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bob半岛官方网站水环境的治理全文(5篇)

发布日期:2024-01-03浏览次数:

  bob半岛官方网站水环境的治理全文(5篇)PPP(Public-Private-Partnership)即“公私合作”是20世纪90年始在英国兴起并迅速在西方国家推广的一种公品供给模式。目前,国际上PPP的运用范围几乎已拓展到所有领域。2013年我国正式将PPP作为推进公品和服务改革的目标模式,并在全国范围内广泛推行。在当前我国经济处于新常态、财政紧运行的状况下,运用PPP模式提供公共服务也将是今后一段时期的常态。引入PPP模式治理水环境,不但可以为需求大量资金的水环境治理提供较好的资金保障,而且可以充分发挥政府和社会资本的各自优势,进而降低项目的整体风险,提高水环境公品与服务供给质量,实现政府、企业和公众的三方共赢。这对于有效解决我国水环境治理问题、优化生态和人居环境以及提升可持续发展能力等均具有重要意义。

  PPP项目的发展现状2015年4月,国务院的《水污染防治行动计划》(国发〔2015〕17号)(以下简称“水十条”)和财政部、环境保护部联合出台的《关于推进水污染防治领域政府和社会资本合作的实施意见》(财建〔2015〕90号)两个文件,对运用PPP模式解决水环境综合整治问题提出了明确的要求和操作规范。国家《“十三五”生态环境保护规划》明确指出,要加大对政府与社会资本合作治理环境污染的支持力度。在国家政策的大力支持下,我国的水环境治理PPP项目得到了大力发展,呈现出了以下较为明显的特点。1.项目数量多在“水十条”出台的2015年,就完成了195个水环境治理PPP项目的申请工作。据财政部PPP中心数据显示,截至2016年年底,全国入库PPP项目共计11260个,其中环保类项目2334个,占全部入库项目总数的20.7%。在环保类PPP项目中,涉水项目就超过了80%。2.市场前景好依据投资单价和工程任务量初步估算,预计完成“水十条”的全社会投资大概是4.6万亿元。据2017年中国水网公布的《水环境综合治理深度研究报告》显示,当前我国77%的水环境治理PPP项目仍处于执行前阶段,即在2017—2020年会有大批量的水环境治理PPP项目落地,市场投资前景广阔。据业内人士表示,2017年水环境治理PPP项目释放的市场空间就高达万亿元。3.项目规模大对传统的市政项目而言,如果单个项目达到10亿元,即可称得上大项目。而在PPP时代,单体项目规模普遍较大。据财政部PPP中心统计资料显示,水环境治理PPP项目30亿元以上规模的占到总项目数的35%。有的单体项目规模甚至超过了百亿元,如北京市通州区一个水环境治理PPP项目金额高达233.5亿元。

  PPP项目面临的困境由于PPP模式在我国还处于起步阶段,其主要应用领域多集中于基础设施建设领域,对于水环境治理方面的应用仍在摸索之中,在角色认知、绩效考核指标、利益回报、规范性合同等方面还面临着一些困境,成为制约当前水环境治理PPP项目发展的瓶颈。具体表现在以下几个方面。1.角色认识不到位当前一些政府部门与社会资本对于自身在PPP项目中的角色定位还缺乏明确的认识。有的基层政府简单地认为,通过PPP形式把水环境治理项目委托给专业公司来做,而自身只要做好项目验收工作就足够了。事实上,政府和社会资本合作,“主动权”更多的在于政府。因为政府不仅应积极参与项目的管理,及时了解项目实施过程中存在的问题,并为解决问题创造良好的条件,同时还要做好监管工作,如监督水环境治理的公益性目标不受损害。若政府不深入到项目的实际工作中,则难以做好这两方面工作。有的企业认为,公司已拿到项目,自身又有技术、懂市场,自己干就可以了,不需要政府的干预。但由于水环境治理是一项系统工程,涉及的利益相关方较多,如果没有政府的大力支持,仅仅依靠企业的力量,有些工作难以协调和推进。PPP项目的本质是合作,是政府与社会资本形成利益共享、风险共担的联合体,共同参与项目管理。这有别于传统融资模式下政府主导的项目管理模式。只有政府和社会资本正确认识自身在PPP项目中的角色定位,才能更好地发挥各自应有的作用,做好各自应做好的事情,进而实现PPP项目的多方共赢。2.绩效考核指标难设置水环境治理PPP项目治理的内容较多,程序复杂,周期较长,有的甚至长达二三十年。在如此长周期内,会经过不同的治理阶段,而不同的治理阶段又有不同的绩效考核指标。因此,项目初期设定的目标可能难以准确体现项目全生命周期的质量要求。同时一个流域的水质不仅受到该流域自身的因素影响,同时也会受到上游及流域外环境的影响。总之,一个水环境治理PPP项目面临着较多的无法控制的流域内外因素影响。PPP项目建设完成后,要应用哪些指标来衡量项目达到治理标准,项目运营过程中要应用哪些指标来衡量运营情况,上述阶段各指标所占的权重是多少等等,都需要进行明确。因此,科学地设置水环境治理PPP项目绩效考核指标是一个亟须解决的问题。3.利益回报机制难建立水环境治理的标准越高、效果越好,通常需要的治理成本也就越高。而社会资本逐利的本性,可能会使其在水环境治理过程中尽可能地减少投入,降低治理效果。因此,建立以依效付费为核心的利益回报机制就显得特别重要。由于绩效考核指标的难设置,就造成了难以建立科学的依效付费机制。同时,项目治理的性质也不尽相同,有经营性的、准经营性的,还有非经营性的。经营性项目收费来源明确,收费标准好确定,利益回报机制相对好建立,也容易受到社会资本的关注。准经营性和非经营性项目,或者投入多而收益少,或者只有投入而没有收益,利益回报机制不好建立。而水环境治理PPP项目投资巨大,投资回收期长,未来存在较多不确定性,如果没有稳定的利益回报机制,社会资本参与治理的积极性必然受到影响。4.缺少规范的合同文本由于PPP在我国发展时间短,再加上一些基层政府相关人员认识不到位,难免在制订PPP项目合同时感到茫然。对于单体水环境治理项目而言,其合同的制订相对简单。但综合性水环境治理项目复杂,涉及专业技术问题较多,合同制订较难。若相关人员对水环境治理不熟悉,难免考虑不够周全,可能出现合同内容等不科学、不规范的问题,由此导致一些有实力、有意愿参与的优秀企业不愿参与PPP合作。为了让社会资本更好地了解水环境治理PPP项目的思路和技术路线,让企业对自身的责权利有明确的认识和把握,提高企业参与治理的积极性,需要通过制订水环境治理PPP项目合同的规范文本,以指导和规范政府部门更好地开展PPP相关工作。

