例为10.3%,比上年上升3.1个百分点;劣Ⅴ类水质比例为27%,比上年下降6.6个百分点。与上年相比,全省七大水系的化学需氧量浓度均值和氨氮浓度均值分别下降了12.8%和28%。
河流:全省河流主要污染物为氨氮、总磷和化学需氧量。七大水系中,滦河水系和永定河水系为轻度污染,大清河水系和漳卫南运河水系为中度污染,北三河水系、子牙河水系和黑龙港运东水系为重度污染。
省界断面水质:我省与北京、天津、山东、山西和河南相邻,共有37个省界断面,其中包括19个入境断面和18个出境断面,出境断面水质好于入境断面水质。18个出境断面中入北京的水质较好,基本能够满足功能区要求。19个入境断面中,山西来水水质较好,河南、北京、山东来水较差,不能满足功能区要求。
湖库淀水质:2011年我省对14座水库和白洋淀、衡水湖进行了监测。不计总氮,11座水库水质达到了Ⅱ类水质标准,邱庄水库、安格庄水库和龙门水库水质为Ⅲ类(总磷超Ⅱ类水质标准);衡水湖水质为Ⅲ类;白洋淀水质在Ⅳ类-劣Ⅴ类之间,主要污染物是化学需氧量、总磷和高锰酸盐指数。对湖库淀水质进行富营养化评价,岗南水库、黄壁庄水库、陡河水库、邱庄水库、石河水库、洋河水库、王快水库、西大洋水库、安格庄水库、龙门水库、岳城水库、临城水库和朱庄水库为中营养,东武仕水库、衡水湖和白洋淀为轻度富营养。
地下水水质:保定市地下水水质优良,邢台、唐山、廊坊、秦皇岛、衡水和张家口六个城市地下水水质良好,石家庄、承德、沧州和邯郸四个城市水质较差,其中石家庄、邯郸、沧州水质较差是由于地质原因造成的。石家庄总硬度超标,超标率为75.8%;邯郸总硬度和溶解性总固体超标,超标率分别为68.4%和31.6%;沧州氟化物超标,超标率为100%;承德氨氮、总硬度和总大肠菌群超标,超标率分别为22%、75.6%和29.3%。
近岸海域水质:2011年我省近岸海域海水环境质量基本保持良好,以一、二类水质为主。全省共8个海水环境质量监测点位,其中秦皇岛市4个点位,水质均为一类,水质清洁;唐山市3个点位,水质均为二类,水质较清洁;沧州市1个点位,水质为三类,无机氮和化学需氧量超过二类标准,水质为轻度污染。
废水和主要污染物排放量:2011年,全省废水排放总量为275347.6万吨;化学需氧量排放量为138.88万吨,其中工业和生活排放量为44.01万吨,农业源排放量为94.08万吨,集中式治理设施为0.79万吨;氨氮排放量为11.43万吨,其中工业和生活排放量为6.78万吨,农业源排放量为5万吨。
措施与行动:进一步健全和完善了全流域跨界断面水质考核与财政扣缴补偿金挂钩的生态补偿机制,着力强化地方政府和排污企业的责任意识,有力地推进了水污染治理。截至2011年底,累计扣缴生态补偿金10860万元。
认真开展了全省设区城市集中式饮用水水源环境状况评估,建立健全了水源地应急管理机制,加大了水源保护区排污企业综合整治力度,取缔排污口98个,并对部分水源保护区进行了调整。
省环保厅联合省发改委、省国土资源厅等八部门开展了海洋环境保护联合执法检查,加强了陆源污染的环境监管,对31个陆源入海排污口进行排查,查处一批环境隐患问题。
为加强全省水质监测,到2011年底,我省共建成31个水质自动监测站(含3个国家级站),这些水质自动站的正常运行,为我省水污染防治决策提供了有力的数据支撑。
大气环境
2011年全省空气质量总体良好,全省设区市平均达到或优于Ⅱ级的优良天数为339天,与2010年相比,优良天数增加了2天。
主要污染物:全省设区市平均污染物浓度总体下降。可吸入颗粒物(PM10)浓度为0.076毫克/立方米,与2010年相比降低1.3%;二氧化硫(SO2)浓度为0.042毫克/立方米,与2010年相比降低6.67%;二氧化氮(NO2)浓度为0.028毫克/立方米,与2010年相比降低3.45%。各市三项指标的年均值范围均达到国家二级标准限值。
酸雨:2011年全省共获得585个降水样本,pH范围在4.47-9.0之间,最低值出现在秦皇岛市,最高值出现在唐山市。全省酸雨发生频率为2.91%,比上年下降2.94个百分点。秦皇岛、保定和承德3个市共出现17次酸性降水,其他城市未出现酸雨。与2010年相比,出现酸雨的频率以及酸雨的强度均有所下降。
