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基于环境工程技术的流域水污染防治策略研究

徐新兴
  
应急媒体号
2024年5期
中冶生态环保集团有限公司 江苏省南京市 210019

摘  要:随着我国工业化进程的加快,环境污染问题日趋严峻,特别是流域水环境,已成为一个严峻且日趋恶化的问题,已成为影响人类健康和社会经济发展的重要因素。本项目的研究成果将为我国长江中下游地区的水环境污染治理提供理论基础和技术支撑。以环境工程学为基础的流域水环境治理手段,能够有效地解决流域水环境问题,降低水环境负担,为流域治理提供科学依据。文章基于环境工程技术的流域水污染防治策略展开研究,供相关人员参考。

关键词:环境工程技术;流域;水污染;防治策略

引言

水污染是一种全球性的环境问题,严重影响了生态系统的稳定与人体健康。要解决这个问题,就必须有一系列的重要举措。近年来,由于人类活动的加剧,流域水体污染问题日趋严重,对生态环境与人体健康构成了严峻的威胁。小流域水体污染控制是当前环境工程领域的一个重要研究领域。在分析了流域水环境污染的原因及分类的基础上,运用环境工程学的基本理念,对流域水环境污染的综合治理进行了探讨。

一、环境工程概述

环境工程,主要是指对环境污染问题,采用适当的方法,通过人为介入的方法,运用生物、化学、物理等手段,加速生态系统的自调整速率,让自然环境尽早得到修复,提高环境品质,保障人们生活环境的适宜性。总之,在当前阶段,对环境污染进行控制是当前环境工程研究的重点。水污染控制是当前环境工程领域的一个重大问题,我国多个重点水体因其乱排而被严重污染,给人们的生产生活带来了很大的负面影响,迫切需要相关部门运用环境工程学的原理和科技手段,尽早对其进行治理,保证水质干净,提高人民生活水平。

二、流域水污染的成因和类型

1.造成流域水污染的因素

第一,农业。农业生产是影响流域水体环境质量的重要因素。在农业生产过程中,大量的肥料、杀虫剂被雨水冲入江河湖海,造成水体中的有机污染物及营养物质的污染。另外,畜禽养殖过程中产生的污水、排泄物等,也会产生较多的有机污染及营养物质。第二,工业。工业企业排放的污水、废气是造成该地区水体污染的又一主要因素。在工业生产过程中,污水中含有大量的有机污染物,重金属等有毒有害物质。如果没有经过妥善的处理,就会造成水质的严重污染。第三,城市排放。城市生活和人类活动产生的废水和固体废弃物是造成流域水污染的因素之一。由于污水处理设施的不完备或管网的陈旧,造成了污水中的有机物及营养物质得不到有效的净化,从而造成了水环境的污染。另外,垃圾填埋、焚烧等过程中所排放的废渣、废气等也会对水体造成一定的污染。

2.流域水污染物的类型

第一,有机污染物。其中,农药,化工废水,城市污水等是其主要的污染物。这些污染物往往是人为排放的,对水生态环境及人体健康构成了潜在的危害。第二,重金属。重金属是一种有毒的、长时间积累的污染物,主要有铅、汞、镉等。这些重金属一旦进入水中,将对水生生物及人类的健康造成极大的威胁。第三,营养盐。氮磷是一种常见的无机物质,它包含了N、P两种营养元素。但是,过量的施肥、农药的使用以及废水的排放,造成了大量的营养物质进入水体,引起了水体的富营养化。

三、流域水污染的主要来源于特点

1.工业排放

在工业生产过程中,污水中富含重金属、有机溶剂及化学原料残余等多种有机及无机污染物,其随水排入水中将对水质产生极大的影响。工业废气具有污染物浓度高,种类多,排放模式复杂等特征。工业过程中,由于各工序、各行业的特性,使其产生的污染物含量及组成存在很大的差别,因此有必要对其进行处理。因此,如何对其进行有效的控制与治理,是流域水环境治理的关键环节,亟须通过完善的监督制度与技术措施,促使企业推行清洁生产,实现减排,从源头上减轻其对水环境的不利影响。

2.农业活动

大量化肥、农药、畜禽粪肥等通过雨水的冲刷或泄漏进入江河湖泊地下水,引起了水体营养物质及农药的大量累积,引起了水体富营养化及农药污染。农业生产造成的水体污染具有分布广,浓度变化大,类型复杂等特点。为解决农业生产造成的水体污染问题,必须通过推广绿色农业技术、科学施肥和农药使用管理、农田防渗设施建设、农业非点源污染控制等手段,降低农业生产对水环境的不利影响,保障水资源与生态环境的持续、健康发展。

3.城市生活污水

在我国城市化快速发展的背景下,城市居民的生活质量日益提高,产生了大量的污水排放。城市污水中含有大量的有机废弃物、油脂、营养盐、微生物等污染物,若不经过任何处理,就会造成水质的恶化,对人体健康及水环境造成严重危害。我国城镇生活污水排放总量大,浓度高,随机性强。因此,利用生物法、化学法、物理法等先进的废水处理工艺,可以对废水中的多种有害成分进行有效地去除,达到净化水质的目的。

4.自然因素

自然要素是指地质构造、气候变化和水土流失等自然现象。由于地质结构的存在,地下水中存在着多种溶解性物质,例如重金属等,这些溶解性物质在地下水流到地面后,会对周围的环境造成严重的污染。气候变化会改变水循环,从而引起降水、频次的改变,从而对水环境质量产生一定的影响。水土流失将大量营养物质及农药等有机污染物随水土流失到江河湖泊,造成了水体富营养化及农药污染。由自然因素引起的水体污染具有不可控性、随机性强、影响范围广等特征。

四、基于环境工程技术的流域水污染防治策略

1.河道治理

河流治理是流域管理的重要组成部分,它对生态环境保护、水资源高效利用、防灾减灾具有重要意义。采取科学、有效的河道治理措施,可有效地保护和修复河道生态环境,提高河道的功能与服务水平,为人民群众创造良好的生存环境与发展条件。河道治理以保护河流生态环境、改善自然与人为功能为目的。其中,河流生态环境保护是河流治理的首要任务之一,其目的是保护和修复河流生态系统,维护河流生物多样性,保护珍稀濒危物种,促进生态平衡的形成和维持。在此基础上,提出了改善河道水利条件,降低洪涝灾害风险,提高河道调蓄能力,满足人民生活用水需求的目的。

河道治理的途径主要有河道整治、岸线整治和河道疏浚三种。河道整治就是通过改变河道的形态与结构,来增强其蓄能、输沙及调节水质的能力。具体的方法有:截弯取直,拓宽浚深,清淤疏浚等。岸线整治就是要修复与保护河道两侧的生态环境,防止其发生侵蚀、坍塌,提高河道稳定性,提高景观价值。河道疏浚具有清淤、增加输沙能力、降低洪水风险、改善河道水动力条件等作用。河流治理的成效主要体现在生态环境保护与水资源管理两个层面。河流治理可以有效地改善河流水质,降低污染物的输入与累积,维护河流生态系统的健康与稳定。同时,河道治理还可以提高河道水资源利用率,实现对水资源的有效调控与利用,从而保障水资源的稳定供给,减少洪涝灾害。同时,河流治理还可以促进社会经济的持续发展,改善沿岸居民的居住环境,促进区域经济的持续发展。

2.源头控制

通过对多种污染源的控制与管理,可以有效地控制或减少直接向大气中排放的污染物,从而达到保护和提高环境质量的目的。这一战略强调在污染物进入环境前对其进行控制,通过技术手段、法律法规、经济手段等手段对其总量进行控制。首先,从源头控制着眼于对各行业、各行业的重点污染源实行管控。在环境政策与制度上,政府可借由制定严格的排放标准与限制来强制企业进行排污设施的改造与升级,以达到减排目标。同时,也可采取扶持与奖励措施,鼓励企业实行清洁生产,实现节能降耗,减少环境污染。其次,在源头治理中注重运用技术手段;采用先进的生产工艺、工艺及先进的处理设备与设备,可实现污染物的有效控制与降低。例如,燃煤电厂采用先进的脱硫、脱硝和除尘技术,可有效地减少碳烟、硫氧化物和氮氧化物的排放量;采用生物处理和膜分离等方法处理工业废水,可有效去除废水中的有机物及重金属等有害物质。

另外,在源头控制方面,还应注重法律法规的制定与实施。政府要加大环保法规的制定与修订力度,建立严格的环保监督制度,严惩违反排放标准和规定的企业,形成一种威慑,保证环保法规的有效执行。最后,从源头控制上也要有经济手段作为支撑。政府可运用税收、补贴、贷款等多种经济手段,引导企业向清洁生产、环保技术方向发展。例如,对符合环保标准及要求的公司,可给予税收减免或补助;对超标排污企业,可采取差别电价、排污收费等经济处罚措施。

3.生态修复

生态恢复是流域管理与环境工程技术相结合的一个重要环节。在此基础上,通过科学、系统和综合的方法,恢复流域生态系统的完整与健康状态,实现流域的可持续发展。生态恢复需要综合评价和监测流域自然生态环境。本研究拟通过野外调查,对研究区的水质、土壤、植被及野生动植物进行调查分析,掌握研究区生态现状及存在的问题,为下一步生态修复提供科学依据。生态恢复要有合理的规划。在此基础上,结合自然演替规律及人类干预的可能性,确定适宜的生态修复措施。常见的恢复方法有植被恢复,湿地建设,水资源管理等。

4.水土保持

水土保持是流域水资源管理的一种综合性管理手段,它通过对水资源进行调控、水利工程建设、土壤管理以及农业生产等措施,对水土资源进行有效的保护与改善,提高流域水资源的利用率,促进流域可持续发展。水土保持是指通过修建水库、河道调蓄工程等措施,对径流进行调控,实现节水、稳定供水。水库储水能力强,既能满足工农业用水需求,又能通过调节水库蓄放水量,调节流域水位,稳定径流,在旱季补充水源,避免水资源枯竭。在水土保持方面,也可通过修筑沟渠、水封门、堰坝等措施,有效地防止水土流失和蒸发。建设排水沟能有效地收集、疏导地表径流,防止水带土颗粒随水流运动而流失,从而减少土壤侵蚀;此外,修建水封门、堰坝等工程措施,可在河道内形成一定的蓄积物,提高流域天然持水能力,减少水分蒸发。水土保持也可采取合理的农业措施,如亩均灌水、夏休耕、轮作制等。农田亩均灌溉面积建设有利于提高灌溉效率,避免水资源浪费;夏耕制与轮作制可减少耕地面积,减轻对水的需求量,实现节水。

5.强化绿色工业生产

近年来,为了实现经济增长和环境保护的平衡,国家大力推进工业结构调整,倡导绿色生产模式。城市要有针对性地规划工业区,把污染企业集中在一起,这样可以方便地对工业废水进行统一的无害化处理,减少污染水的排放。为了尽快实现由基础制造业向创新型制造业转变,在工业生产过程中,必须严格遵守污染物排放标准,逐步减少排放。在经营管理上,要采取严格的监督管理措施,任何单位和个人,都不能以任何理由越过这条“红线”。政府应对技术门槛高、污染小的企业给予支持,鼓励他们走技术创新之路,尽快实现从“中国制造”向“中国创造”的转变;同时,对于那些技术含量不高、污染成本较高的企业,要及时给予警告、停业或取缔等惩罚手段,多管齐下,将水污染治理的有关政策贯彻下去,切实提高水环境安全水平,给人们创造一个更好的居住环境。

五、结语

综上所述,随着我国工业和生活污水排放的日益增多,流域水环境污染日趋严重,亟需开展流域水环境污染防控技术研究。本论文以环境工程学为基础,对流域水环境污染防治作了较深入的研究,所提出的水环境污染防治对策是可行的、有效的。为应对日益严峻的水污染形势与环保要求,需要对流域水污染控制技术的创新与应用进行深入研究。

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