  1.加大宣传及培训力度加强PPP的宣传和培训工作力度,对于增强社会对PPP的理解和共识、明确政府和社会资本的角色定位等有着积极的促进作用。一方面,应充分利用电视、报刊、网络等多种形式,大力宣传PPP的理念及政策,报道典型PPP示范项目的成功经验,营造良好的社会氛围。另一方面,应加强PPP知识和实践技能的培训。从PPP模式的理念、方法以及成功、失败的案例入手,加大对政府分管负责人以及发改、财政、金融等相关职能部门负责人的培训力度,通过全方位、多层次的培训提升其PPP理论知识水平和实践操作能力。2.科学设置绩效考核指标科学合理的绩效考核指标是吸引社会资本参与合作PPP项目,并使合作能够持续发展的重要前提。绩效考核指标的设置应注意以下问题:①技术上的可行性。如果以现有技术或未来可预见的技术进行水环境治理,达不到指标的要求,则设置的指标毫无意义。②经济上的合理性。当技术上可行之后,就要考虑项目的投入产出情况,经济上是否在政府财力可承受的范围之内,同时又能让社会资本明确看到潜在的收益。③公益性和营利性目标的兼顾。绩效考核指标的设定既应考虑政府的公益性目标,也应关注社会资本的营利性目标,寻求两者有效结合的平衡点。④水体的理化指标与人的感官感受的一致性。设置指标应考虑人的视觉、嗅觉等直观体验。比如对黑臭水体的治理,其最基本的指标应达到视觉上看不到黑色、嗅觉上闻不到臭味。否则,不管污染物的理化指标有多么明显的改善,公众也不认为治理是成功的。3.健全利益回报机制对于水环境治理PPP项目中的经营性项目,可采用使用者付费的模式,通过制定合理的收费标准来建立健全利益回报机制,吸引社会资本积极参与。对于准经营性项目,政府应给予补助,使社会资本能够获得合理的利润。对于非经营性项目,只能采取政府购买服务的方式,使社会资本的投资获得适当的回报。同时,为提高水环境综合治理效果,可以采用“打包”的方式治理水环境,即把营利性项目、准经营性项目、非营利性项目整体打包成一个PPP项目进行治理。如将水环境治理与周边土地的开发一起打包招标。只有水环境治理好了,周边土地才具有更高的开发价值,社会资本自然会努力做好治理工作。另外,这种整体打包的模式还可有效降低政府的风险,发挥社会资本的优势,提高项目的整体效率。4.规范合同文本为保证水环境治理PPP项目顺利进行,在政府和社会资本之间建立良好的合作规则,有必要规范水环境治理PPP项目合同文本。水环境治理PPP合同文本框架应包含项目基本情况、双方的权利和义务及投资项目的权属、投资金额、绩效目标与考核等方面的内容。应重点阐述治理的操作思路,具体涉及哪些内容,对于重点核心内容应说明适合的情形及应注意的问题等等。通过建立规范的合同文本,指导和规范双方的合作,促进水环境治理效果的提升。5.成立技术专家组鉴于水环境治理的复杂性,有些技术指标不仅政府部门有关人员难以清楚认识,专业治理公司相关人员也会遇到一定的困难。如生活污水,其治理标准非常明确,但明确其技术指标存在较大难度。在此情况下,可能造成政府不知如何判断企业采用的技术是否可行,参与合作的企业也不知给项目定多少安全系数的情况———定多了,成本上升;定少了,怕治理不达标。因此,成立技术专家组作为第三方,为合作双方提供技术咨询、技术指标设置等方面的专业化服务具有重要的现实意义。

  [1]贾康,孙洁.公私合作伙伴机制:城镇化投融资的模式创新[J].经济研究参考,2014(13).

  [5]马超,乔根平,厉娜.当前水利吸引社会资本应避免陷入的几个误区[J].中国水利,2017(3).

  [6]毕小刚,郭晖,范景铭.社会资本参与重大水利项目建设运营模式探索[J].水利经济,2016(1).

  [7]李菲,刘大庆.水环境综合治理PPP项目方案设计创新机制思路研究[J].中国投资,2017(1).

  多方位生态修复技术是指综合应用多项河道修复技术理论,在形成综合化治理体系的同时,建立完整的统筹管理机制。在河道污染治理的过程中,要降低外源污染,控制内源污染,构建人工净化体系,增强水体自净功能,保证整体技术的执行效果。多方位生态修复技术可以形成综合技术体系,在整合多污染管理系统的过程中,可以对外污染源进行拦截bob半岛官方网站,并对水体中的现有污染物进行原位清理。另外,多方位生态修复技术可以提高水系统的自主清理能力,增强河道污染物容纳能力,使得整体水系统可凭借更高的持有量,完成环境保护工作,并为水系统的自净创造更大的技术空间,保证整体技术体系的管理效果[1]。

  单一河道污染治理技术可通过独立的技术内容,为污染治理提供具体的技术支撑,但综合效果明显不佳。多方位生态修复技术有效地补充了其缺陷,可以保证技术的整体合理性,表现出明显的特征。一是在污染源头的治理中,多方位生态修复技术可以有效降低外源污染物对河道的侵入污染,并降低河道内的氮磷含量,控制化学有害物的危害。二是河道定期进行淤积清理,可以消除水环境中的污染物,控制水环境的污染物水平,保障其周期性净化能力。三是应用现代水体净化系统,能够快速清除水体中的污染物,改善河道水体环境,同时多方位修复技术能强化河道的抗污染能力。四是通过综合化的技术体系,形成独立的水体生态系统,美化环境,构建生态景观。

