劉雅坤，馬林林

（山東利源海達(dá)環(huán)境工程有限公司，山東 濟(jì)南 250100）

引言

水作為人類(lèi)生活和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ)資源，受到了嚴(yán)重的污染威脅。水污染不僅對(duì)生態(tài)系統(tǒng)造成了破壞，還給人類(lèi)健康和社會(huì)經(jīng)濟(jì)帶來(lái)了巨大風(fēng)險(xiǎn)。因此，尋找可持續(xù)發(fā)展的水污染防治路徑至關(guān)重要。

1 可持續(xù)發(fā)展視角下的水污染防治原則

在可持續(xù)發(fā)展的框架下，水污染防治應(yīng)遵循一系列原則，以確保環(huán)境友好性和資源的可持續(xù)利用。其中，環(huán)境友好性原則是重要的指導(dǎo)原則。

1.1 環(huán)境友好性原則

1.1.1 避免或使對(duì)環(huán)境的不良影響最小化

為了有效防治水污染，我們必須采取一系列措施避免或最大限度地減少對(duì)其環(huán)境的不良影響，因而需要從源頭控制、采用生態(tài)友好型技術(shù)和工藝、實(shí)施環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和環(huán)境管理計(jì)劃等多方面入手。首先，減少有害物質(zhì)的排放是水污染防治的關(guān)鍵措施之一。工業(yè)企業(yè)應(yīng)嚴(yán)格遵守環(huán)保法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)，采取減少污染物排放和循環(huán)利用的措施，通過(guò)改進(jìn)生產(chǎn)工藝、安裝廢水處理設(shè)備、實(shí)施封閉式生產(chǎn)等措施，可以顯著降低有害物質(zhì)的排放量。其次，控制污染源頭也是十分重要的，包括加強(qiáng)對(duì)農(nóng)業(yè)、工業(yè)和城市污水的管理與監(jiān)測(cè)，確保其排放符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。針對(duì)農(nóng)業(yè)活動(dòng)，推廣科學(xué)合理的施肥方法及農(nóng)藥的使用和管理，可以減少農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染。對(duì)于工業(yè)和城市污水，要建設(shè)和完善廢水處理設(shè)施，確保污水經(jīng)過(guò)適當(dāng)處理后再排放。采用生態(tài)友好型技術(shù)和工藝也是有效防治水污染的重要途徑。例如，引入生物修復(fù)、濕地處理、植物過(guò)濾等自然系統(tǒng)工程，利用植物和微生物的作用來(lái)降解和吸收污染物，從而實(shí)現(xiàn)廢水凈化和資源回收。此外，開(kāi)發(fā)和推廣低能耗、高效率的環(huán)保技術(shù)，如膜分離、光催化等技術(shù)，可以提高廢水處理效果并減少能源消耗[1]。另外，通過(guò)實(shí)施環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和環(huán)境管理計(jì)劃，可以識(shí)別潛在的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)，并通過(guò)采取相應(yīng)的預(yù)防和控制措施，可以降低對(duì)水環(huán)境的不良影響。環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估可以對(duì)周邊環(huán)境進(jìn)行全面評(píng)估，確定可能存在的污染源和影響范圍，從而有針對(duì)性地采取措施進(jìn)行預(yù)防和控制。同時(shí)，建立健全環(huán)境管理計(jì)劃，包括監(jiān)測(cè)、報(bào)告、應(yīng)急處理和持續(xù)改進(jìn)等，可以確保環(huán)境保護(hù)工作的有效實(shí)施和持續(xù)改善。

1.1.2 探索低成本、高效能的環(huán)境友好型技術(shù)

