張 珊,鄧運全
(山東省濟(jì)寧生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中心,山東 濟(jì)寧 272000)
國家經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的大背景下,大批化工廠開始運營起來,還有一些礦山開采企業(yè)不斷涌現(xiàn),這些行業(yè)的崛起帶來了經(jīng)濟(jì)效益,同時也導(dǎo)致了重金屬污染水體。作為維系人類日常生活的資源,水資源的健康是相當(dāng)重要的。尤其是我國這種情況,人均水資源占有率低[1]。重金屬造成的水體污染,不僅會影響人們的健康,還會對未來的經(jīng)濟(jì)發(fā)展產(chǎn)生阻礙。對于水污染的治理問題,傳統(tǒng)的解決方法效果差、用時長。因此,本文基于對生態(tài)修復(fù)理念的分析,根據(jù)我國目前水污染現(xiàn)狀,提出一系列治理重金屬水污染措施。
目前,我國重金屬水污染的加重,對整體的環(huán)境都造成了損害,在治理水污染的過程中,生態(tài)修復(fù)理念開始被提出。作為生態(tài)工程技術(shù)的一個分支,生態(tài)修復(fù)理念強調(diào)的是,將恢復(fù)生態(tài)學(xué)以及水生態(tài)學(xué)相結(jié)合,對水資源的結(jié)構(gòu)、功能進(jìn)行恢復(fù),完善水環(huán)境中的生態(tài)系統(tǒng)[2]。生態(tài)修復(fù)理念是一種理想的治理手段,通過培養(yǎng)一些微生物,對水污染進(jìn)行分解、凈化,再對水體的生態(tài)構(gòu)建一個良性循環(huán),已達(dá)到長期保持水資源干凈的目標(biāo)。這種無污染、成本低的治理方式,在很多發(fā)達(dá)國家應(yīng)用極為廣泛。
我國現(xiàn)在還在發(fā)展中國家的行列,水資源對經(jīng)濟(jì)的發(fā)展來說作用巨大。根據(jù)調(diào)查,我國受到重金屬污染的水資源相當(dāng)多,如何治理這些水污染,使其恢復(fù)良好的生態(tài)環(huán)境,成為了經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的重要步驟。生態(tài)修復(fù)理念對解決重金屬水污染問題上,可以發(fā)揮巨大作用。因此,生態(tài)修復(fù)理念在治理重金屬水污染中前景廣闊。
截至現(xiàn)在,我國重金屬水污染最嚴(yán)重的一項,是地下水污染,地下水資源影響著人們的生活,水體被污染后大大降低了其利用率。當(dāng)包含重金屬的廢水進(jìn)行排放時,由于水的流動性,污染的除了接受廢水排放的水域還有地下水。地下水中重金屬含量過多,從而威脅居民生命健康。近年來,全國各地發(fā)生過多起重金屬超標(biāo)事件,為了保障人民的生命健康,對重金屬水污染的治理刻不容緩。農(nóng)業(yè)方面,也會產(chǎn)生一定程度的重金屬水污染,例如,使用的肥料中含有重金屬,通過雨水的沖洗,最終滲透進(jìn)地下水中,加重水資源中重金屬含量,重金屬超標(biāo)的水源被使用后,人類身體狀況會受到嚴(yán)重影響。除此之外,位于工廠、礦山附近的河流,由于工業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生的廢水、廢渣以及廢氣,水體中重金屬嚴(yán)重超標(biāo)。河流中含有較高的重金屬,如:鉛、鋅、鎬等,會造成下游的安全隱患。這些工廠的發(fā)展,對河流的污染影響深遠(yuǎn)。根據(jù)調(diào)查,我國超過70%河流就都出現(xiàn)了被污染的情況。
為了更好地滿足綜合區(qū)域發(fā)展,并且使其與工農(nóng)業(yè)發(fā)展和諧相處,應(yīng)當(dāng)做好充分的規(guī)劃工作,針對重金屬水污染的問題,實施區(qū)域集中整治。針對地區(qū)實際情況,將可以造成重金屬水污染的項目,進(jìn)行統(tǒng)一的規(guī)劃,使其集中到專業(yè)的區(qū)域,進(jìn)行一致的管理[3]。這種區(qū)域建設(shè)時就應(yīng)當(dāng)選好地理位置,遠(yuǎn)離居民住宅區(qū)、旅游景區(qū)等人群密集的位置。根據(jù)工業(yè)園區(qū)不同的規(guī)模、數(shù)量等情況,統(tǒng)計產(chǎn)生的重金屬污染情況,對園區(qū)周圍地區(qū)設(shè)立大小不一的隔離區(qū)域,加大安全防護(hù)工作。對于企業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生的廢水、廢氣等污染物,按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格進(jìn)行控制。向外排放的廢水進(jìn)行強制性的清潔檢查工作。在提升企業(yè)的生產(chǎn)水平的同時,盡量減少重金屬產(chǎn)生水污染的可能性。必要情況下,可以適當(dāng)提高廢水處理費用,雖然這樣會損害一些經(jīng)濟(jì)利益,但是長遠(yuǎn)來看,增加廢水的排放成本,有利于保護(hù)水資源免受廢水影響。