  降雨原位自动膜滤波系统是一种雨水工程处理技术,能够防治外源污染,有效处理雨水,通过使用超低压过滤膜,过滤和除去雨水中的污染物。系统采用的过滤膜为折叠膜,在确保过水能力的基础上,可以有效过滤污染物。系统还设有蓄水池,从而实现对水体的过滤,雨季可以对滤芯进行自动反清洗,有效减少污染物的沉积量,延长滤芯的使用年限。同时,该系统将雨水管网安装在河道末端,以便控制水中的污染物。过滤后的水被排入管网中,避免出水对河道造成污染[2]。

  如果没有及时处理外来污染物,积累时间过长,它会与河底淤泥结合,最终形成污泥,可以说,这类污泥是河道的重要污染源,会对城市河道造成极为严重的污染。这种底泥处理难度较高,其中含有的一些化学元素会在条件允许的情况下进入上层水源,容易对水体造成二次污染。目前,针对这类污染,最常用的方法为机械清淤技术和淤泥生物酶降解技术,二者具有处理速度快、效率高和可持续性的特点。机械清淤技术与淤泥生物酶降解技术都具有较强的清淤能力,但前者成本较高,故适用于高污染地区。淤泥生物酶降解技术可以对河道底部的微生物进行处理,适用于污染程度不严重且污染范围较大的区域。

  当河道环境受到外界污染物影响后,其自身的生态平衡就会遭到破坏,难以通过自净作用消除污染物。在这种情况下,污染物的淤积量不会减少,反而越来越多。此时,就需要外界污染治理手段的介入,以清理水环境中的污染物。人工净化技术的应用,可以保证整体技术的执行效果,从而达到优化水环境的管理目标。例如,当前科技条件下,微米级、亚微米级的氧化气泡都可以在水环境净化中起到积极作用,控制氮磷含量与重金属含量,从而保证水体平衡状态。

  在区域水环境治理过程中,首先要了解治理工程范围内的水环境基础状况。例如,河池市宜州区水环境治理工程的流域面积为41km2,长度跨越为17km,水体深度在15~22m。从目前的水环境状况来看,水体的透明度较低,局部已经出现发黑、发臭的现象,污染较为严重,水体生态系统受到较为严重的破坏。在制定生态修复方案前,首先对水体生态情况进行取样分析。从分析结果来看,水体中COD、NH3-N和TP等有害物质浓度均较高,其中,COD含量为325mg/L,NH3-N含量为12.6mg/L,TP含量为1.2mg/L,严重超出V类水质标准,说明水体中污染物含量严重超标。针对这种情况,只有采用多方位生态修复技术,才能实现对区域水环境的综合治理,从而改善水体质量,降低对周围环境的影响。在类似的区域水环境治理工程中,人们要重视治理工程水环境基础条件调查,采用多种水环境监测和取样分析方法,准确了解水体污染程度和主要污染物类型,从而为水环境治理方案的制定提供依据。在水环境调查工作中,人们要分析上下游河道可能引发的污染问题,全面掌握治理工程范围内的污染源,确保工程治理措施的全面性。因此,在实际工程开展过程中,要注意搜集历史水环境监测数据,结合工程调查结果,尽可能提高治理方案设计的合理性[3]。

  河道治理期间,需要对河道上游进行截流处理。其间可以利用土工膜、聚酯纤维膜对水体进行导流布置,即在距离河岸5m的位置设置隔膜。其中,隔膜的内层属于土工膜,外层则属于聚酯纤维膜。在这一前提下,可以利用导流技术,将污水排入下游,降低上游区域的污染程度。在多年的发展中,河道上游汇集大量未经处理的污水,水质受到污染,河底的淤泥也越积越多。对此,可以将大量生物酶投放在河道中,尽可能提高河底微生物的活性,使其能够吸附更多的淤泥,解决河道的水源恶臭问题。除此之外,还可以将大量水生动植物投入河道中,最大程度地调整水生动植物的空间,确保其具有较高的存活率,有效提高水生态系统的功能。实际上,确保水生动植物的存活率,可以为河道水环境治理奠定坚实的基础。因此,上游需要设置超微净化设备,从而实现对水环境的循环净化。该设备净水处理量为100m3/h,效果优异。其不仅可以改善河道水质,还能够为水生动植物营造良好的生态环境,实现水环境系统建设的目标。长此以往,河道水环境可以形成良性循环,改变以往河道的污染局面,降低TP、NH3-N、COD等物质的浓度,增强水资源的自净能力。

  以某河道为例,该河道水体深度为15~22m,水体透明度比较低,污染现象严重,局部位置已经出现发黑发臭的问题。研究人员对水体取样后,分析水体中的各项有害物质,为改善水环境,降低污染物含量,采用生态修复技术体系下的综合治理模式。人们对上游河道进行外源截留处理,应用聚酯纤维膜与土工膜进行水体隔膜导流,以降低上游区域非溶解性污染物的排入量。将生态修复技术与人工净化技术相结合,可避免水环境持续受外界污染物的影响。人工净化可以提升河道的防污能力,气液界面应用超高压气水混合技术,可以得到微米级氧化气泡,从而降低水体中的氮磷含量,降低污染物浓度,提升水体溶氧量,提高水体透光能力。另外,可以将生态修复技术与水体自净功能相结合,利用水生植物与水生动物来构建自然生态链,通过降解与转移使水中污染物减少,并与水中生物达到平衡,最终实现水体净化效果。常见的水生植物群落主要有挺水植物、沉水植物与浮叶植物群落,挺水植物与浮叶植物能够保持水质平衡,强化水环境的生态美观作用,沉水植物可以提升水体生态修复能力。因此,可以在河道浅水区域种植绿矮型水下草皮,在中部区域种植常绿型水下森林,以此提高水体修复效果。

  通过研究现有河道体系的治理措施,人们可以构建完整的生态化管理体系,保证生态建设效果,最终实现河道水环境治理的长效化。超微净化设备的应用,可以为河道水生环境创建更加和谐的生态空间,为河道治理技术开发提供基础性的动力条件。

  1李传扬,樊艳霞,赵江,等.流域水环境综合治理集成技术应用研究[J].中国市政工程,2019,(1):43-46.