废气中主要污染物排放量:2011年全省二氧化硫排放量为141.21万吨;氮氧化物排放量为180.12万吨,其中机动车排放量为56.18万吨。
措施与行动:着力推进了城市环境综合定量考核,有力推进了城市空气质量达标和分级管理。截至目前,已经完成污染搬迁项目13个,新建县级大气自动监测站15个,完成城市污染减排工程19项。
坚持联防联控,突出区域大气环境监管重点,按照国家要求,为建立京津冀城市群大气污染防治实行统一规划、统一监测、统一监管、统一评估、统一协调的机制,编制了相关规划,重点研究制定规划目标和工程项目,将氮氧化物、挥发性有机污染物、臭氧、可吸入颗粒物和PM2.5作为新增控制重点。
深入开展环保模范城创建,廊坊市通过国家级环保模范城复核,秦皇岛市和承德市完成国家级环保模范城规划论证,石家庄市明确了创建国家环保模范城的目标。
目前,全省共建成53个城市空气自动监测站,2011年完成了所有空气自动站的联网改造。
声环境
2011年与上年相比,全省声环境质量基本持平,生活噪声和交通噪声是影响城市声环境质量的主要噪声源。
城市区域环境噪声:2011年全省区域环境噪声平均值是52.6dB(A),与上年相比基本持平。区域环境噪声平均等效声级分布在50.7-54.9dB(A)之间,11个设区市区域声环境均为较好。
城市交通噪声:2011年全省道路交通噪声平均值为67.3dB(A),比上年上升了1.6dB(A)。全省11个设区市道路交通噪声平均等效声级分布在63.0-68.8dB(A)之间,全部达到国家标准。石家庄市道路交通声环境为较好,其余10个设区市为好。
城市环境噪声源构成:2011年影响城市区域环境的噪声源主要分为生活噪声、交通噪声、工业噪声、施工噪声和其他噪声五类,分别占45.4%、32.8%、12.3%、5.2%和4.3%。影响面广的噪声源是生活噪声和交通噪声,两者之和占了78.2%,污染强度大的噪声源是交通噪声。
固体废物
关键词:城市水体生态修复技术水质状况污染成因
中图分类号:F291.1文献标识码:A 文章编号:
城市水体污染的特点一般是水体富营养化严重,氮磷含量超标;水体滞流,多处于厌氧状态,复氧能力差;淤积严重,透明度低,甚至出现黑臭现象;河道生态系统退化严重,自净能力差等。城市河道往往需要进行综合整治,如调整产业结构、提高污水处理率和废水回用率、控源截污、清淤、水系沟通、护岸整修、完善调水设施、沿河绿化、水质修复等等,以达到标本兼治的目的。城市水体的治理受到地形、周围建筑物等空间限制以及防洪泄洪、行船、休闲等功能需要的限制,因此有必要从河道特点和污染特征出发,构建水污染控制和水环境改善的综合技术体系,从而达到流域水环境质量改善的最终目的。具体到水体修复方法来讲,主要包括物理法、化学法与生态修复法,其中生态修复技术由于具有安全、经济、实用、系统等诸多优点而成为河流污染治理的主要技术手段。
一、我国城市水体的水质状况及其污染成因
目前全国80% 以上的城市河流受到污染, 许多大江大河的城市段已达不到Ⅲ类水质的标准。据全国2 222 个检测站的统计, 在138 个城市河道中, 符合Ⅱ、Ⅲ类水质标准的仅占23%, 超过Ⅴ类水质的占到38%, 能饮用的地面水所剩无几。2003 年度全国七大水系407 个重点监测断面中, 只有34%适于直接饮用( 属Ⅰ类水质) , 24. 8% 适于渔业生产( 属Ⅰ、Ⅱ类水质) , 38. 1%适于游泳( 属Ⅰ 、Ⅱ、Ⅲ类水质) , 另有38. 1% 是没有任何用途的臭水( 属Ⅴ类、劣Ⅴ类水质)。
1、点源污染
随着改革开放的不断深入, 大量的人口涌向城市, 城市内的厂矿企业急速增加, 大量生活污水、工业废水未经处理直接排入河道, 河道生态环境遭到破坏。
