水污染防治與生態修復的研究與戰略探討
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摘 要：高速經濟增長，生態環境污染問題卻越來越嚴重。其中最為突出的是在我國水資源匱乏的前提下的水污染防治問題。文章從物理、生物、化學三個角度的手段進行分析，針對水污染防治和生態修復的問題進行探討，試圖從戰略層面提供解決方法。希望能對水污染防治與生態修復提供一些啟示和借鑒。
關鍵詞：水污染防治;生態修復;污染治理
中圖分類號：X52 文獻標志碼：A 文章編號：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
我國地大物博，自然資源總量豐富，但是人均占有量在世界范圍內排名居后列。綠色生態環保理念的提出，是在可持續發展戰略的大背景下所產生的。所謂生態修復，就是在水污染防治的過程中不僅要考慮到人與水資源的關系，同時還要對人和自然、水和自然的關系進行考慮與研究。隨著社會的不斷發展，各產業在迅速擴張的同時，我國水資源這個問題變得越來越嚴重。其中城市人口數量增長速度快，工業相比之前更加興旺發達，人們的生活用水量大幅提升，對水資源的需求量遠遠大于從前。而這其中伴隨的各種問題，包括飲用水安全、環境污染、超標排放等情況越來越嚴重，這要求相關專家學者對此進行系統性、戰略性的研究，提出相對應的策略，從根源上妥善治理水污染防治問題，在力所能及的范圍內對生態進行修復，防止進一步惡化。
1 中國的水污染和生態條件
我國自然水資源豐富，條件優越，其中水體礦化度是一種衡量水體質量的重要指標，是指水中含有的鈣、鎂、鋁、錳等金屬的碳酸鹽、氯化物、硫酸鹽、硝酸鹽等以及各種鈉鹽等的總和與單位水體積的比例。我國天然水的礦化度能夠滿足大多數日常生活的需要，完全滿足工業加工的要求。但是，隨著中國國民經濟的飛速發展，經濟總量越來越大，“十二五”規劃下對產業升級的要求，城市化進程不斷推進，水污染問題逐漸變成城市管理工作的重心之一。地表水資源質量的降低會很大程度上降低市民生活質量，影響工廠企業產能，從而影響到經濟效益，水資源污染和經濟效益之間的關系是互相制約、互相推動的。
根據研究數據表明，中國水污染的主要污染特征是“有機污染”。普遍存在高化學需氧量、氨氮含量超標、高錳酸鹽指數超標等。重金屬污染嚴重，影響了中國長江流域和貴州、四川、云南等西南地區的水資源。 湖泊和水庫普遍存在富營養化的現象。這對我國供水企業的作業設備帶來極大壓力，增加運行成本，同時限制漁業、養殖業等的發展。水污染防治與生態修復工作刻不容緩。
2 水污染防治與修復工作思路
目前，人們往往使用物理、化學、生物等處理方法對水污染進行修復。各種處理方法之間，處理難度、處理成本、管理成本等各有不同，同時針對不同水體、水質也可以選擇不同方法進行處理。下文試從戰略層面對各類治理方法進行了研究和分析。
2.1 物理處理方法
通過物理方法控制水環境污染和生態恢復主要有下面5種方法：
?。?）沉淀法
通過利用大顆粒的不溶物質和難溶物質在水中的可沉降性，受污染水源中的顆粒在重力作用產生下沉作用，沉淀后實現“固液分離”的現象。在處理水污染嚴重地區的污水時，按照每個地方水源的實際污染程度，科學運用合適的“固液分
離”方法。廢水預處理是常用的方法：將三個污水處理池互相串聯，在污水排放之前進行初次沉淀，并將廢水分離到二次沉淀池中，減少廢水中的含沙量，全面達到提高水質量的目的。采用沉淀法的成本不高，但是處理程度局限于將溶解度低的物質進行分離，而很難進行進一步的處理，需要結合其他處理方式共同處理。
?。?）過濾法
根據水體中污染物的粒徑情況，設計孔徑比污染物粒徑小的濾網和濾膜，對污水中懸浮物的過濾分離。特別要注意的是，目標污水在處理過程中，為了凈化廢水，需要通過網格或微孔系統截留廢水中的懸浮物。過濾方法分為四個步驟：格柵過濾，第一次過濾工業廢水和生活廢水采用濾網或網帶過濾。膜過濾，在水壓和機械動力的共同影響下，選擇一種特殊的半透膜對廢水進行第二次過濾，去除廢水中的細菌和有機物。第三步和第四步分別是“微孔過濾”和“深層過濾”，是在更小孔徑上對污染物質進行過濾，最后，它可以控制和處理水污染，恢復水資源的生態環境，使其達標。這種處理方法同樣存在弊端，對于顆粒物粒徑過小的污染物要特別的過濾膜進行處理，而且過濾膜有使用期限，在一定時間的過濾作業后，很容易發生堵塞、老化等問題，而更換過濾網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處理和污水中含油物質的分離。在工業生產中，廢水含有較多的油，需要設置隔油池進行污水處理。將污水以較低的水平流速排放到隔油池，密度較小的油滴將浮到水的表面。利用刮油機將水體表面的油類物質進清除，另外一部分密度較大的油類物質會沉積到除油池的底部，可利用排污管道將其排除。