  2简向阳,冯承婷,甘美娜,等.华南几种草本植物的水质净化能力研究[J].华北水利水电大学学报(自然科学版),2018,39(4):61-66.

  多方位生态修复是一种以多管齐下为方针的水环境综合治理模式,将不同的治理技术结合到一起,并通过管理的统筹,实现长效运行,目前主要包括四个方面,即对外源污染进行截留、对内源污染进行控制、人工净化以及对水体自净能力的加强。其中,对外源污染进行截留指的是通过雨污分流和生态驳岸的建立将外源污染截留于河道范围以外;对内源污染的控制指的是采取河道清淤及生物酶对不同类型的内源污染进行控制与消减;人工净化指的是利用超微净化等新方法对已经被污染的水体实施净化;水体自净功能的加强是指通过生物群落构建或完善来提高水体的自净能力[1]。这项技术完全摒弃了过去单一、落后的治理方式,在当前的水环境综合治理工作中具有很多优势。例如,它能有效截污,避免污染物直接进入河道,防止富营养化,实现源头控制;采用周期性的清淤方式,河道淤泥不再逐年累积,防止内源污染;采用人工净化的措施,当水质的恶化情况比较严重时,立即启动,对水体迅速净化,尽快恢复透明度;完善河道的水生态系统,在净化水质的基础上,增强景观效果。最近几年以来,各个行业发展迅猛,带动全球经济的飞速发展,从生产角度来分析,由于各大工厂建设规模的逐渐扩大,日用品种类越来越多,工业生产量日益增大,对水体产生较大的污染。当前,大部分的湖泊,包括水库边缘,经常会出现一些绿色、悬浮物体,很多鱼塘的表面漂浮大量死鱼,农村的小水沟内部水体变黑,发出恶臭味道。在城市居民楼附近,一些景区用水的含氧量特别低,会滋生大量细菌与病毒,而变质水体当中繁殖较多的蚊虫,使得河道水环境治理难度越来越大。多方位生态修复技术的出现,不仅能够有效提升河道水环境治理效果,而且可以实现全方面实施,减少生活污水量,保证水体更加清洁。该技术能够从多个方面对河道水环境污染进行有效修复与治理,以便早日实现生态平衡目标。

  暴雨初期,雨水造成的污染可能比生活污水严重,只对点源污染进行控制无法从根本上改善水环境。基于此,针对面源污染,覆盖多个方位的综合生态修复手段可以设置自动膜率装置,起到有效控制的作用。它属于工程化处理手段,以超低压膜过滤为核心,能在前处理的基础上实现膜过滤,系立且紧凑,能对雨水径流中存在的污染物进行高标准和高效率的去除。该装置的滤芯采用折叠式结构,过滤面积较大,能在截污基础上使装置正常过水。过滤系统还设置了过滤后水体的临时储存装置,可以在暴雨之后对滤芯进行自动反冲洗,进而减少污染物累积,延长滤芯寿命,降低装置的维护成本。这一装置主要安装在管网进入河道以后的末端,对携带大量污染物的雨水实施过滤,然后排入水体中,避免河道直接遭受污染,能从根本上解决二次污染问题[2]。对于没有排入管网的雨水,可以借助滞留系统使河岸具有可渗透性,以此减少直接进入水体的径流量,实现对污染负荷的有效控制。过去,驳岸仅重视水运和防洪,使得生物多样性与生态环境都受到很大的破坏。在这种情况下,人们可以采用生态驳岸的方式,形成一个具有良好渗透性的界面,绝大部分植被都能起到应有的稳定水土作用,并涵养水源。另外,生态驳岸还支持栖息地与生物走廊等的修建,以此进一步提高驳岸整体生态调控能力。该系统采用建立渗透性驳岸的方式,把陆地、水面和驳岸连成一个整体,将植物的间隙、所有类型的空隙与孔洞都视作能量及物质的传输途径,而且流速带还能加强水和空气之间的接触,增加氧的溶入,提高水体净化水平[3]。

  底泥污染是外源污染在进入河道后不断沉淀形成的,对城市河流水质有很大的影响,属于二次污染源。即便对外源污染进行了有效控制,但底泥含有的污染物会释放到水体中,对覆水体的水质造成影响,产生二次污染。对此,可采用机械设备清淤和生物酶修复充分结合的技术来有效控制这一污染,即将生物和物理措施相结合bob半岛官方网站,这不仅具有很高的去除效率,而且能达到可持续起作用的目的。机械设备清淤能改善底泥及水体理化性质,但成本比较高,所以只能在面积较小但污染负荷很高的水域中使用。在面积较大但污染负荷不高的水域,可利用生物酶对底泥进行修复,它的修复机理为:酶具有的活性先激活了底泥微生物的活性,以此提高微生物的污染降解性能。提高微生物自身活性以后,微生物还能对之后产生的底泥进行持续处理,实现可持续净化修复的目标。

  如果外界的污染物以较快的速度进入河道中,河道系统此时还处在不稳定的状态或失衡的状态,人们要采取应急措施,立即净化恶化水体,使水环境系统保持完整。对此,应采用人工净化方式来干预,提高河道对干扰的应对和抵抗能力。现阶段较为主流的人工净化方法为超微净化,它属于界面技术,利用超高压进行气水混合,处于超饱和条件生成气泡,以此对藻类、有机物与重金属等进行有效氧化,提高含氧量,保证水体的能见度,这是一种对污染水体进行净化的有效工艺。这一工艺能逐步消除包含重金属、黑臭水和水体浑浊与发绿等在内的各项问题。比如,对于已经发绿的水体,采用微米级气泡能快速将藻类黏附清除干净;对于比较浑浊的水体,采用超微气泡,能对水体中的泥沙及胶体进行快速吸附与分离;而对于黑臭水,采用超微气泡能对自由基与氢氧基进行沉降,最终实现对有机物的有效分解及氧化处理。

