水利工程論文-滇池北岸河流水環(huán)境污染現(xiàn)狀及防治對(duì)策研究.doc

水利工程論文-滇池北岸河流水環(huán)境污染現(xiàn)狀及防治對(duì)策研究摘要:滇池北岸入湖河流水質(zhì)皆為劣V類,致使草海水質(zhì)逐年惡化。依據(jù)河流所處地理區(qū)域特征提出受污染河流城內(nèi)段、城郊段和河口區(qū)的不同處理技術(shù)。城內(nèi)段河流適宜采用原位治理技術(shù)；城郊段可充分利用土地和魚塘等有效處理空間:河口區(qū)宜用濕地系統(tǒng)加強(qiáng)對(duì)入湖河水的凈化。截污工程是防治河流污染的最有效的方法之一,可以布設(shè)于任何河段,在適宜的條件下與其它的技術(shù)組合運(yùn)用。關(guān)鍵詞:水污染防治；入湖河流；對(duì)策；滇池北岸滇池位于昆明市主城區(qū)的下游方向,是昆明盆地的匯水中心,每年入湖徑流攜代寫論文帶大量的污染物質(zhì)進(jìn)入湖泊。滇池?fù)Q水周期長(zhǎng),湖水自凈能力低,生態(tài)系統(tǒng)脆弱,一經(jīng)污染僅憑自身凈化能力難以恢復(fù)1。為了保護(hù)湖泊生態(tài)系統(tǒng),遏制水環(huán)境污染趨勢(shì),滇池流域水污染防治規(guī)劃提出,到2010年草海水質(zhì)需要明顯改善力爭(zhēng)接近V類地表水標(biāo)準(zhǔn),外海水質(zhì)穩(wěn)定達(dá)到V類地表水標(biāo)準(zhǔn),力爭(zhēng)接近類地表水標(biāo)準(zhǔn)。為了達(dá)到規(guī)劃制定的目標(biāo),本研究主要對(duì)滇池北岸進(jìn)入草海的河流水污染現(xiàn)狀進(jìn)行分析,提出改善河流水質(zhì)的初步設(shè)想。通過(guò)沿程凈化入湖河流水質(zhì),減少入湖污染的量,達(dá)到保護(hù)湖泊生態(tài)系統(tǒng)的目的。1研究區(qū)域與方法11研究區(qū)域本研究主要集中在滇池北岸草海流域范圍內(nèi)。對(duì)影響草海水質(zhì)的船房河、西壩河、大觀河、烏龍河、老運(yùn)糧河、新運(yùn)糧河和王家堆渠進(jìn)行研究。這些河流流經(jīng)區(qū)域是昆明市工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、城市發(fā)展和人口增長(zhǎng)的集中地區(qū),河流受污染嚴(yán)重。12研究方法每條河流設(shè)置有固定的監(jiān)測(cè)斷面,由昆明城市排水監(jiān)測(cè)站進(jìn)行長(zhǎng)期的水質(zhì)監(jiān)測(cè)工作。取樣方法和水質(zhì)分析方法均按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。2結(jié)果與討論21北岸主要入湖河流水環(huán)境污染現(xiàn)狀表1北岸入湖河流水質(zhì)情況(mg/L)王家堆渠新運(yùn)糧河老運(yùn)糧河烏龍河大觀河船房河西壩河BOD52005年1374683307167712892172006年13151612883816545952222007年116219128112194241CODCr2005年4761241041643728226342006年4881433622045531227302007年429162454445568747總磷2005年08921781741991231661582006年1232181312971492391772007氮2005年8052332012191551711672006年9533141823211642621972007年109171211153161188氨氮2005年3791751271491021241192006年5882461072401052081602007年690134115999904133水質(zhì)類別劣V類劣V類劣V類劣V類劣V類劣V類劣V類從北岸河流水質(zhì)情況分析,七條入湖河流水質(zhì)都為劣V類水,總氮、總磷超標(biāo)情況非常嚴(yán)重,有多條河流總氮濃度超過(guò)V類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)10倍以上,未整治河流水質(zhì)存在逐年惡化趨勢(shì),因此,每條河流都亟需得到整治。