水污染防治与生态修复的研究与战略探讨

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　　摘  要：高速经济增长，生态环境污染问题却越来越严重。其中最为突出的是在我国水资源匮乏的前提下的水污染防治问题。文章从物理、生物、化学三个角度的手段进行分析，针对水污染防治和生态修复的问题进行探讨，试图从战略层面提供解决方法。希望能对水污染防治与生态修复提供一些启示和借鉴。
　　关键词：水污染防治;生态修复;污染治理
　　中图分类号：X52          文献标志码：A           文章编号：2095-2945（2019）11-0132-02
　　Abstract： With the rapid economic growth， the problem of ecological environment pollution is becoming more and more serious. One of the most prominent is the prevention and control of water pollution under the premise of lack of water resources in our country. Based on the analysis of physical， biological and chemical means， this paper discusses the problems of water pollution prevention and ecological restoration， and tries to provide solutions from the strategic level. It is hoped that it can provide some enlightenment and reference for the prevention and control of water pollution and ecological restoration.
　　前言
　　我国地大物博，自然资源总量丰富，但是人均占有量在世界范围内排名居后列。绿色生态环保理念的提出，是在可持续发展战略的大背景下所产生的。所谓生态修复，就是在水污染防治的过程中不仅要考虑到人与水资源的关系，同时还要对人和自然、水和自然的关系进行考虑与研究。随着社会的不断发展，各产业在迅速扩张的同时，我国水资源这个问题变得越来越严重。其中城市人口数量增长速度快，工业相比之前更加兴旺发达，人们的生活用水量大幅提升，对水资源的需求量远远大于从前。而这其中伴随的各种问题，包括饮用水安全、环境污染、超标排放等情况越来越严重，这要求相关专家学者对此进行系统性、战略性的研究，提出相对应的策略，从根源上妥善治理水污染防治问题，在力所能及的范围内对生态进行修复，防止进一步恶化。
　　1 中国的水污染和生态条件
　　我国自然水资源丰富，条件优越，其中水体矿化度是一种衡量水体质量的重要指标，是指水中含有的钙、镁、铝、锰等金属的碳酸盐、氯化物、硫酸盐、硝酸盐等以及各种钠盐等的总和与单位水体积的比例。我国天然水的矿化度能够满足大多数日常生活的需要，完全满足工业加工的要求。但是，随着中国国民经济的飞速发展，经济总量越来越大，“十二五”規划下对产业升级的要求，城市化进程不断推进，水污染问题逐渐变成城市管理工作的重心之一。地表水资源质量的降低会很大程度上降低市民生活质量，影响工厂企业产能，从而影响到经济效益，水资源污染和经济效益之间的关系是互相制约、互相推动的。
　　根据研究数据表明，中国水污染的主要污染特征是“有机污染”。普遍存在高化学需氧量、氨氮含量超标、高锰酸盐指数超标等。重金属污染严重，影响了中国长江流域和贵州、四川、云南等西南地区的水资源。 湖泊和水库普遍存在富营养化的现象。这对我国供水企业的作业设备带来极大压力，增加运行成本，同时限制渔业、养殖业等的发展。水污染防治与生态修复工作刻不容缓。
　　2 水污染防治与修复工作思路
　　目前，人们往往使用物理、化学、生物等处理方法对水污染进行修复。各种处理方法之间，处理难度、处理成本、管理成本等各有不同，同时针对不同水体、水质也可以选择不同方法进行处理。下文试从战略层面对各类治理方法进行了研究和分析。
　　2.1 物理处理方法
　　通过物理方法控制水环境污染和生态恢复主要有下面5种方法：
　　（1）沉淀法
　　通过利用大颗粒的不溶物质和难溶物质在水中的可沉降性，受污染水源中的颗粒在重力作用产生下沉作用，沉淀后实现“固液分离”的现象。在处理水污染严重地区的污水时，按照每个地方水源的实际污染程度，科学运用合适的“固液分
　　离”方法。废水预处理是常用的方法：将三个污水处理池互相串联，在污水排放之前进行初次沉淀，并将废水分离到二次沉淀池中，减少废水中的含沙量，全面达到提高水质量的目的。采用沉淀法的成本不高，但是处理程度局限于将溶解度低的物质进行分离，而很难进行进一步的处理，需要结合其他处理方式共同处理。
　　（2）过滤法
　　根据水体中污染物的粒径情况，设计孔径比污染物粒径小的滤网和滤膜，对污水中悬浮物的过滤分离。特别要注意的是，目标污水在处理过程中，为了净化废水，需要通过网格或微孔系统截留废水中的悬浮物。过滤方法分为四个步骤：格栅过滤，第一次过滤工业废水和生活废水采用滤网或网带过滤。膜过滤，在水压和机械动力的共同影响下，选择一种特殊的半透膜对废水进行第二次过滤，去除废水中的细菌和有机物。第三步和第四步分别是“微孔过滤”和“深层过滤”，是在更小孔径上对污染物质进行过滤，最后，它可以控制和处理水污染，恢复水资源的生态环境，使其达标。这种处理方法同样存在弊端，对于颗粒物粒径过小的污染物要特别的过滤膜进行处理，而且过滤膜有使用期限，在一定时间的过滤作业后，很容易发生堵塞、老化等问题，而更换过滤网或膜的成本和工序都是需要考量的。 　　（3）隔油法
　　油水密度差主要用于污水处理和污水中含油物质的分离。在工业生产中，废水含有较多的油，需要设置隔油池进行污水处理。将污水以较低的水平流速排放到隔油池，密度较小的油滴将浮到水的表面。利用刮油机将水体表面的油类物质进清除，另外一部分密度较大的油类物质会沉积到除油池的底部，可利用排污管道将其排除。
　　（4）气浮法
　　采用高度分散的微气泡作为载体，在水中附着污染物，使浮力大于重力和气浮阻力，使污染物浮到水面形成泡沫。将污水中的悬浮物吸附到气泡表面，通过气泡向上，将悬浮物放置在水面上，用刮刀刮去，净化污水。
　　（5）离心分离法
　　该方法主要采用“离心力”分离和整合不同比重的物质。预先设定好离心机的加速度，离心力大于重力，这样利用离心机的作用，就能比较容易地分离出污水中的污染物。
　　2.2 化学处理方法
　　污水处理化学方法的基本思想是使用专门的化学物质，使其与污水中的污染物发生反应，使污水中的污染物转化成难溶物质或微溶物质以及无害物质等，再通过物理处理方法进行治理，从而达到控制水污染、修复生态的目的。化学污水处理法通常有“投加药剂”与“传质作用”两种形式：
　　（1）投加药剂
　　主要应用酸碱中和反应、氧化还原反应、电解反应、化学沉淀法等进行污水处理。“酸碱中和反应”主要是向呈酸性的废水中添加可以电离出氢氧根离子的化学物质，使其能与废水中的氢离子发生反应;或在碱性废水中增加可以电离出氢离子的化学物质，使其能够与废水中的氢氧根离子发生反应，最终生成水分子和另一种易处理的难溶盐，去除污水中的酸、碱物质，达到净化污水的目的。
　　（2）传质作用
　　主要采用离子交换，反渗透，电渗析，吸附，萃取等方式，“离子交换”是污水处理方法中最广泛应用的方法：将离子从污水转移到交换颗粒表面，使离子能扩散在孔道中，允许它们在交换基进行交换离子，交换基上通电后使污水溶液发生电泳，离子发生一定方向的运动，进而把污染物排出。
　　2.3 生物法处理法
　　生物法处理法对水污染进行控制与修复，主要是通过微生物或种植可以吸收污染物的水生植物进行代谢，废水中含有的有机物被分解和去除，因此，该方法也称为“废水生化方法”。
　　通过对研究信息归纳总结，废水生化方法形式多种多样，其中“生物接触氧化”是一种最经常使用的生物污水处理方法。这种方法最早在欧洲各个国家使用。随着我国改革开放的不断深入，这种生物污水处理方法慢慢被我国污水处理界所熟悉，并很好地在污水处理活动中应用起来。
　　“曝气生物滤池”是生物废水处理的工具。“曝气生物滤池”技术具有负荷高、能耗低和成本低的特点，具有很强的实用性和可行性，广泛应用于一些较小的污水处理中心。
　　许多生物处理技术的应用需要对微生物种类有一个全面的了解，熟悉微生物之间食物链的定义，微生物存活率的提高。因此，生物处理的应用价值是目前污水治理和生態修复工作中最为显著的。除此之外，一些开放性水域在水质污染的情况下，种植可以吸收污染物的水生植物，比如昆明西山滇池旅游区一度污染情况十分严重，通过种植大面积的水葫芦对水中污染物进行代谢分解。但是这种情况也有一定弊端，在不明确当地生态状况的情况下，引入外来动、植物种会对本地动、植物的生存栖息造成威胁，甚至会引发物种之间的互相排斥，处于比较强势地位的物种侵入，破坏原有的生态平衡。显然，这需要严谨考证的。
　　3 结束语
　　随着社会的不断发展，人们越来越重视生活环境。面对水污染问题，我们应该从水污染的源头着手，使用物理、化学、生物等处理方法，净化工业废水和生活污水、加强水资源循环系统的建设， 最大化利用水资源，节约水资源，恢复生态环境，维护生态平衡，为人民生产生活创造温暖、舒适的环境。
　　基于生态理念，在进行水污染处理方法的选择时，选择符合绿色环保要求的处理方法。基于生态修复，才能在水污染防治、处理的过程中进行不断的创新、探索，进而不断提升资源的利用率，实现保护生态环境的重要目标。基于生态理念，才能将绿色生态修复更好的融入水污染防治、处理工作，进而实现水资源的可持续发展。
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　　Keywords： water pollution prevention and control; ecological restoration; pollution control
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