  从河道水体自身角度讲,生态系统能强化它的净化能力,现在已经在修复工程大量应用。水生植物群落的建立可能涉及浮叶植物、挺水植物与沉水植物。其中,挺水植物和浮叶植物不仅能提高景观效果,还能净化水质。沉水植物可以使河道的生态系统保持稳定,保持生物多样性,这是生态修复工作的核心,可以促进能量及物质的循环。对于岸边水深较浅的区域,可以布置水下草皮,采用四季常绿的低矮型苦草;在中部水深较大的区域,可采用水下森林的形式,植物的选择遵循四季常绿与体型较高的基本原则,这样能有效提高景观度,弥补深水区缺乏景观的缺陷。以上群落构建方式的作用机理为:首先,采用沉水植物对富营养物质进行吸收,如氮磷等;其次,对水体中存在的硝化及反硝化予以加强,起到清除总氮的作用;再次,加速悬浮物质的沉降,对底泥的二次悬浮进行控制,减少其氮磷等物质的释放;同时,促进植物光合作用,增加氧的释放量,使底质含有的磷和铁、铝充分结合,从而加快磷的沉积速度;最后,加强化感效应,通过对沉水植物的布置,释放出很多化感物质,这些物质对藻类植物生长繁殖有明显的抑制作用。另外,还应充分考虑水生动物群落,如浮游类、大型鱼类与底栖类等。其中,大型鱼类的布置遵循完善生物链和保证景观效果的基本原则进行;合理布置底栖动物能沉淀和过滤水体,动物能捕食底质中的残体与有机质,以此减少底质的营养物质产生量;建立浮游类动物的群落是指向河道中投加水蚤等浮游生物,水蚤可以对水体中的细微腐泄物质及蓝藻进行捕食,以此保证水体的透明程度,加快生态系统的形成与完善。除此之外,浮游生物还能作为鱼类饵料,使水体中含有的有机物及蓝绿藻都变成动物蛋白质,为鱼类提供营养,最终形成一条良性的生态链。

  本文主要以排渠河道为例,此河道位于两交通大道交汇位置,其中,示范区的河道位于某交通道上部,长度为330.0m,宽度为30.0m,水深为0.6m。在河道示范区内部,原来的水体为黑色,发出恶臭味,透明度比较低,水体当中的COD、NH3-N含量分别是295.8mg/L、13.87mg/L,超过地表水质指标,属于重点治理水质。为了保证河道水体得到更好净化,相关单位决定采取多方位生态修复技术进行治理。因为该河道上游沿线并没有采用截污方案,周围居民的生活污水和雨水均排入河道中,然后顺着沟渠输送至指定的河道内。针对这一实际情况,有关部门要遵循外源截留原则,结合使用聚酯纤维膜和土工膜,以此形成一个隔膜导流全新模式,把这一隔膜布置于和南岸距离2km的部位,在内层铺设土工膜,在外层铺设聚酯纤维膜。把污水导流至指定区域下游,能够有效减少示范区污水量,保证进入示范区河道中的非溶解性污染物得到更好拦截。长时间没有处理的雨污水排入河道中,导致示范区河道底泥含有大量的内源污染物质。为了减少内源污染的出现,人们要有效消减底泥内源污染,可以在河道内部投入适量的生物酶,保证水体与底泥微生物活性得到充分激活,增强底泥微生物呼吸强度与新陈代谢能力,使得河道底部的黑臭底泥得到有效处理,真正达到河道底泥原位治理的目标。通过成功构建水体生态系统,人们能够有效提升河道水生动植物的存活率。因此,在构建河道水体生态系统之前,相关人员需要在河道的上游位置设置处理量80.0m3/h的超微净化设备,保证河道内部的水体得到有效净化,实现循环净化目标。采用良好的人工净化方案,能够保证河道水质得到良好改善,进而为河道水体生态系统建设创建稳定的生存条件,满足河道水生动植物的生长发育需求。引入生态修复措施,可以保证水体修复成果,使河道水体具有的自净功能和景观效果都得到充分发挥。有关单位可以在实际工作中向河道内抛洒种子和育苗,形成动植物群落。要大力建设水生态工程,从本质上改善水质,使水的颜色从淡绿或深绿变为无色,并使水更为清澈透明,降低所有污染物指标,基本满足地表水环境标准要求,河道水体具备的自净功能将得到显著提升。

  多方位生物修复可以应用到河道治理工程中,人们要遵循因地制宜的原则,做好环境修复,充分发挥河道原有的功能,促使水生态进入良性循环状态,实现可持续发展目标。在对河道水环境进行综合治理时,要想使多方位生态修复发挥预期效果,人们应根据河道实际情况,认真开展修复工作,使河道所有功能均能充分发挥。水生动植物对河道生态修复具有一定功效,而且对河道水体没有任何副作用,能够保证河道的水下森林景观效果得到显著提升。

  1周旭.河道水环境治理工程中多方位生态修复技术[J].吉林农业,2019,(13):164-165.

  2邓元亮,陈玺.河道水环境治理中多方位生态修复技术的应用[J].资源节约与环保,2019,(6):112-113.