据统计, 长江流域劣于Ⅲ类水河长占总评价河长的22. 5%。劣于Ⅲ类的水体主要集中在城市江河段和部分支流。主要超标项目为: 氨氮、高锰酸钾指数、化学需氧量、5 日生化需氧量、总磷、石油类等。长江流域的污废水排放量, 2003 年达到270×108 t以上( 其中不含火电厂直流式冷却水和矿坑排水230. 9 × 108 t) , 其中生活污水81. 3× 108 t, 工业废水192. 1 × 108 t, 较5年前增长了35%。2003 年黄河流域废污水排放量为41. 46× 108 t, 其中城镇居民生活污水排放量为9. 46×108t, 第二产业为29. 33×108 t, 第三产业为2. 67×108t, 火电厂直流式冷却水排放量和矿坑排水量为2. 18 ×108t。
大量的污废水排入城市河道, 而这些污废水远远超出了河道的自净能力, 河道内部生态系统产生“多米诺”效应, 水质急剧恶化。
2、面源污染
城市河道的面源污染主要是以降雨引起的雨水径流的形式产生, 径流中的污染物主要来自于雨水对河道周边道路表面的沉积物、无植被覆盖的地面、垃圾等的冲刷。污染物的含量取决于城市河道的地形、地貌、植被的覆盖度和污染物的分布情况。因此, 对面源污染的控制也可理解为对城市河道周边降雨径流污染的控制。
在诸多城市的市政建设中, 雨水排水管道和污水管道是不分的, 而且不具备雨水处理工艺。大量的雨水沿着排水管道未经处理直接进入城市河道, 给河道带来了严重地污染。
3、混凝土的“包装”
在城市河道治理工程中, 片面追求河岸的硬化覆盖,只考虑河道的防洪功能。为保护城市的安全, 河堤年年加高, 并大量建设钢筋混凝土、块石等直立式护岸, 河道完全被人工化、渠道化。失去自净能力的河道反过来又加剧了河道水体的污染。
二、城市水体生态修复技术分析
1、城市水体生态修复技术
(1) 污染源处理技术
城市水体污染的主要来源是生活污水的直接排放,尤其是分散生活污染源的排放,已经成为部分地区城市水体污染的重要原因。因此,研究开发小型的具有脱氮除磷功能的生活污水处理装置尤为重要。生活污水就地处理净化槽、土地沟渠净化系统等成为城市污水处理系统的重要配套设施。固定微生物技术、微生物载体技术、电解技术、厌氧好氧技术、水解技术及磷资源的回收技术成为上述装置的重要组成部分。尤其是发展新型磷资源回收利用系统技术为恢复有限磷资源奠定了技术基础。
(2) 水体生物修复技术
生物修复是利用特定的生物(包括微生物-土著或外源微生物以及植物等)在一定条件下进行消除或富集环境污染物,从而对污染环境进行恢复的生物过程。生物修复技术是新近发展起来的一项清洁环境的低投资、高效益、便于运用、发展潜力较大的新兴技术,已经成为一种新的可靠的环保技术,并得到各国环保部门的认可。植物的修复技术主要是使生态系统的退化得到遏止,生态系统的基本功能得到恢复。研究包括河流廊道、河网及岸坡的植物培育及生物群落的构建。
2、城市水体的维护
(1) 建立科学的水务管理体制
目前,我国的水资源管理涉及到水利、航运、渔业、矿产、城建、农业、林业和海洋,但没有一个真正的权力机构来统一管理水资源。长期以来在防洪减灾、城市供水、防止污染、保护水体生态环境等具体工作上都存在许多矛盾,严重妨碍了水资源的统一规划、统一调配和统筹兼顾。新的城市水务管理应具有对城市防洪、除涝、需水、供水、节水、排水、水资源保护、污水处理及回用、地下水回灌等统一管理的职能。通过建立统一的水资源管理体制实现城市水体规划、调度和水量水质的统一管理,进一步确保地区社会经济和环境的可持续发展。
(2) 加强水体生态保护
城市水体是城市的重要组成部分,赋有供水、防洪排涝、旅游娱乐及维护环境生态平衡的重要作用。因此,在城市规划、区域流域规划及水利工程规划、设计、管理、调度中应充分考虑这一特殊水体的作用与功能。通过建设调节水库、污水库、引水冲污水道或通过湖泊河道清淤减少水体污染源等,以达到保护和改善城市水体的目的。
通过引水来增加河道流量,是改善城市水体质量的有效方法。目前国内基本上采用生物处理工艺为主,辅之以曝气氧化的方法。利用天然河道和水工建筑物,按照污水处理要求加以人工曝气、拦污沉渣等措施,达到处理要求;或通过人工投放生物菌种的方法对河道水体和底泥进行生物降解,以恢复水体生态环境。此外,研究适合当地的城市二级污水处理厂尾水排放通道,是防止城市环境水体污染的重要方法。