基于生態(tài)修復(fù)理念,通過對一些特殊微生物進(jìn)行培養(yǎng),例如具有嗜重金屬性的微生物。將這些培養(yǎng)出來的微生物進(jìn)行有效利用,放置于被重金屬污染的水體中。這種特殊的微生物在某一區(qū)域達(dá)到集中的效果時,由于其自身的特性,對金屬污染物具有抵抗能力,同時還能將污染物進(jìn)行分解、轉(zhuǎn)化,從而改變其污染程度,提高重金屬水污染治理效率。這也就是微生物修復(fù)技術(shù)。
微生物對于重金屬水污染來說,是一種解毒的存在,根據(jù)不同類型的重金屬污染,培養(yǎng)特性不同的微生物。有效的對重金屬水污染進(jìn)行治理。在微生物治理污染的過程中,根據(jù)受污染水域的重金屬元素,參考敏感受體、技術(shù)條件等因素,設(shè)定不同的治理目標(biāo)[4]。面對更加復(fù)雜的情況時,除了使用微生物凈化污染,更要考慮治理過后的水資源利用計劃,在治理之初,就進(jìn)行合理規(guī)劃,以需求為導(dǎo)向,加強治理操作性。避免出現(xiàn)只針對污染物治理,治理結(jié)束后微生物又造成水體負(fù)面影響的情況。
圖1 重金屬污染物遷移模式圖
由于水具有遷移的特點,在治理重金屬污染時,可利用這一特性,確定水體遷移模式之后,發(fā)掘重金屬污染物的遷移規(guī)律,如圖1所示。隨著時間變化,污染物進(jìn)行水平分散遷移。從這規(guī)律中找出污染源頭。基于生態(tài)修復(fù)理念,結(jié)合生物防控的技術(shù),在被污染水體中添加有機物質(zhì),將污染物分解,影響重金屬的污染性。并且,添加的有機物質(zhì)可以對重金屬產(chǎn)生吸附作用、礦化固定作用,以此來進(jìn)行重金屬污染防控工作。
科學(xué)技術(shù)的不斷創(chuàng)新,生態(tài)修復(fù)開始作為治理水污染的一項重要技術(shù)。生態(tài)修復(fù)的實施步驟簡單,維護(hù)方便,后期效果持久,各種優(yōu)點使其備受重視。其原理就是通過自然界的自身特性凈化水質(zhì),對自然改善生態(tài)環(huán)境的能力進(jìn)行充分發(fā)揮。對于重金屬水污染的治理,首先要采用微生物修復(fù)技術(shù),通過人為的手段,培養(yǎng)微生物的活力,凈化水體的重金屬污染,達(dá)到改善水質(zhì)的目的,從而使污染生態(tài)環(huán)境修復(fù)為正常生態(tài)環(huán)境。然后根據(jù)生態(tài)修復(fù)理念,建立一個水生態(tài)系統(tǒng)。首先建立水生植物群,將一些浮葉植物、沉水植被進(jìn)行培養(yǎng)栽種,這些植物不僅自身擁有凈化功能,還可以通過光合作用,促進(jìn)微生物繁殖,恢復(fù)生態(tài)系統(tǒng)的多樣性,對水污染進(jìn)行生態(tài)修復(fù)。其次,在水污染得到初步解決后,適當(dāng)投放培育的水生動物,建立水生動物群,豐富物種多樣性,加快生態(tài)修復(fù)。當(dāng)植物、動物都開始生長,就形成了良好的生態(tài)系統(tǒng),從而在根本上解決了水污染的問題。
根據(jù)研究觀察,水生植物對重金屬污染也有明顯的凈化效果。因此生態(tài)系統(tǒng)之中,水生植物的恢復(fù),可以有效地凈化水質(zhì),在保障生態(tài)系統(tǒng)良性循環(huán)中,發(fā)揮著重要作用。隨后,水生動物的加入,避免了植物的泛濫,從長遠(yuǎn)角度來看,避免了重金屬水污染解除后的其他負(fù)面作用。除此之外,還有一些浮游動、植物,以及甲殼類動物、魚、蝦等等,這些相結(jié)合,才能完善一個良好的生態(tài)系統(tǒng)。一個完整的水生態(tài)系統(tǒng),擁有一定的自凈化功能,在一定標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)的廢水再次排放后,也可以通過生態(tài)系統(tǒng)的功能進(jìn)行凈化,如圖2所示。同時,水體可以保持長期清潔。
圖2 生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)圖
本文所針對研究方向為基于生態(tài)修復(fù)理念的重金屬水污染現(xiàn)狀及治理措施,提出以生態(tài)修復(fù)技術(shù)為依托,根據(jù)水污染實際情況,提出相關(guān)治理措施。通過本文的研究,提出了具有可行性的,重金屬水污染的治理對策,推動我國水資源治理工作。