  生态文明是指人类遵循人、自然、社会和谐发展这一客观规律而取得的物质与精神成果的总和。将生态文明纳入了国家发展战略。目前,我国生态文明建设已融入经济建设、建设、社会建设、文化建设等各个方面,形成了“五位一体”的总体布局。水生态文明是生态文明的重要组成部分和基础内容,然而不断出现的水资源污染、破坏及浪费现象,造成水危机日益加剧[1]。水生态文明建设和城镇化建设相辅相成,互为制约。因此,治理水污染,保护水环境就显得尤为重要。新乡市山水林田湖草一体化生态城(以下简称生态城)位于新乡市北部,占地面积约130km2,北至306省道、南至主义渠、西至229省道、东至107国道。辖区内规划有凤泉湖,主要流经河流有主义渠、卫河。生态城多年平均水面蒸发量大于平均降水量,总体属于缺水区域,水系河流常年污染较为严重。根据新乡市总体规划,生态城以凤凰山、规划的凤泉湖为核心,以生态宜居为基础,总体定位为“生态新城、中原明珠”,功能定位为“北方水乡、园林经典、文化圣地、旅游天堂、创新乐园”。因此,生态城区域内存在的水环境问题需要解决。

  由于城镇污水处理技术和配套设施相对落后,导致污水处理能力不足,部分生活污水未经处理直接排入河道,再加上工业废水的不达标排入,卫河及主义渠污染严重,常年水质较差,主义渠现状水质为劣Ⅴ类。污染的河水下渗,造成地下水水质恶化。

  根据《新乡市山水林田湖草一体化生态城总体规划》等相关规划,生态城作为未来现代化新型城区,生态环境要求较高。其中,在水环境方面,将主义渠生态城段与凤泉湖的水质目标设定为Ⅳ类。

  生态城水环境治理可以从强化水生态教育理念、协调区域内输水与跨流域调水、加强工业污染源控制、健全城乡污水处理系统、削减污染源、保护水生态环境等多个方面进行[2-4]。

  强化水生态文明意识教育主要包括以下几个方面:(1)通过广播、电视、报刊、网络等,向群众普及水生态科学知识,引导人们树立正确的水生态价值观,增强保护水资源的意识。(2)利用各种宣传手段,广泛宣传水环境保护理念,增强全民的水生态忧患意识、参与意识和责任意识。(3)通过建设湿地公园、滨湖滨河水文化景观带等,在全社会努力营造“爱水、节水、护水”的氛围,开展内容丰富、形式多样的水文化宣传教育活动,增强全民的水生态意识和节水意识,使人水和谐的水生态文明理念深入人心。

  水系作为城市自然环境的重要组成部分,具有流动缓慢、交换性能差、水体自净能力较弱等特点。生态城多年平均水面蒸发量大于平均降水量,仅依靠区域内卫河和主义渠等季节性河流输水,不能完全解决其水环境问题。进行跨流域调水(即通过人民胜利渠将黄河水引入,通过南水北调中线工程将长江水引入),并通过闸坝调节、梯级拦蓄等措施,将生态城水系与全市区域内水系相连通,充分解决水系来源和循环流动问题。

  “排污总量控制”制度对水生态文明建设至关重要。加强排污总量控制的具体措施有:(1)合理规划水环境功能分区,并计算纳污能力,实行限制排污总量制度,加强水污染防控和工业污染源控制,加大重点污染物减排力度,提高城乡污水处理率。(2)环保部门应按照核定的水功能区限制排污意见和水功能区达标情况,制订排污单位各类污染物减排计划,确保排入水功能区的污染物总量小于限制排污总量。(3)排污企业要更新企业生产设备,淘汰技术落后、污染严重的老旧生产设备,应安装污水处理系统,严格处理废污水,控制排污总量。(4)健全环境保规,加强政府环保监督,积极贯彻“开发利用与治理保护”相结合的原则,把生产建设与生态保护结合起来,保证生态城水环境安全。

  为处理工业生产、城镇生活、农业农村等排放的大量污水,生态城水环境治理部门可以采取3P模式新建或改、扩建污水处理厂,缓解政府资金压力,充分发挥社会资本参与生态文明建设的积极性。正在筹划建设的凤泉污水处理厂和东部污水处理厂,设计污水处理能力分别为15万m3/d和10万m3/d;生态城南部的小尚庄污水处理厂,现有污水处理能力为15万m3/d,远期可改、扩建至25万m3/d。这样,生态城内总设计污水处理能力可达50万m3/d。根据预测,2030年,生态城的城市生活污水排放量和工业废水排放量共为4858万m3,仅从污水处理量上看,《新乡市山水林田湖草一体化生态城控制性详细规划》中所规划的污水处理厂可以满足生态城内生活污水与工业废水的处理需求。而生态城上游获嘉县同盟污水处理有限公司等八座污水处理厂总的污水处理能力为26.5万m3/d,预测2030年生活污水与工业废水排放总量为12220万m3。显然,生态城上游现有的污水处理系统还不能满足上游流域生活污水与工业废水的处理需求。为保证生态城上游来水水质达标,不对生态城内水体环境带来污染,需协调生态城上游县市新增污水处理厂,将上游流域的污水处理能力至少提高10万m3/d,使总污水处理能力达到33.5万m3/d。同时,结合经济社会的发展情况,需要进一步完善城乡污水收集处理系统,减少城乡污染源,避免造成生态城内水生态环境的压力。

  2.5.1城市径流污染源防控(1)在城市径流污染源的防控中,引入海绵城市的建设理念,将传统模式中的“快排”改变为“渗、滞、蓄、净、用、排”的复合模式。强调优先利用绿化屋顶、植被草坪、雨水花园、下沉式绿地、渗透性路面、雨水调蓄池等措施,实现对雨水的积累、蓄渗、缓释和净化作用,以“慢排缓释”和“源头分散”控制为主要规划设计理念,有效减轻城市内涝、降低城市水径流污染负荷、节约水资源、保护和改善城市生态环境。(2)通过清理河底淤泥对河道进行整治,保障河道行洪能力。(3)在河堤两侧栽种固岸护坡植物,提高岸坡抗水流冲击能力。(4)选择条件较好的区域进行生态湿地建设,保护生物多样性,改善水质。(5)通过低影响开发设施,改善生态城透水面积比例、绿化面积比例、湖泊河流水面率等,实现天然降水的自然渗透和可持续循环。

