论我国水资源污染现状及处理方法

时间:2022-08-09 03:15:00

论我国水资源污染现状及处理方法

[摘 要] 建设环保、生态社会的要求越来越迫切地在社会建设中体现出来。城市污水的排放,严重影响了建设环保、生态社会的进程。所以城市污水的处理已经成为迫切需要解决的问题。通过对当代城市规划实践的深入调查,结合环境学理论的最新研究成果,对相应问题的实证分析提出城市规划中所应采取的环境保护对策。

[关键词] 城市污水;处理方法;循环利用;技术研究

【中图分类号】 F205 【文献标识码】 A 【文章编号】 1007-4244(2013)03-068-3

一、城市污水的概念及治理的必要性

城市污水是城市中各种污水和废水的统称,它由各种生活污水、工业废水和入渗地下水三部分组成。随着工业化、城镇化的加快,城市污水排放量越来越大,如果不能得到妥善处理,将严重污染环境,影响人居环境质量和城市可持续发展。因此,城市污水处理的好坏十分重要。

为了避免水资源危机,各国致力于保护水资源, 以减少污染和降低不断增长的人口对环境的影响。并讨论了如何实现水的循环再生利用及污水再生的环境效益。污水的循环利用提高了供水的可靠性,只用较少的淡水就能满足人类更大的需求,从而减轻了人类生存对世界水环境造成的影响。因此,开展污水处理与循环利用的研究及应用,对于我国经济的良性发展,解决水资源匮乏,促进生态环境的逐步恢复和平衡,既十分必要,又非常紧迫。

城市污水控制技术涉及到有关水处理技术研究开发、工程设计、工程实施、设备加工和运营管理等各个方面。但是,从水处理技术市场化和产业化的观点,特别是从投资结构的划分,水处理技术产业可以分为:1.工艺技术;2.工程和设备产业化;3.设施运营产业化等三个部分。

二、我国污水的现状调查

(一)我国的水资源分布情况及现状

1.水资源分布

地球上水的总量大约为14亿km3,其中只有2.5%是淡水,大部分以永久性冰或雪的形式封存于南极洲和格陵兰岛,而可供人类利用的部分仅有20万km3 。中国多年平均水资源总量28100亿m3,人均水资源量2200m3,排在世界第88位,人均水资源仅为世界人均的四分之一。根据“国际人口行动”对我国水资源进行的总体评价,预计到21世纪中叶我国人口达到16亿高峰时,人均水资源量将下降到1760m3,全国将接近用水紧张国家的边缘。而且,我国水资源的时空分布不均,南方多北方少,更加剧了局部水资源的短缺状况。北方干旱半干旱地区全年的降水量主要集中在7、8、9三个月,使得这些地区可以利用的水资源尤其显得不足。

目前我国年均水资源总量为28124亿m3,居世界第六位,但由于人口众多,地域辽阔,人均水量仅为2400m3,仅相当于世界人均的25%,低于人均3000m3的轻度缺水标准,是世界上缺水的国家之一,而且我国水资源在时空上分布不均。目前,我国有400多个城市严重缺水。正常年份城市缺水60亿m3,日缺水量达1600万m3。地下水多年超采,储量不足。预计今后我国将进入严重缺水期。

2.我国水资源现状

中国的水贫穷到什么地步呢?联合国一项研究报告指出:全球现有12亿人面临中度到高度缺水的压力,80个国家水源不足,20亿人的饮水得不到保证。预计到2025年,形势将会进一步恶化,缺水人口将达到28亿~33亿。世界银行的官员预测,在未来的5年内“水将像石油一样在全世界运转”。

我国属于缺水国之列,人均淡水资源仅为世界人均量的1/4,居世界第109位。中国已被列入全世界人均水资源13个贫水国家之一。而且分布不均,大量淡水资源集中在南方,北方淡水资源只有南方水资源的1/4。据统计,全国600多个城市中有一半以上城市不同程度缺水,沿海城市也不例外,甚至更为严重。目前我国城市供水以地表水或地下水为主,或者两种水源混合使用,有些城市因地下水过度开采,造成地下水位下降,有的城市形成了几百平方公里的大漏斗,使海水倒灌数十公里。由于工业废水的肆意排放,导致80%以上的地表水、地下水被污染。

