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水资源保护的工程措施优化方案

【摘要】:各地应根据各水功能区排污总量控制的要求和工业污染源承担的污染物削减责任,采取综合治理措施,防治水污染。应根据保护措施实施需要设置水质监测站点,提出站网建设规划。截断向江河湖库水体排放污染物,是控制水质的根本措施之一。

5.5.3.1 污染源控制

污染源控制可分为水体外部的污染源控制与水体内部的污染源控制两部分。外源控制又包括点源控制和非点源控制两部分,其控制对象包括生活污水工业废水、畜禽养殖的粪尿与废水、农田施肥、生活垃圾及固体废物的倾倒与堆放控制,以及大气污染物沉降控制等。内源污染的控制主要指江河湖库水体中污染物转化和底泥积聚与释放的控制。

1.工业污染控制措施

工业污染控制措施主要包括调整工业布局和产业结构、推行清洁生产、达标排放、加大工业废水处理以及关停污染严重企业等措施。各地应根据各水功能区排污总量控制的要求和工业污染源承担的污染物削减责任,采取综合治理措施,防治水污染

2.加强城市污水处理设施建设

加强城市污水处理设施建设提出城市污水处理设施建设的措施、规模与布局,包括城市集中污水处理厂、居民小区污水处理设施、排污管网改造等;清污分流、导污以及入河排污口整治和严格控制设置排污口等。

3.加强地表水水质监测

加强地表水水质监测包括加强保障规划实施的水功能区水质监测,加强污染事故应急处理系统及信息能力建设等。

水质监测为水质规划及水功能区管理服务,其主要目的是检验地表水水质保护工作的进展情况。应根据保护措施实施需要设置水质监测站点,提出站网建设规划。

水功能区内水质监测断面(监测点)根据水功能区划具体情况设置,如河流长度、宽度,湖库水域面积、水文情势,入河排污口的分布及水质状况,设置1个或若干个水质监测断面(监测点),应能反映水功能区内水质状况。

水质站点的监测项目根据水体现状、功能区使用功能、相应的水质标准以及水体的基本特征而定。

确定监测频率时主要考虑以下原则:水质较好且较稳定的区域监测频率较低,反之,监测频率较高;受人为活动影响较大的区域监测频率较高,反之,监测频率较低;功能要求较高的区域监测频率较高,反之,监测频率较低;用水矛盾较大,易发生纠纷的区域监测频率较高,反之,监测频率较低。

除地表水水质监测外,还应定期安排水功能区对应的排污口污染物质调查和监测。

应加强污染事故应急处理系统及信息能力建设,有针对性地开展一些操作性强的应用性研究,并建立一些地表水水质保护示范工程。

5.5.3.2 水资源保护工程

水资源保护工程可包括水利工程、农林工程、市政工程、生物工程等措施。

1.水利工程措施

水利工程措施在水资源保护中具有十分重要的作用。水利工程的引水、调水、蓄水、排水等各种设施,可以改善也可以破坏水资源质量。因此,采用正确的水利工程设施完全能够改善水质状况。

(1)蓄、引、调水工程。通过在江河湖库上建设蓄引调工程,改变天然水系的丰枯水期水量不平衡状况,控制江河径流量,使河流在枯水期具有一定的水量来稀释净化污染物质,改善水体质量。特别是水库建设,可以明显改变天然河道枯水期径流量,改善环境状况。

(2)进水调节工程。从汇水区来的水一般要经过若干沟、渠、支河而流入湖泊、水库,在其进入湖库之前可设置一些控制设施来调节水量水质。这些设施包括设置前置库、兴建渗滤沟和设置渗滤池等。

(3)湖库底泥清淤。湖库底泥清淤疏浚是解决内源磷污染释放的重要措施。能将营养物直接从水体取出,但是,又产生污泥处置和利用问题。可将疏浚挖出的污泥进行浓缩,经除磷后打回湖库中。污泥也可直接施向农田当作肥料,并改善土质。

(4)污水走廊工程。根据当地水系特点和污染源分布状况,采用污水走廊的方法处置污水,利用河流的净化能力和送污集中处理方法,改变水质状况。江苏省连云港市为了改善生活饮用水水质,兴建了大型的蔷薇河送清水和新沂污水走廊工程,取得了良好的社会效益、经济效益和环境效益。

(5)人工曝气。采用曝气机进行水层人工混合,将导致水体中藻类群体结构、数量和繁殖生产速率等变化,同时也能向水体增氧以补偿由于水生生物新陈代谢活动所引起的缺氧。人工曝气混合将水体内浮游植物输送到光照微弱的深水层,导致生物内源呼吸速率超过光合作用速率。而且混和分层有利于浮游动物的生存。由于人工混合导致水质较混浊,亦能抑制藻类的生长繁殖,通过浮游动物吞食藻类,进而控制其生长。人工混合较适合于水深比较均匀的湖泊、水库的应用。

2.农林工程措施

(1)节水灌排。通过农田节水灌溉和控制排水,减少农田退水,降低农业面源污染物进入江河湖库。

(2)减少农药化肥的施用量。农药化肥是农业生产对水资源影响最主要的因子,因此,合理、科学减少施用量就是减少污染物。

(3)植树造林,涵养水源。植树造林,绿化江河湖库周边山丘大地,以涵养水源,净化空气,建设美好生态环境

(4)建立种植业养殖业、林果业相结合的生态工程。将畜禽养殖业粪尿利用于粮食瓜果的种植业,形成一个循环系统,使生态系统中产生的营养素在系统中循环利用,而不排入水体。结合小流域治理,减少水土流失,防止泥石流及塌方。

(5)发展生态农业。积极发展生态农业,增加有机肥料,减少化肥施用量。

3.市政工程措施

(1)雨污分流。截断向江河湖库水体排放污染物,是控制水质的根本措施之一。我国老城市的下水道系统多为合流制系统,这是一种既收集、输送污水,又收集、输送雨水的下水系统。在晴天,它仅收集、输送污水至城市污水处理厂处理后排放;在雨天,由于截流管的容量及输水能力的限制,仅有一部分雨水污水的可送至污水处理厂处理,其余的雨污混合污水则就近排入水体,往往造成水体的污染。为了有效地控制水体污染,应对合流下水道进行雨污分流改造。

(2)建设城市污水处理厂。城市污水集中处理,是治理城市水环境的重要措施。城市污水处理厂的规划,必须基于城市的自然、地理、经济及人文的实际条件,同时考虑城市污水防治的需要及经济上的可能,应优先采用经济廉价的天然净化处理系统,必要时采用先进高效的新技术、新工艺,既能满足当前城市发展和生态环境的要求,又能满足一定规划期后城市经济社会发展的需要。

(3)城市污水的天然净化系统。城市污水天然净化系统的特点,是利用生态工程学的原理及自然界微生物的作用,对废水污水实行净化处理。在稳定塘、水生植物塘、水生动物塘、湿地、土地处理系统,以及上述处理工艺的组合系统中组合系统中,菌藻及其他微生动物、浮游动物、底栖动物、水生植物和农作物及水生动物等,进行多层次、多功能的代谢过程,还有相伴的物理的、化学的多种过程,可使污水中的有机污染物、氮、磷等营养素及其他污染物进行多级转换、利用和去除,从而实现废污水的无害化、资源化与再利用。因此,天然净化符合生态学的基本原理,而且具有投资省、运行维护费低、净化效率高等优点。

4.生物工程措施

利用水生生物及水生态环境食物链系统达到去除水体中氮、磷和其他污染物质的目的。其最大特点是投资省、效益好,且有利于建立合理的水生生态循环系统。