  2.5.2农业面源污染源防控农业面源污染源中的化肥、农药流失和渗漏,农膜的不合理使用,且使用量的个体差异性,排放过程的不确定性、随机性,导致了农业面源污染治理难度较大。对农业面源污染源防控可以从以下几方面着手:(1)积极发展循环农业,注重农田生态系统建设。(2)大力推广农作物病虫害综合防治技术,建立安全用药制度,推广高效、低毒、低残留农药,开展以虫治虫、以菌治菌等生物防治工作。(3)采取诱杀等农业防治措施,持续推进农药、化肥等农用生产资料减量增效,从源头上对使用量进行控制。(4)开发行之有效的农业技术,如测土配方施肥、节水灌溉、保护性耕作、生态沟渠和生态塘建设、免耕和生态隔离带、秸秆综合利用等。(5)开展综合性的农业面源污染防治工作。

  2.5.3畜禽养殖污染源防控(1)针对区域内畜禽养殖多为散养化、养殖饲料利用率不高、粪便无害化处理技术落后、粪便资源化利用水平低下的情况,可按照“规划、设计、建设、防疫、治污”相结合的原则,大力推行生态养殖模式,尽量采用集约化、规模化的养殖方法。(2)规划建设养殖小区,实行人畜分离,引导养殖户集中在小区养殖,并根据环境承载力,适时调整养殖规模,设立禁养区、限养区和非限养区。(3)对新建、改建养殖设施实施排污许可制度。(4)鼓励对畜禽养殖过程中产生的残饵、粪便排泄物等集中收集、集中处理和集中利用,做到减量化、无害化、资源化处理。

  2.5.4农村垃圾污染源防控(1)积极探索农村垃圾分类收集、运输和处理方式,通过建设垃圾填埋场、配备垃圾收集箱等措施,加强农村垃圾收集处理工作,实行“统一收集、现场分类、综合利用、无害化处理”,完善卫生长效管理机制。(2)建立“村收集、镇中转、县处置”的垃圾收集处置体系,探索实施生活垃圾处理收费制度。(3)组织开展垃圾无害化、减量化和资源化处理工作,积极推行沼气发电、垃圾焚烧发电工程建设。(4)抓好生活污水的处理工作,做到达标排放。

  水生态系统修复与保护应当因地制宜,遵循“整体推进、重点突破、分类施策、提质增效”的原则,进一步明确新建设的凤泉湖、途径的卫河和主义渠水系的功能定位,并统筹规划,做好河底淤泥的清理,滨河滨湖生态护坡的建设和人工植被的恢复等项工作,逐步形成贴近自然的河湖水系生态走廊,满足人们亲近自然的审美需求。具体的修复和保护措施包括[5]:(1)水源涵养。做好植被覆盖与保护、水土保持、系统自我保护与修复等工作。(2)河湖生态环境修复。做好水量与水位保证、水文特征与水文节律维持、河湖连通性的保持等工作。(3)生物多样性保护。推进景观多样性、生态系统多样性、物种多样性和遗传多样性建设。(4)水域功能与景观维护。做好城市与自然景观设计,净水功能维护、景观用水保障等工作。

  生态城内饮用水水源地为凤泉水厂地下水饮用水源保护区,现状水质良好。根据《南水北调工程总体规划》,该区为南水北调中线工程受水区,可将南水北调水作为替代水源,凤泉水厂不再开采地下水。同时,可在凤凰山修建拦洪坝,拦蓄汛期洪水,通过岩溶裂隙及断裂破碎带补给区域地下水[6]。水源地一级保护区为距离水厂东、西院墙外10m,输水管线m的区域;二级保护区的东侧以团结路为界,其余三侧以水厂院墙为界,外扩100m的区域范围。在一级、二级保护区内,禁止从事畜禽养殖等活动,禁止倾倒或堆放工业垃圾、生活垃圾或其他有毒有害废弃物,禁止污水管道、输油管道通过,禁止建设有严重污染隐患的企业、油库、加油站等。

  为确保生态城内水质达标,要重点对卫河和主义渠等河流的上下游进行监测。建设智慧水务管控系统和水污染事故处理会商机制,实现水质监测与水污染事故预警应急处理的统一。通过水务系统信息互联互通,实现对数据自动采集处理,适时掌控生态城水体质量状况,并对突发性水污染事件进行追踪监测,从而提高管理效率和水平。还可建立排污权交易机制、生态补偿机制,为生态城建设提供产业引导和市场准入负面清单。

  (1)以河湖系统为依托,以凤泉湖为中心,尊重水资源的自然属性,遵循经济规律,对水资源开发利用的供应、使用、排水、处理、回用等主要环节进行统一管理,实现水量与水质统一,水源、水厂、供水、节水、排水、污水处理与回用等全过程相统一,对水资源的开发、利用、治理、节约、保护等方面进行统一管理。(2)加强执法队伍建设,加大执法力度,形成“管理有法、执法必严、处罚有度、违法必究”的执法体系。(3)创新监察模式、绩效考核体系,确保水环境监督不力的问题得到有效解决。

  新乡市一体化生态城是现代化的生态之城,在建设和改造过程中,应以生态文明建设为优先目标,通过强化水生态教育理念、协调区域内输水与跨流域调水、加强工业污染源控制、健全城乡污水处理系统、削减污染源、保护水生态环境等6个方面,对未来生态城的水体环境进行优化治理和保护,以进一步保障城市水环境安全,推动社会生态的可持续发展,最终实现“水文化底蕴深厚、水资源可持续利用、水安全体系完整、水生态环境优美”的总目标。

  [2]刘晶.新乡市生态城水资源保护策略[J].河南水利与南水北调,2020(1):12-13.

  [3]石先闯,代凤梅,沈阳.承德市京津冀水源涵养功能区建设成效及对策[J].中国水土保持,2020(10):45-47.

  [4]杨东广,吴大康.白洋淀水生态文明建设困境及其破解路径研究[J].河北工程大学学报(社会科学版),2019,36(4):11-15.

  [5]饶建成,侯文林.新乡市水生态文明城市建设浅析[J].中国水运,2016(6):166-168.