?。?）氣浮法
采用高度分散的微氣泡作為載體，在水中附著污染物，使浮力大于重力和氣浮阻力，使污染物浮到水面形成泡沫。將污水中的懸浮物吸附到氣泡表面，通過氣泡向上，將懸浮物放置在水面上，用刮刀刮去，凈化污水。
?。?）離心分離法
該方法主要采用“離心力”分離和整合不同比重的物質。預先設定好離心機的加速度，離心力大于重力，這樣利用離心機的作用，就能比較容易地分離出污水中的污染物。
2.2 化學處理方法
污水處理化學方法的基本思想是使用專門的化學物質，使其與污水中的污染物發生反應，使污水中的污染物轉化成難溶物質或微溶物質以及無害物質等，再通過物理處理方法進行治理，從而達到控制水污染、修復生態的目的?；瘜W污水處理法通常有“投加藥劑”與“傳質作用”兩種形式：
?。?）投加藥劑
主要應用酸堿中和反應、氧化還原反應、電解反應、化學沉淀法等進行污水處理。“酸堿中和反應”主要是向呈酸性的廢水中添加可以電離出氫氧根離子的化學物質，使其能與廢水中的氫離子發生反應;或在堿性廢水中增加可以電離出氫離子的化學物質，使其能夠與廢水中的氫氧根離子發生反應，最終生成水分子和另一種易處理的難溶鹽，去除污水中的酸、堿物質，達到凈化污水的目的。
?。?）傳質作用
主要采用離子交換，反滲透，電滲析，吸附，萃取等方式，“離子交換”是污水處理方法中最廣泛應用的方法：將離子從污水轉移到交換顆粒表面，使離子能擴散在孔道中，允許它們在交換基進行交換離子，交換基上通電后使污水溶液發生電泳，離子發生一定方向的運動，進而把污染物排出。
2.3 生物法處理法
生物法處理法對水污染進行控制與修復，主要是通過微生物或種植可以吸收污染物的水生植物進行代謝，廢水中含有的有機物被分解和去除，因此，該方法也稱為“廢水生化方法”。
通過對研究信息歸納總結，廢水生化方法形式多種多樣，其中“生物接觸氧化”是一種最經常使用的生物污水處理方法。這種方法最早在歐洲各個國家使用。隨著我國改革開放的不斷深入，這種生物污水處理方法慢慢被我國污水處理界所熟悉，并很好地在污水處理活動中應用起來。
“曝氣生物濾池”是生物廢水處理的工具。“曝氣生物濾池”技術具有負荷高、能耗低和成本低的特點，具有很強的實用性和可行性，廣泛應用于一些較小的污水處理中心。
許多生物處理技術的應用需要對微生物種類有一個全面的了解，熟悉微生物之間食物鏈的定義，微生物存活率的提高。因此，生物處理的應用價值是目前污水治理和生態修復工作中最為顯著的。除此之外，一些開放性水域在水質污染的情況下，種植可以吸收污染物的水生植物，比如昆明西山滇池旅游區一度污染情況十分嚴重，通過種植大面積的水葫蘆對水中污染物進行代謝分解。但是這種情況也有一定弊端，在不明確當地生態狀況的情況下，引入外來動、植物種會對本地動、植物的生存棲息造成威脅，甚至會引發物種之間的互相排斥，處于比較強勢地位的物種侵入，破壞原有的生態平衡。顯然，這需要嚴謹考證的。
3 結束語
隨著社會的不斷發展，人們越來越重視生活環境。面對水污染問題，我們應該從水污染的源頭著手，使用物理、化學、生物等處理方法，凈化工業廢水和生活污水、加強水資源循環系統的建設， 最大化利用水資源，節約水資源，恢復生態環境，維護生態平衡，為人民生產生活創造溫暖、舒適的環境。
基于生態理念，在進行水污染處理方法的選擇時，選擇符合綠色環保要求的處理方法?；谏鷳B修復，才能在水污染防治、處理的過程中進行不斷的創新、探索，進而不斷提升資源的利用率，實現保護生態環境的重要目標。基于生態理念，才能將綠色生態修復更好的融入水污染防治、處理工作，進而實現水資源的可持續發展。
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Keywords： water pollution prevention and control; ecological restoration; pollution control
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