(二)我国水资源污染现状调查分析

1.水资源污染现状

随着世界范围内人口的增加、现代工农业生产的迅猛发展及现代高科技的诞生和实施,使自然界中水的污染情况日趋严重。目前,世界上几乎没有洁净的自然水。据资料记载,由饮用水而引起的疾病占所有人类疾病的80%;由水来传播上午40多种疾病在世界范围内仍未得到有效的控制;全世界每年有2500万儿童因饮用受过污染的水而生病致死。

水体的污染主要来源于:

(1)自然污染:人与动物的排泄物、动植物残片与垃圾的污染;

(2)工业污染:工厂、矿山、汽车、船舶所排放的废水、废气、废渣的三废污染;

(3)农药、化肥、激素使用过程中及其它化工生产过程中散失所造成的污染;

(4)现代高科技污染:家用电器、办公通信设备等电磁辐射等的污染;

(5)处理过程及水在被输送过程中的污染:源水经氯消毒后,水中的污染物被氯化后而产生的致癌物——三氯甲烷等有可能严重超标;饮用水在经过比较长的管道输送过程中所形成的第二次污染,进入住宅区中长期无人维护的高层建筑的水箱。污浊物增多并繁衍而造成的第三次污染;再从高层建筑水箱通过管道,流进千家万户的过程中,还会造成第四次污染。

据中国预防医学科学院统计,目前我国全年排污量超过435亿吨,其中80%以上未经任何处理就直接排入天然水体。全国城市90%的水源水域受到污染。即使在北京,卫生部门每次对市售瓶装水抽查就有70%以上卫生指标严重超标。在全国,约有六成以上人饮用水的大肠杆菌严重超标,约有3亿人饮用水含铁量超标,1.1亿人饮用高硬度水,0.5亿人饮用高硝酸盐水,全国35个重点城市只有23%居民饮用水基本符合卫生标准。

我国是世界污水排放量最大、增加速度最快的国家之一。全国90%以上的城市水域受到了不同程度的污染,近70%的饮用水水源不符合国家规定的水源水质标准,就城市自来水来说,水厂延用100多年以来的混凝,沉淀、过滤、氯化消毒的常规饮用水处理工艺,为了消除水中的细菌,自来水在加工过程中要向水中注入大量氯气来达到杀菌的目的,而氯气本身就是一种严重威胁人体健康的有害物质。的确,氯气能杀死水中的某些细菌,但同时也能杀死人的生命!最为严重的是当水煮沸时氯能与水中的腐黑素产生反应,形成一种有机化合物——三氯甲烷,这是一种国际上公认的强致癌物质,1974年被荷兰人发现。在美国、日本等发达地区,现在已实现分质供水,即生活用水和饮用水分两类管道输送,但由于我国整体的经济水准比较低下,所以说,无论是作饮用还是冲厕所都是同一种水。这样,一方面造成饮用水不能达标,另一方面则造成生活用水的极大浪费。

2.水资源污染的成因分析

(1)工农业发展和城镇化进程加速水资源污染

改革开放以来,工农业经济和城市建设发展有了长足进步,但是,在发展过程中,水污染范围不断扩大。化工制品业、黑色金属冶炼行业仍然位居工业污染源榜首,城镇化学洗涤用品用量剧增,生活污水排放量急剧上升,生活垃圾年产生量不断增加,污水处理及无害化处理率处于低水平。农业生产中化肥、农药品种的不合理施用,农村生活垃圾无限制堆放,大量、分散的养殖废物倾倒等情况导致了农村面源污染不断恶化。

(2)水土流失加大水资源污染程度

水土流失究其原因而言,既有自然因素又有人为因素。区域内山高坡陡,森林植被覆盖率仅为23.1%。沿江两岸约有30万贫困人口居住,资源贫瘠、人均耕地仅0.96亩,人地矛盾相当突出,土地开垦过度,森林破坏严重,加之消落区土地滑坡的加剧,长江沿岸水土流失非常严重,在库区回水区形成泥沙淤积带,加大了水资源污染程度。

