-水污染的成因-
任何污染都是污染物“量多集中”所造成;
由于污染物未能妥善处理,而排入水体中,导致超过水体的涵容能力,水体无法进行自净作用,终于破坏水的品质影响水体的用途。
-水体污染主要表现-
中国环境控股集团在水环境综合治理多个项目实践基础上,为水资源开发、水源保护、城市河流周边地区绿地、道路、岸坡等不同源头的降雨径流的控制、水景观提升、水质净化梳理出一个成熟的技术思路,如下图:

可见,综合治理第一步,是污染源的控制。
一、水污染来源
水污染的来源大致可以分为来自水体内部的以及来自水体外部两大类。

污染源示意图
(一)来自水体内部:
水体内的污染;
底泥释放出的污染
(二)来自水体外部:
点源污染:污染物由一固定地点排放;
非点源污染:污染物由线或面产生(主要是面源污染)。
其中,点源污染主要途径是生活用水和生产用水,如下图:

水的社会循环示意图
人类为了满足生活和生产的需求,不断取用天然水体中的水,经过试用,一部分天然水被消耗,但绝大部分变成生活污水和生产废水排放,重新进入天然水体。在水的社会循环中,性质在不断发生变化。另外生活污水和生产废水是形成水污染的主要根源,也是防治水污染的主要对象。
线源污染和面源污染,主要来自于地表径流,如下图:

水的自然循环示意图
面源污染径流路线分析
1.1点源污染控制技术
城市水体沿岸有明显的排污口或排污管道;分流制雨水管道初期雨水或旱流水排放口;河流制污水系统沿岸排放口;其它永久性污水口。
主要控制技术要点:
通过沿岸铺设污水截流管线,并合理设置提升(疏运)泵房,将污水截流并纳入城市污水收集和处理系统;
老城区的雨污合流制观望,沿岸布置溢流控制装置;
无法沿岸截流污染源的,可以考虑就地处理工程措施;
考虑溢流装置排出口和接纳水体水位的标高,并设置止回装置,防止暴雨倒灌。
1.2内源污染控制技术
对积聚在不透水地表上的污染物,在雨水冲刷前就从地表上清除,包括街道垃圾清运和树叶清扫等;防止污染源迁移入水体,减少污染物排入地下或地表的数量。
城市水体水生植物和岸带植物的季节性收割、季节性落叶剂水面漂浮物的清理;
水生植物、岸带植物和落叶等属于季节性的水体内源生物体污染物,需要在干枯腐烂前清理;
水面漂浮物主要包括各种落叶、塑料袋及其它生活垃圾等,需要长期清捞维护、漂浮物清理;
水体内底泥内源污染,需要清淤疏浚。
其中底泥污染控制措施可采取物理恢复、化学恢复及生物恢复三种技术措施。

(1)底泥处置方式
常用的底泥处置方式包括原位处置及异位处置。原位处置即通过投加药剂对底泥进行稳定化和固化,阻断底泥污染物释放进入水体的路径,从而控制内源污染源。然而,该工艺易引入外源污染物。
异位处置即通过清淤,将底泥进行脱水干化后再作他用。本项目适合采用该方式进行处置。
(2)清淤方式
国内外用于湖泊、渠道底泥疏挖的方法很多,包括绞吸挖泥船清淤、气力泵清淤、水陆两用挖掘机、水力清淤等。
1.3面源污染
没有明确的排污口,主要借助将于何地表径流的冲刷作用将土粒、有机物、肥料、农药或地表堆积物带入水体,引起水污染。
面源污染途径
1 在排水设施不健全的区域,雨水冲刷地表积蓄的污染物后地表径流的形式进入城市河流。
2 在合流制排水系统中,生活污水、工业废水和雨水混合在同一管、渠内排除,雨季时合流排放的污水和雨水超过污水处理能力,通过溢流并携带部分污废水排入河道。
3 在分流制排水系统中,虽然避免了部分污水不经处理而溢流到河道的可能,但是污染严重的初期雨水不能到污水处理厂进行处理,造成河道的水环境污染。
4 雨水口是城市面源污染物进入城市河道的首要通道。雨水口的垃圾、污水是城区径流污染的重要途径。
二、水污染源控制主要工程措施及技术
水污染源控制是通过自然生态技术或人工技术降解带入水体的径流污染物。
常用的是设置雨水调节池,既可以控制径流量,又可以通过池内发生的各种物理、化学和生物过程来改善水质。
水污染治理的长效措施是生态系统修复。
采取生态修复对原有硬化河岸(湖岸)、岸线及水生植物水生动物、陆地植被生态系统构建综合治理,利用地形-土壤-微生物-浮游动物(大型溞)-沉水植物-浮水植物-挺水植物-驳岸生物群落-陆地生境生态系统,因地制宜建立林草缓冲带、设置一系列生物沟、下凹式洼地、滞留池/池塘、公园水系、人工湿地等措施,兼顾景观提升、有效防止水污染,恢复水体的自净功能。
水污染源控制具体工程措施主要包括:
2.1下凹式绿地/生物沟/植草沟
通过改造,使绿地高程平均低于周围地面10cm左右,保证周围硬质地面的雨水径流能自流入绿地。绿地下层的天然土壤改造成渗透系数大的透水材料,由表层到底层依次为表层土、砂层、碎石、可渗透的底土层,增大土壤的存储空间。根据实际情况,在绿地中因地制宜地设置起伏地形,在竖向上营造低洼面。在绿地的低洼处适当建设渗透管沟、入渗槽、入渗井等入渗设施,以增加土壤入渗能力。渗透管沟可采用人工砾石等透水材料制成,汇集的雨水通过渗透管沟进入碎石层,然后再进一步向四周土壤渗透。这种既能保持一定的绿化景观效果,又能净化降雨径流的控制措施,具有工艺简单、工程投资少、不需额外占地等优点。


2.2渗滤系统
渗透系统是使地表径流雨水暂时存储起来,并渗透到地下的一种暴雨管理方法。渗滤系统通常包括渗坑、渗渠、渗井等,它主要用以去除溶解性污染物,对污染物的去除机理主要是过滤、颗粒吸附和离子交换等。渗滤系统适用于:土壤或下层土壤有很好的可渗透性;地下水位低于渗滤系统低点至少3m;入流的悬浮固体含量少;渗滤过程中有足够的存储空间存储地表径流。
透水(砖)铺装
通过研究雨水径流污染物输送和扩散机理,河流两侧入流量、承担荷载较小的人行步道和滨河路路面,可以采取在路基土上面铺设透水垫层、透水砖铺装,以减少径流量,对于局部不能采用透水铺装的地面,可按不小于0.5%的坡度坡向周围的绿地或透水路面。对于车流量较大的滨河路,可适当降低路两侧的地面标高,在路两侧修建部分小型引水沟渠,对路面上的雨水由中间向两侧分流,使地表径流流入距离近的下凹式绿地。也可以在不透水区布设一些透水带,减少地表中有效的不透水面积,以增加集水区的透水性,增加下渗,阻滞和吸附不透水地表所产生的污染物。



2.3植被控制
植被控制是一种利用地表密植的植物对地表径流中的污染物进行截流的方法,它能够在径流输送的过程中将污染物从径流中分离出来,使达到受纳水体的径流水之获得明显的改善,从而达到保护水体的目的。地表的植被不但有助于减少径流的流速,而且能过减轻径流对土壤的侵蚀,常常是一种有效的径流污染控制方法。
地表植被取出污染物的机理为:吸附、沉淀、过滤、共沉淀和生物吸附过程。重金属、N、P的取出主要与渗透损失、地表贮存有关。草食植被控制中常用的植物,草的种类、密度,叶片的尺寸、形状、柔韧性、结构等会影响污染物的去除效率。

缓冲带
缓冲带技术的应用实践在15—16世纪的欧洲就已经开始,19世纪成型,20世纪30年代在美国就有规范的缓冲带的设计和应用。随着人类生态环境意识的发展,缓冲带的设计理念已从单纯的水土保持发展到在陆地生态系统中人工建立或恢复植被走廊
坡地等高缓冲带相当于等高植物篱,一般设置在坡地的下坡位置,与径流流向垂直布置,在坡地长度允许的情况喜爱,可以沿等高线多设置几条缓冲带,以削减水流的能量。水体周边缓冲带一般沿河道、湖泊水库周边设置,利用职务或植物与土木工程相结合,对河道坡面进行防护,为水体与陆地交错区域的生态系统形成一个过渡缓冲。

2.4生态护岸
植草护坡、三维植被网护岸、防护林护岸、植被型生态混凝土护坡。

2.5湿式滞留池
湿式滞留池是池中保持有一定水量的滞留池,是去除地表径流污染有效的方法之一。湿式滞留池的效率取决于滞留池的规模、刘玉面积、暴雨特征等。水灾滞留池中的停留时间是影响取出效率的关键因素。
滞留池取出颗粒物污染物的基本机理是沉淀,取出可溶影响物质如磷、硝酸盐氮及亚硝酸盐氮的机理是生物作用。

2.6生态浮岛
(人工)生态浮岛是一种仿陆地生态系统,主要针对富营养化水体,在一些载体上面栽植各种植物,利用植物根系在水中吸收、吸附富营养盐物质,减少COD(化学需氧量)、氮、磷的浓度,除去水质中污染物质,达到水质净化效果,也可以营造景观效果,创造鱼类、鸟类的多样化栖息环境。
一些大型的人工浮岛还有消波作用,减少水流对堤岸的冲刷,从而稳定水体生态系统,同时人工生态浮岛还可以遮光,抑制藻类的繁殖,减少水体富营养化的现象,同时还可以让沉水植物生长,吸引更多的水生动物前来繁殖。人工生态浮岛上种植的植物的水下根系都特别的发达,也是鱼类产卵的场所,从而更好地去稳定水体生态系统的平衡。
生态浮岛的构造主要由浮岛植物、生态浮床和水下固定设备组成。

2.7 湿地系统
湿地是一种复杂的生态系统,通常出现在陆地和水体交界处,其特征通常是:植物生长旺盛、对营养的需求量大,分解效率高,沉淀物及生化基质的氧含量低,生化机制具有大的吸附表面。湿地是一种高效的控制地表径流污染的措施。他可以同化入流中大量的悬浮物或溶解态物质,它去除地表径流污染物的主要机理是沉淀截流和植物吸附。湿地不同于滞留系统的特征有:水层浅、利用植物作为污染物去除的机制,强调水流缓慢、强调面流。



三、水污染源控制非工程措施
主要包括制度、教育和污染物预防等措施。
具体方法有法律制度、环保教育、清洁生产、无害化农药(减少化肥、农药的使用量)、路面清扫保持路面清洁。
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加强集水区保育;
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健全水污染法规;
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提升水处理技术。


中国水污染防治法


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