北岸河流污染嚴(yán)重的影響因素是多方面的:排水系統(tǒng)管網(wǎng)建設(shè)不完善,污水納管率低造成未進(jìn)入總管道的污水直接或間接進(jìn)入河道；雨水的沖刷作用下,地表污染物隨雨水少部分進(jìn)入雨水管道,大部分初期雨水?dāng)y帶大量的污染物進(jìn)入河道；多數(shù)河流自身的水動(dòng)力條件差,加上支溝眾多,河網(wǎng)水質(zhì)情況復(fù)雜；河道長(zhǎng)期未進(jìn)行底泥疏浚,河底淤積的底泥不斷釋放出污染物質(zhì),造成河水水質(zhì)惡化。河道水質(zhì)惡化是造成草海水環(huán)境污染、湖泊富營(yíng)養(yǎng)化非常重要的原因之一。根據(jù)水質(zhì)情況分析,七條主要入湖河流污染程度由輕到重,分別是王家堆渠大觀河西壩河船房河老運(yùn)糧河新運(yùn)糧河烏龍河。烏龍河全長(zhǎng)368km,集水面積261km2,目前以暗渠形式流經(jīng)人口居住密度較大的棕樹營(yíng)和白馬小區(qū),河道沿線大量未經(jīng)處理的生活污水進(jìn)入,使其成為城區(qū)納污的通道。從2005年到2006年間,各污染物濃度都大幅度增加,河水呈黑臭狀態(tài),透明度極低,水質(zhì)污染極其嚴(yán)重。王家堆渠地理位置與其它河流不同,從滇池西北岸入湖。王家堆渠主要水體功能是昆明發(fā)電廠冷卻水排水渠,該冷卻水是抽取草海水經(jīng)過(guò)濾及除藻后使用,一次循環(huán)后溫水順王家堆渠排放,沿渠還存在部分小企業(yè)及農(nóng)村居民向王家堆渠排放廢水。與其它河流流域相比,王家堆渠流域人口密度相對(duì)較小,工農(nóng)業(yè)污染少,因此王家堆渠是北岸七條入湖河流中污染程度最輕的。不過(guò),由于周邊的污染物未經(jīng)處理直接進(jìn)入河流,王家堆渠污染程度雖相對(duì)最輕,但也已經(jīng)超過(guò)了地表水V類標(biāo)準(zhǔn)。22河流治理方法研究221截污工程截污工程主要對(duì)點(diǎn)源排放的污染物實(shí)行截流,能夠有效減少污染物直接入河量,是防止水體受到污染的有效措施2。目前,截污工程在我國(guó)水污染治理領(lǐng)域已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用,并且對(duì)水質(zhì)的改善也取得了良好的效果34。截污工程對(duì)于污染負(fù)荷的削減,一方面取決于截污管網(wǎng)布設(shè)的合理性與完整性；另一方面取決于城市污水處理廠的處理能力。截污工程的管網(wǎng)布設(shè),對(duì)不同的區(qū)域應(yīng)區(qū)別對(duì)待。在總體符合規(guī)劃的前提下,按照沿河截污與區(qū)域截污相結(jié)合的原則,根據(jù)污染源分布的集中區(qū)域決定污水管道的走向,并沿部分污染嚴(yán)重的河道敷設(shè)截污管道5。城市污水處理廠是截入污水最終的處置場(chǎng)所,污水處理廠的處理能力以及出水水質(zhì)情況表明該工程對(duì)河水水質(zhì)改善效果。目前已經(jīng)制定了烏龍河、新運(yùn)糧河、老運(yùn)糧河、船房河與西壩河的截污和綜合整治工程,河道整治規(guī)劃如表2所示。截污工程受河流沿線長(zhǎng)度、各段區(qū)域特征和工程費(fèi)用的綜合因素影響,難以對(duì)河道沿線進(jìn)行全程截污,因此主要針對(duì)點(diǎn)源直接入河嚴(yán)重的河段進(jìn)行治理。以新運(yùn)糧河為例,全長(zhǎng)1458km,上游主要是農(nóng)田,污染以農(nóng)業(yè)面源為主；中段是昆明市高新技術(shù)開發(fā)區(qū),區(qū)內(nèi)已經(jīng)建設(shè)有分流制排水管網(wǎng)；下段1/3位于草海生態(tài)保護(hù)區(qū),該段從人民西路至入湖口現(xiàn)仍有105個(gè)排污口。