(3) 综合治理暴雨污水
城市雨水一方面是一种可贵的水资源,另一方面会对城市水体造成污染,尤其是初雨中含有大量的污染物。随着城市化进程的加快,城市雨洪控制与利用显得尤为重要,我国已开始研究收集利用雨水的技术和方法,上海和北京等城市均在着手研究雨洪水的控制与利用方法,通过对降雨强度、降雨径流和初雨水质变化规律的研究,建立后续雨水收集、传输、调蓄、处理及利用系统。在工程措施上,可以结合生态工程建设,通过管、塘、池配套设施建设,溢流技术的完善,河湖岸边水生植物合理利用,雨水净化回用以及减少侵蚀作用等措施减少污染强度,从而达到保护水体的目的。
参考文献:
[1] 李艳霞, 王颖, 张进伟, 陈建峰. 城市河道水体生态修复技术的探讨[J]. 水利科技与经济, 2006,(11)
[2] 胡静波. 城市河道生态修复方法初探[J]. 南水北调与水利科技, 2009,(02)
[3] 单明军, 刘洋, 杨婷婷, 孙海峰. 微生物制剂净化富营养化湖泊的应用研究[J]. 生态环境, 2007,(05)
[4] 王海龙, 常学秀, 王焕校. 我国富营养化湖泊底泥污染治理技术展望[J]. 楚雄师范学院学报, 2006,(03)
Abstract: ordinary tap water, urban sewage and pure water we usually choose fluorescence spectrometry compared to, and fluorescence spectrometry is applicable to the characteristics of the three fluorescence spectrometry experimental use. In the same ultraviolet excitation, ordinary tap water and pure water has no obvious difference fluorescence spectrum, and urban sewage and pure water is produced by the fluorescence spectrum have obvious difference; With a different wavelength of ultraviolet incentive, urban sewage water and pure water of fluorescence spectrum except the relative intensity of the change, linear, the peak wavelength basic unchanged, accord with fluorescence spectrum of the general properties. Urban sewage in the 270 nm wavelength of ultraviolet light around excitation can produce strong fluorescence. Fluorescence peak is 280-530 nm range of wide spectrum peak, fluorescence peak wavelength in the 380 nm or so; Fluorescence spectrum characteristics of the water quality of the reflect pollution condition, the relative strength, wide range of spectral peak of fluorescence spectrum from urban sewage of organic pollutants.