(3)水污染治理投入不足导致污水达标排放率低

近年以来,政府各级各部门加大了水污染治理力度,但水污染治理投入资金量需求大,设备运行维护费用高,数量及性能远不能满足持续上升的水污染治理需要。国家和政府财力有限,不可能保持高额的持续性投入,治污经费缺口较大。如以政府和污染企业来共同投资建设治污设施,就会给本来缺乏资金的企业带来更大负担,因此水污染治理一直处于低投入低处理水平。

(4)污染治理缺乏全面有效的动力机制

经济考核办法与环境考核办法未能充分有效结合形成科学的综合考核评价体系,导致各级各部门对水污染治理问题的动力机制不足。目前“水利不上岸、环保不下河、海事只顾船”的水资源管理权与水污染治理权的分离,使得水污染治理陷入困境。一部分地方污染工业的利润恰是地方经济的主要指标,排污企业交纳的排污费是环保部门水污染治理的主要经费来源,从而进一步弱化了地方政府部门治理水污染的内在动力。

三、污水处理的方法综述

(一)物理处理法

1.格栅法:

可分为人工清理的格栅(适用于中小型城市生活污水厂或所需截留的污染较少时)和机械格栅(适用于大型城市生活污水厂或所需截留的污染物较多时)。

2.筛网法:

筛网的去除效果,可相当于初次沉淀池的作用。

3.过滤法:

是以具有孔隙的粒状滤料层,如石英砂等,截留水中的杂质从而使水获得澄清的工艺过程。

4.离心分离法:

它的作用是基于存在于水中的悬浮物和水的密度不同而产生的。主要设备有:离心机、水力旋流器及旋流池等。

5.沉淀池法:

用于废水进入生物处理设备前的初次沉淀、生理处理后的二次沉淀及污泥处理阶段的污泥浓缩池。

6.上浮法:

适用于颗粒直径很小,很难用沉淀法加以去除时,主要有电解上浮法、分散空气上浮法和溶解空气上浮法。

(二)化学处理法

1.酸碱中和法:

酸性和碱性废水的处理,除予以利用外,常用的就是中和法。所用的参数就是pH值,用碱或碱性物质中和酸性废水时,把废水的pH值调升到7;用酸或酸性物质中和碱性废水时,把废水的pH值调低到7。

2.化学混凝法:

对胶体态污染物的分离技术,指在混凝剂的作用下,使废水中的胶体和细微悬浮物凝聚成絮凝体,然后予以分离除去的水处理法。

3.化学沉淀法:

向废水中投加某些化学物质,使它和废水中欲去除的污染物发生直接的化学反应,生成难溶于水的沉淀物而使污染物分离除去的方法。

4.氧化还原法:

把溶解于废水中的有毒有害物质,经过氧化还原反应,转化为无毒无害的新物质,这种废水处理的方法称为废水的氧化还原法。

5.吸附法:

一种物质附着在另一种物质表面上的过程。

(三)生物处理法

污水生物学处理法具体来说是通过微生物所产生的酶,氧化分解有机物,从而使水得到净化。其中起主要作用的是细菌,污水中可溶性的有机物直接被菌体吸收;固体和胶体等不溶性有机物先附着在菌体外,由菌细胞分泌的胞外酶分解成可溶性物质,再被菌体吸收,通过微生物体内的氧化、还原、分解、合成等生化作用,把一部分有机物转化成微生物自身组成物质,另一部分有机物被氧化分解为二氧化碳、水等简单的无机物,从而使污染物质得到降解。主要方法有:氧化塘法、活性污泥法、生物滤池法、厌氧处理法。

参考文献:

[1]郭静,张大群.厌氧序批式活性污泥法(ASBR)特性分析[J].给水排水,1997,(4).

[2]张敬东,张家华.污水处理技术的新发展[J].环境技术,1997,(06).

[3]陈东海,操庆国.中国农药废水处理技术现状[J].北方环境,2004,(06).

作者简介:王瑞(1986-),男,汉族,山东泰安人,西北师范大学地理与环境科学学院硕士研究生,研究方向:水污染控制工程。

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