眾多的排污口直接向河道內(nèi)排放污水,對(duì)草海的生態(tài)環(huán)境造成了極其嚴(yán)重的影響。因此,新運(yùn)糧河的截污工程主要布設(shè)于下段436km河道,將排污口的污水截入污水干管。當(dāng)前這些河道截污和綜合整治工程正在逐步進(jìn)行中,船房河工程已經(jīng)于2007年6月完成。從表1船房河2006年與2007年的水質(zhì)指標(biāo)對(duì)比可以看出,BOD5濃度降至原來(lái)的42%,CODCr濃度降至原來(lái)的46%,總磷降至原來(lái)的52%,總氮降至原來(lái)的61%,氨氮降至原來(lái)的43%。船房河截污工程完成后,河水的水質(zhì)有了明顯改善,從該河道輸入草海的污染負(fù)荷減少了50%左右,工程取得了良好的效果。表2河道整治規(guī)劃河道名稱全長(zhǎng)(km)集水面積(km2)整治規(guī)劃烏龍河368261沿河道兩側(cè)敷設(shè)截污管3425m,河道清淤,新建污水泵站和節(jié)制閘新運(yùn)糧河1458834河道整治長(zhǎng)度436km,沿河兩岸各預(yù)留10m公共綠化帶老運(yùn)糧河113187河道整治長(zhǎng)度222km,沿河兩岸各預(yù)留10m公共綠化帶船房河114742沿河兩側(cè)敷設(shè)截污管76541m,新建污水泵站和景觀綠化西壩河905487河道整治長(zhǎng)度54km,沿河兩岸各預(yù)留10m公共綠化帶222河流城內(nèi)段治理方法截污工程雖然有良好的治污效果,但工程的實(shí)施受限制因素較多,特別是針對(duì)流經(jīng)城區(qū)段河流進(jìn)行治理存在較多困難。城區(qū)內(nèi)人口集中,建筑物密集,沿河兩岸建有眾多居民區(qū)、商業(yè)區(qū)及工業(yè)區(qū)等,城市規(guī)劃建設(shè)完成后難以實(shí)施規(guī)模化的截污工程。然而,城內(nèi)河流因城市發(fā)展建設(shè)的需要,不僅需滿足防洪的要求,還應(yīng)具有旅游、娛樂、景觀、生態(tài)等多方面的功能6,對(duì)河流水質(zhì)的潔凈程度具有較高的要求。根據(jù)水質(zhì)監(jiān)測(cè)分析,北岸入湖河流都為劣V類水質(zhì),河水呈現(xiàn)黑臭狀態(tài),無(wú)法滿足城市生態(tài)環(huán)境和城市景觀的需求。為了解決水質(zhì)凈化需求與工程布設(shè)困難的矛盾,城區(qū)內(nèi)河道凈化適宜選用原位治理技術(shù),充分利用河道自身空間凈化水質(zhì)。依據(jù)河道自身空間的容量及周邊環(huán)境特點(diǎn),對(duì)不同河段布設(shè)適合的治理工藝。新、老運(yùn)糧河水量大、河道寬,主要滿足城區(qū)防洪排澇功能。老運(yùn)糧河河寬約10m,新運(yùn)糧河河寬約20m,這樣寬敞的河道適宜使用移動(dòng)式充氧平臺(tái)。移動(dòng)式充氧平臺(tái)可以機(jī)動(dòng)靈活地根據(jù)河道曝氣需求,調(diào)整曝氣船的運(yùn)行,通過(guò)人工向水體中充入空氣(或純氧氣7),加速水體復(fù)氧過(guò)程,以提高水體的溶解氧水平,恢復(fù)和增強(qiáng)水體中好氧微生物的活力,使水體中的污染物質(zhì)得以凈化,從而改善河流的水質(zhì)8。新、老運(yùn)糧河的河道空間容量大,也適合采用生物膜技術(shù)。生物膜技術(shù)是人們長(zhǎng)期以來(lái)根據(jù)自然界水體自凈現(xiàn)象發(fā)展起來(lái)的?，F(xiàn)已研制的人工水草仿生生物填料9就是與天然水草具有相似特性的人工填料,布設(shè)在河床內(nèi),為水生動(dòng)植物群落和細(xì)菌真菌等提供適宜生長(zhǎng)的環(huán)境,通過(guò)各種生物的生長(zhǎng)過(guò)程消耗水體中的污染物質(zhì),而且人工水