Keywords: fluorescence spectrum, and water quality monitoring, spectroscopy application
中图分类号:TL271+.5文献标识码:A 文章编号:
随着改革开放以来,工业的快速发展使城市堆积越来越多污染物,而这些污染物流入到河流中去不仅使环境受到威胁,而且更重要的是对人类的饮用水造成威胁。快速真实地监测水质变化以便及时发现污染事件并采取相应的措施尤为重要。目前,我国环境监测部门多采用常规的化学手段分析水质状况(如COD、BOD的测定等)。然而,随着污染情况的日益复杂和人们对污染监测指标要求的不断变化,此类方法暴露出许多不足。比如,上述测试十分费时,步骤也很繁杂,不能及时监测水质的实时变化。为此,环境监测部门迫切需要新的监测技术手段,以克服传统检测方法的许多不足。荧光光谱分析法作为水质分析手段之一,具有快速、高灵敏度、高选择性、所需样品量少和对样品结构无破坏等特点。分子荧光光谱法为大型湖泊和河流的水质监测提供了潜在应用的可能,国外对此研究开展较早,并取得了迅猛的发展和应用,利用荧光光谱技术可以快速、实时地分析各种水质状况,并能取得很好的效果。本文的研究对环境保护工作有非常重要的意义。
一、荧光光谱法的应用概况
通过荧光光谱法的应用,无疑是给水质检测工程提供了良好的检测基础,要了解荧光光谱法在水质检测中的积极应用,就必须先了解荧光光谱法的有关概况。
荧光光谱法的概念
荧光光谱是指物质吸收了较短波长的光能,电子被激发跃迁至较高单线态能级,返回到基态时发射较长波长的特征光谱,包括激发光谱和发射光谱。而荧光光谱法就是利用荧光光谱所呈现的特征来鉴定事物的有关概况,从而进行比较和分析,得出结论再进行改善处理。
荧光光谱
物体经过较短波长的光照,把能量储存起来,然后缓慢放出较长波长的光,放出的这种光就叫荧光。如果把荧光的能量--波长关系图作出来,那么这个关系图就是荧光光谱,荧光光谱当然要靠光谱检测才能获得。
高强度激光能够使吸收物种中相当数量的分子提升到激发量子态,因此极大地提高了荧光光谱的灵敏度。以激光为光源的荧光光谱适用于超低浓度样品的检测,例如用氮分子激光泵浦的可调染料激光器对荧光素钠的单脉冲检测限已达到10-10摩尔/升,比用普通光源得到的最高灵敏度提高了一个数量级。
荧光光谱有很多,如原子光谱。1905年,Wood首先报道了用含有NaCl的火焰来激发盛有钠蒸气的玻璃管,并得到了D线的荧光,被Wood称为共振荧光。在Mitchell及 Zemansky和Pringsheim的著作里讨论了某些挥发性元素的原子荧光。火焰中的原子荧光则是Nichols和Howes于1923年最先报道的,他们在Bunsen焰中做了Ca、Sr、Ba、Li及Na的原子荧光测定。从1956年开始,Alkenmade利用原子荧光量子效率和原子荧光辐射强度的测定方法,以及用于测量不同火焰中钠D双线共阵荧光量子效率的装置,预言原子荧光可用于化学分析。1964年,美国的Winefordner和Vickers提出并论证了原子荧光火焰光谱法可作为一种新的分析方法。同年,Winefordner等首次成功地用原子荧光光谱测定了Zn、Cd、Hg。有色散原子荧光仪和无色散原子荧光仪的商品化,极大地推动了原子荧光分析的应用和发展,使其进入一个快速发展时期。
荧光光谱包括激发谱和发射谱两种。激发谱是荧光物质在不同波长的激发光作用下测得的某一波长处的荧光强度的变化情况,也就是不同波长的激发光的相对效率;发射谱则是某一固定波长的激发光作用下荧光强度在不同波长处的分布情况,也就是荧光中不同波长的光成分的相对强度。
原子荧光光谱
气态自由原子吸收光源的特征辐射后,原子的外层电子跃迁到较高能级,然后又跃迁返回基态或较低能级,同时发射出与原激发波长相同或不同的发射即为原子荧光。原子荧光是光致发光,也是二次发光。当激发光源停止照射之后,再发射过程立即停止。
二、普通自来水、城市污水以及纯水的荧光光谱法实验
针对荧光光谱法的有效性,把荧光光谱法运用在水质检测运作程序当中,这是一项进步的检测方式,也是水质检测项目里创新的体现。下面我们来看普通自来水、城市污水和纯水在荧光光谱法中的实验概况。
普通自来水