  金属有机骨架对目标水体分子内部的杂质吸附性,主要取决于有机金属骨架本身的结构特点,而有机基础骨架在结构特点上,主要是通过内部的分子结构排列所决定。

  金属节点是金属有机框架结构的重要构成环节,通过多孔网络框架在结构当中形成相互交接的点位。通常情况下,选择含有没有充满过渡金属离子作为有机载体,在接受配体的电子配对过程及形成相应的配件的过程当中,配件总体数量不是完全固定。由此可以看出,在不同的配位结构上所形成的框架结构也各不相同,其中比较常见的框架结构类型分为直线形、T型以及八边形等。通过水体当中的金属离子或者是金属有机框架所具有的催化功能特点,制备出带有磁性的金属有机骨架,可以选择镍锌铁铜等金属离子来进行制备,同时也可以选择铂等稀有离子来制取金属有机骨架。当前也有相关工作人员尝试使用碱金属材料作为金属衔接的节点,提高金属有机骨架的结构功能。

  有机配体在金属有机骨架当中有着非常重要的作用,主要是在金属和金属末节之间进行衔接,带有两个或者两个以上的金属离子配位,和基团内部的有机分子之间进行关联,这种类型的配体类型比较复杂,其中含有了大量羧酸类和含甙类物质。

  金属有机骨架的孔径范围可以进行有效调节,改变对气体分子当中的吸附效应,从而有效提高了金属有机骨架的气体分离及选择性水体环境治理工作的质量。金属有机骨架的孔径可以通过对应配体上的功能键来进行改变,对有机基础骨架的孔洞长度进行相应的调节,相关研究人员通过单晶体的形式建立起了一种有序的宏观微孔材料,通过该材料的实验和分析,可以看出在材料内部的结构分布上,在规定的距离范围内设定80nm大小的孔洞,同时各个孔都相互之间连接的最大距离为270nm,这也是当前我国首个微孔单晶材料的研制,该材料在使用过程当中可以对大分子物质进行有效的吸附和处理。相关研究人员通过对金属有机骨架上的苯环将其扩大到3、4、5、6、11,在合成孔的直径大小从1.4nm扩大到了9.8nm金属框架结构,这种结构具有互相穿透的功能,同时在空隙度和热稳定上比较优良。通过使用一元羧酸的转化方式,将金属有机骨架分割成多级孔洞排列的形式,通过调节一元羧酸的反应浓度以及环境温度,可以有效控制产物的孔径大小,从而得到特定表面积的材料,所得到的新型金属有机骨架具有原材料的稳定性,同时还具有更高的物理性能。

  金属有机骨架具有表面积更大以及孔隙率更高的特点,尤其是可调节的孔表面积的物理性质,在对水体当中的一些重金属污染离子的吸附性和转移能力非常明显。通过相关的实验研究可以看出,金属有机骨架在水体重金属处理有着比较良好的去除效果,可以运用在水环境的治理工作当中。金属有机骨架和磁性材料的有效结合,成为了当前金属有机骨架新型材料的制作方法。通过磁性材料氧化铁纳米颗粒和金属有机骨架之间的有效结合,对水体环境当中存在的大量铅离子的吸附效果尤为明显。随着复合材料当中重金属离子含量的加大,对金属离子的吸附效果也越来越高,主要原因是极性较强的溶剂当中会含有大量浓度较高的金属粒子,通过溶液当中的金属离子,比如铅离子对金属有机骨架的磁性材料之间进行吸附,金属有机骨架当中的集团对金属的吸附等,主要针对铅元素在和吸附进行配对的过程当中,材料的结构发生了转变,通过封闭的方式慢慢转化成为开放的反应方式,通过这种方式可以实现对重金属铅的更好吸附效果。通过加入苯酸铁络合物可以得到一种全新的磁性金属复合物,这种新型的复合物可以作为水体当中金属离子的萃取剂。因为内部高浓缩因子的存在,在特定的测试样品当中,和铅离子等重金属之间不会产生明显的变化反应,同时在对吸附力上PH值的大小和磁性材料的增加会尤为明显,这种磁性金属有机骨架,在处理吸附剂的聚集和分离的效果上比较明显。

  在金属有机骨架当中引入不饱和金属衔接点位和酸碱性基团,在水体污染物和表面基团之间会存在特殊的反应和作用。通过调节金属有机骨架表面的空隙大小,可以提高金属有机骨架对有机污染物的吸附效果,有效提高了水体环境的整体质量bob半岛官方网站。在水环境的治理工作当中,对水体环境当中存在的有机毒性物质进行吸收,通过金属有机骨架和NH2-MIL来进行联合分析,有效研究了它们在水体反应过程当中,苯酚和硝基苯酚对水体当中有机毒性物质的吸收能力,其中NH2-MIL对PNP有毒物质表现出了良好的吸附效果以及更高的选择吸附性能,通过该实验分析可以得出,NH2-MIL可以有效吸附掉PNP,并且在PNP的高吸附力作用下,对NH2-MIL当中的安吉以及PNP分子和对应的集团之间形成连接的氢位键,将二氧化硅当中所包裹的铁离子和金属有机物,通过反应沉淀之后,形成一种全新带有磁性强度的纳米材料。金属有机物和反应溶液当中的氧化铁纳米粒子之间组装之后,在水体的吸附工作当中具有了全新的功能和选择性,主要表现在表面积的吸附能力更高,可以用作水体当中氮元素和硫元素等物质的吸收,同时也可以用于液相色谱定量检测当中的萃取剂。

  通过对上述研究内容的分析,可以得出在金属有机框架当中引入不饱和金属点位来进行反应衔接,其中碱性基团和空隙大小的调节方法,对于水体污染处理有着重要的作用,可以提高金属有机框架在吸附过程当中的离子吸附效果和提高有害物质的吸附率,这在水体中污染物较高的情况下有着良好的治理效果。

  [1]张洁.基于刚性羧酸配体构筑的金属有机骨架化合物及其孔道修饰与性质研究[D].上海:华东师范大学,2018.

  [2]邓双双.不同晶面暴露的金属有机骨架材料MIL-96的制备及其对萘吸附性能的研究[D].安徽大学,合肥:2018.

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