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河流水污染應該如何治理?可在主河道兩側建設表流人工濕地來凈化

時間:2022-09-28   訪問量:173

  01了解水生植物對水質的影響,水生植物興旺的根系可以過濾掉污染物1、吸附、過濾和沉淀作用

  水生植物興旺的根系與水體接觸面積大,能夠構成密布的過濾層,當水流經過時,可以過濾掉水中的污染物質。沉水植物可以有效地降低水體顆粒性物質的含量。此外,水體底層淤泥易受風浪、水流、魚類和機動船等的攪動而上浮。

  增加水中的懸浮顆粒,降低水體的透明度。當水生植物的生物量增加時,水體流速阻力增大,水生植物對水體流速的緩沖作用使得水中懸浮物快速地沉降下來。鳳眼蓮的存在對水體流速影響顯著,且不同的種植方式對水體流速影響不等。

  2、吸收氮磷等營養元素

  對于水生植物可以降低水體中營養鹽的濃度,國內外眾多學者基本達成共識。水生高等植物的生長可將水中各種溶解性、懸浮性和沉積性的營養物質固定在體內,還可以從底泥中吸收各種營養物質,降低底泥中營養物質的含量。浮水植物水葫蘆是常見的水生植物,它在生長過程中可以大量吸收氮磷等營養物質。

  且水葫蘆本身含有大量的蛋白質及有機物,非常適合做飼料和有機肥料。沉水植物四季常綠且完全浸沒于水中,其根莖葉對水體營養物質具有良好的吸收作用,是凈化水體的理想植物。沉水植物金魚藻、苦草、伊樂藻、菹草及眼子菜等能顯著降低水體的營養鹽水平,水體中的溶解氧和透明度也有所提高。

  3、對重金屬的吸收凈化

  重金屬區別于有機物,它不能被微生物降解,只有通過生物富集作用從環境中除去。水生植物通常是通過螯合和區室化等作用來耐受并富集環境中的重金屬。禾本科、大戟科、角蕨科、斑蝥科和鹽藻科植物對銅、鋅、鎘的吸收能力較強,且一般情況下根>莖>葉。此外,水生植物對重金屬的耐受能力大小因植物的生活類型不同而異。

  02了解河流水污染的治理方法,一般分為物理化學技術和生物生態技術1、物理化學技術

  物理化學技術常見的有引水沖污、清淤疏浚、投加化學藥劑等。引流沖污后污染物的總量沒有減少,實質上是對水體污染物和浮游藻類的稀釋擴散,屬于污染轉移,有以鄰為壑之嫌。清淤疏浚方法成本較高,以昆明滇池草海為例,挖掘底泥400萬噸,耗資2.5億元,而且沒有從根本上解決問題,隨著污染的輸入,河流很快又淤積回去。

  此外,疏浚后淤泥以其量大、污染物成分復雜、含水量高而難以處理;投加化學藥劑對懸浮物、總磷、CODCr去除效果較好,對重金屬、總氮同樣有可觀的去除效果,但是該方法極易造成二次污染,不推薦廣泛使用。

  2、生物生態技術

  生物生態技術常見的有人工濕地、滯留塘、生物浮島、生物操縱修復等。利用表面流人工濕地對美國內華達州的污染水體汽船河實施了小規模的生態修復,多年的連續檢測表明,總氮、總磷的去除率在夏季分別為40%~75%、30%~60%。

  位于美國俄亥俄州的Olentangy河屬于污染水體,有研究者利用表面流人工濕地對進行了水質凈化,超過12年的的連續檢測結果顯示,濕地對總氮、總磷、氨氮的去除率約為32%、43%、16%。

  利用好氧爍石接觸床+復合型人工濕地技術對臺灣高雄市的Ju-LiaoStream河進行了生態治理,結果顯示后端的濕地系統能夠去除82%的BOD和28%的總氮。為控制和削減入湖河流污染負荷,梯級滯留塘系統對總磷、氨氮、懸浮物的去除率分別約為79%、74%、73%,水質得到了顯著的改善。

  生物浮島可以有效吸附水體中氮、磷等營養元素,對其藻類水華的爆發具有抑制作用,可作為長湖水體原位生態修復的有效手段;生物操縱技術是通過去除食浮游生物者或添加食魚動物降低浮游生物食性魚的數量,使大型浮游動物的生物量增加,從而提高浮游動物對浮游植物的攝食效率,降低浮游植物的數量。

  03了解入湖河流水質的凈化方案,可在河道較深的地方建設生態滯留塘1、方案概述

  水質評價發展至今,己經有了近百年的歷史,評價方法日新月異,發展迅速,己經有數十種之多。每一種評價方法均有其優缺點,應當根據不同的實際情況,選用合適的評價方法。根據南陽湖及其主要入湖河流的生態特點,并綜合考慮該區域的自然地理以及社會經濟等因素,確定采用“橡膠壩+生態滯留塘+表流人工濕地”的工藝方案。

  通過構建多級橡膠壩對河水進行截蓄,在河道較深的地方建設生態滯留塘,在主河道兩側建設表流人工濕地,使得河水可直接自流進入兩側的濕地單元。與常規閘壩相比,橡膠壩具有造價低、工期短、管理方便等優點。

  由于河道流量較大,所要建設的濕地面積也非常大,潛流人工濕地建設成本較高且易產生阻塞問題,管理相對復雜,因此選擇建設表流人工濕地。利用滯留塘和人工濕地中植物吸收和微生物吸附降解作用,降解河水中的有機污染物,削減氮、磷等誘發水體富營養化的物質。

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  2、物質選擇

  在生態滯留塘和表流人工濕地中水生植物的選擇上,一方面水生植物要對南陽湖及入湖河流中特征污染物具有良好的處理效果。根據水質評價結果,南陽湖中的主要污染物是總氮,同時存在有機物污染和總磷污染的風險,入湖河流中的主要污染物是有機物和總磷。香蒲對水體中總氮、氨氮的去除能力較好。

  水芹菜對總氮的處理效果較好,微齒眼子菜則對總磷較敏感,更容易吸收利用。蘆葦、香蒲均對水體中有機物具有良好的去除效果。另一方面水生植物要對當地氣候環境具有較好的適應能力,*好選擇本土水生植物。

  根據入湖河流水生態調查結果,水生植物中水燭、蘆葦、香蒲、菰、荇菜、菱、篦齒眼子菜、馬來眼子菜、菹草、苦草、金魚藻等廣泛檢出,其中水燭、蘆葦、香蒲、篦齒眼子菜、金魚藻、苦草具有一定的耐寒能力。

  綜合考慮水生植物的處理能力和適應性等因素,*終選擇在水深較淺處種植挺水植物水燭、香蒲、蘆葦,在水深較深處種植浮水植物菱、荇菜和沉水植物篦齒眼子菜、金魚藻、苦草。

  河流中的懸浮物經水生植物的根莖過濾攔截后沉淀下來,氮磷等營養元素及部分有機污染物被水生植物和微生物吸收利用,水生植物的光合作用還可以對受污染河流進行充氧。通過構建“橡膠壩+生態滯留塘+表流人工濕地”的組合工藝,對南陽湖主要入湖河流的生態恢復過程進行強化,使之提高自凈能力。


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