普通自来水是我们的日常用水,它的水质问题往往影响着我们的生活,要检测普通自来水的水质,通过荧光光谱法就可以很好地把问题显示出来。现在我们先来介绍实验方法:取3ml试样盛于本身不产生荧光的石英比色皿中,置于荧光分光光度计的样品室中,用不同波长的紫外光激励试样,测量其荧光光谱。实验在25V左右室温下进行,利用不同水样受光照射激励时所产生的不同荧光光谱,定性反映水质特性。通过用波长270、280、290、300、310、320nm的紫外光来激励普通自来水,实验后得出的结果是,荧光峰在290-370范围内的宽普峰,峰值波长一般在330nm左右。
城市污水
城市污水是城市一个水处理循环中的一项重要步骤,要对城市生活污水中的成分和有关情况进行分析,就要从处理方法中加以改善,而荧光光谱法的运用则可以对城市生活污水的成分和污染度进行有效观察和分析,从而得到数据研究污水情况。用同样的方法,取3mI,试样盛于本身不产生荧光的石英比色皿中,置于荧光分光光度计的样品室中,用不同波长的紫外光激励试样,测量其荧光光谱。实验在25V左右室温下进行,实验后发现,用波长270、280、290、300、310、320nm的紫外光激励城市污水,荧光峰在280-530范围内的宽普峰,峰值波长一般在380nm左右。
纯水
纯水是人们所希望一直使用的水质,但是一般来说,纯水的成本和工序都比较复杂,不适宜成为人们的生活用水,所以纯水的水质也是相对较高的。要检测纯水的水质,我们依然使用荧光光谱法。与普通自来水和城市污水的检测方法相同,在检测后,结果显示是用270、280、290、300、310、320nm的紫外光激励纯水,荧光峰是290--355nm范围的宽谱峰,峰值波长在330nm左右。
实验后数据的体现
在检测自来水、城市污水和纯水水质时,实验的方法是相同的,均使用荧光光谱法来检测,检测后均使用图表的形式来进行研究。图表中的纵轴代表相对强度,横轴代表波长,中间的峰代表荧光光谱峰,左右分别代表激励光谱峰和二级衍射峰。了解了图表所代表的各范围意思,就可以更好地去分析水质的情况。
三、同一紫外光激励下的荧光光谱
波长在270nm的紫外光激励下,所采取的水样品才能产生比较强的荧光,因此,在检测过程中,我们往往会将波长为270nm的紫外荧光激励自来水、污水和纯水,制造统一的波长光谱,这样能方便分析对比。通过实验证明,在同一的紫外荧光激励作用下,城市污水产生出来的光谱是典型的荧光光谱,但是相比较而言,城市污水所产生的荧光强度最大,谱峰范围最宽,自来水则相对有大幅度减弱,而纯水的荧光强度最弱,谱峰范围也最窄。根据我们的实际情况来言,城市污水因其是生活污水居多,它的荧光强度也是最大,谱峰范围最宽,这正是因为城市污水中的污染物质所造成的。又由于污染物质的种类较多,而每一种污染物又会产生自身的荧光,所以多种荧光合并起来,造成了谱峰范围宽的现象。另一个方面,水分子本来是不能产生荧光的,但是我们所采取的水样不可能是百分百的纯水,而纯水也不可能是完全的纯水,因此纯水的样品检测出来之后还是会产生谱峰的。在同一波长的实验下,由于自来水也是经过处理的水,自来水还是会有一部分的杂质在其中,所以普通的自来水也会产生荧光,比纯水的水质要差。但是用自来水与城市污水来对比,自来水的荧光强度比污水荧光强度相对较小,这又反映了一个问题就是,城市污水的污染情况越来越严重。荧光的强度越大,就显示着城市污水情况越严重,所以,荧光光谱在水质检测中具有重要的位置。
四、荧光光谱法的意义
荧光光谱法的运用无疑给水质检测带来了创新的检测方法,这种方法比传统的水质检测方法来得方便、科学。我们对荧光的普遍理解就是一种颜色,但是也没有真正从它的用途上考虑过。荧光光谱法的应用是一种创新,在同一紫外光线的激励下,城市污水与纯水比较后所产生的光谱有明显的差异,而城市污水在波长为270nm的紫外光下能产生强度较大的荧光强度,而这个荧光峰一般处在280-530nm范围的宽谱峰。我们通过实验可以发现,荧光光谱法其实就是通过荧光性质进行的实验,荧光在水分子中不可能产生,但在有污染物质的水质中便能产生,利用荧光特性观察水质污染状况,这对于水质检测来说既具有科学性,又具有可行性。
结束语
水质在我们的日常生活中已经成了热点话题,如何更好地去检测水质、改善水质,这不仅要靠有关部门的调整和实施方案,更重要的是技术的支撑。没有技术的支撑,就不会有更先进的检测方法,耗用过大不是我们可持续发展策略的宗旨。
参考文献: