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河流面源污染物综合控制技术
针对养殖业、种植业、农村生活污水和雨水径流等,王阿华院长向与会者介绍了上述面源污染物的治理技术体系及相应的工程实践案例。具体包括:
养殖业
养殖废弃物的最终目标在于实现养殖废弃物的资源高效循环利用和废弃物的区域排放最小化。通常可将养殖场的废弃物进行固液分离,分离到的废水一部分通过高效厌氧产沼技术生产沼气用于发电和供暖,另一部分废水则通过养殖废水高效净化工艺进行处理。对于固态养殖废弃物,可在区域范围内实现生态化利用,如水稻有机肥施用和多功能生物有机肥的生产等。通过上述综合治理措施从源头上严控养殖业面源污染物的排放。
种植业
针对目前种植业生产过程中存在的化肥施用过量、水肥管理水平低、氮磷径流流失负荷高等问题,可利用环保型肥料、节水灌溉、适度施肥和氮磷生态拦截等措施和技术,从源头、流失过程及末端环节全方位控制面源污染物的无序排放。以水稻生产为例,施用水稻缓释肥可有效控制养分的释放速率,延长肥效,既充分满足水稻全生育期的养分需要,又切实吻合水稻生长需求线,避免肥料的过量施用,提高肥料利用率。此外,可利用水稻叶片比色卡及田面水灌溉水位监测筒等简易工具,实现精准施肥及适度灌溉的效果,从而大幅降低氮磷养分的流失风险。最后,可在农田退水区域视水量大小建设生态沟渠或生态滞留塘进行氮磷的末端截留。
农村生活污水
农村生活污水具有分散性强,集中收集处理难等特点,已成为影响河流水体环境质量的重要污染源。目前常见的处理方式包括集中式污水处理和分散式污水处理,常见的处理技术则包括日本的净化槽等,以“厌氧+多介质土壤层”耦合处理技术为例,该技术将污水通过化粪池和厌氧池的处理后,再导入由多介质土壤混合层和透水层组成的人工强化多介质土壤层系统进行净化,该技术水力负荷高,脱氮除磷效果好,成本低、无能耗,适应性强,已得到成功应用。
雨水径流
雨水尤其是初期雨水的污染物浓度高、负荷大,其导致的径流污染对受纳水体的水质具有极其重要的影响。针对雨水径流的面源污染控制,主要措施包括雨水调蓄池、高效水力旋流分离装置、低影响开发设计(LID)和生态缓冲带等。例如,雨水调蓄池可拦截初期雨水,后期雨水则通过弃流井直接排放到自然水体,待晴天时污水处理厂处理量富余时,再利用潜污泵将调蓄池中暂存的初期雨水输送至污水厂进行处理,通过上述措施可极大削减初期雨水入河量。高效水力旋流分离技术基于物理分离原理,可将雨水径流中的颗粒物、浮渣和油脂等污染物进行有效的分离。低影响开发(LID)和生态缓冲带技术,则是利用生态拦截的原理,极大增强了对面源污染物质的拦截效应,从而降低流失量并改善受纳水体水质。
面源污染型河流生态修复技术
在面源污染物的排放得到有效控制的同时,开展污染水体的生态修复与生物多样性恢复工作,是面源污染型河流治理的主要研究方向和重要的工程措施。面源污染型河流的水质提升和生态修复是保证水域生态系统能否长期维持健康发展的重要举措。
按照工程措施的实施位置差异,水质提升技术可分为原位修复、半原位修复、异位修复三类。原位修复是在天然水体中设置一些人工增氧措施、人工水草和生态砾石床等,以增加水体氧含量,为水体生物提供充足的栖息场所,从而起到增强水体水质净化的作用。半原位修复技术是针对“两面光”和“三面光”的河道,将受污染的河道水体提升到驳岸顶端,再流经铺设在岸坡上的高效净化介质,利用介质上生长的微生物和附着藻类群落净化水质。异位修复技术则是将河道水体转移至岸上的其他位置进行处理后,再排放至河流中的过程。常见的异位处理技术有气浮除污、磁分离除污和旁路强化湿地技术等。
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