在水污染防治過(guò)程中，積極探索和采用低成本、高效能的環(huán)境友好型技術(shù)是至關(guān)重要的。這些技術(shù)不僅可以有效去除水中的污染物，提高水資源利用率，還能減少其對(duì)環(huán)境的負(fù)面影響。首先，生物處理方法是一種廣泛應(yīng)用的環(huán)境友好型技術(shù)。例如，利用生物濾池、活性污泥法和植物濕地等生物處理系統(tǒng)，可以通過(guò)微生物的降解作用將有機(jī)污染物轉(zhuǎn)化為較為穩(wěn)定和無(wú)害的物質(zhì)。這些生物處理方法具有操作簡(jiǎn)便、投資成本低以及運(yùn)行費(fèi)用較低的特點(diǎn)，適用于中小型廢水處理廠和農(nóng)村地區(qū)。其次，膜分離技術(shù)是一種高效的水處理技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)污水中的懸浮固體、膠體物質(zhì)和溶解性有機(jī)物的有效分離。膜分離技術(shù)包括微濾、超濾、納濾和反滲透等多種形式，具有高效、可靠、占地面積小、操作簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)。該技術(shù)可以廣泛應(yīng)用于水處理、海水淡化、廢水回用等領(lǐng)域，提高了水資源利用率。另外，先進(jìn)的氧化技術(shù)也是一種針對(duì)難降解有機(jī)污染物的處理方法，該技術(shù)是通過(guò)產(chǎn)生強(qiáng)氧化劑如羥基自由基或過(guò)氧化物來(lái)降解有機(jī)污染物，使其轉(zhuǎn)化為低毒或無(wú)毒物質(zhì)。常用的先進(jìn)氧化技術(shù)包括紫外光催化氧化、臭氧氧化和高級(jí)氧化技術(shù)等。這些技術(shù)具有高效、無(wú)二次污染和適用范圍廣的特點(diǎn)，在處理難降解有機(jī)污染物方面具有潛力[2]。此外，還有其他一些環(huán)境友好型技術(shù)也值得探索和應(yīng)用。例如，電化學(xué)技術(shù)、吸附材料和生物炭等都可以在水污染防治中發(fā)揮重要作用，而且這些技術(shù)具有成本較低、操作簡(jiǎn)單且可持續(xù)發(fā)展的特點(diǎn)，可以有效去除污染物、改善水質(zhì)并保護(hù)水資源。

1.2 經(jīng)濟(jì)可行性原則

在面對(duì)水污染防治問(wèn)題時(shí)，我們需要以可持續(xù)發(fā)展為基礎(chǔ)，同時(shí)考慮經(jīng)濟(jì)可行性的原則。這意味著我們需要尋找既能夠保護(hù)水資源又會(huì)產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益的解決方案。

1.2.1 考慮水污染防治措施的成本效益

我們必須評(píng)估和分析不同水污染防治措施的成本效益，其中包括建設(shè)、運(yùn)營(yíng)和維護(hù)成本及實(shí)施這些措施所能帶來(lái)的環(huán)境和經(jīng)濟(jì)效益。通過(guò)綜合考慮，我們可以確定最具成本效益的水污染防治措施，并確保投入的資源可以得到最大化利用。

1.2.2 尋找可持續(xù)、具有經(jīng)濟(jì)可行性的解決方案

在確定水污染防治解決方案時(shí)，應(yīng)注重可持續(xù)性和經(jīng)濟(jì)可行性，采用既能滿足當(dāng)前需求，又不會(huì)犧牲未來(lái)世代需求的解決方案。例如，我們可以探索利用可再生能源驅(qū)動(dòng)污水處理設(shè)施的方式，減少對(duì)有限資源的依賴，并同時(shí)降低能源消耗和排放量。此外，還要考慮采用循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式，通過(guò)回收和再利用廢水中的有價(jià)值物質(zhì)，實(shí)現(xiàn)資源的有效利用，并為企業(yè)和社會(huì)帶來(lái)經(jīng)濟(jì)效益，從而推動(dòng)可持續(xù)發(fā)展并促進(jìn)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)。

2 源頭控制措施

2.1 減少工業(yè)廢水排放

工業(yè)廢水是水污染的重要來(lái)源之一，因此減少工業(yè)廢水排放對(duì)于水污染防治至關(guān)重要。在評(píng)估工業(yè)廢水污染程度時(shí)，污染物排放濃度是一個(gè)重要的指標(biāo)，可通過(guò)以下公式計(jì)算：

為了降低工業(yè)廢水的排放濃度，可以采取多種措施。首先，改進(jìn)生產(chǎn)工藝是一項(xiàng)重要且有效的措施。通過(guò)優(yōu)化生產(chǎn)過(guò)程，減少或替代有害物質(zhì)的使用，可以降低廢水中污染物的濃度。其次，提高資源利用率也是一項(xiàng)關(guān)鍵措施。通過(guò)循環(huán)利用廢水、回收和再利用其中有價(jià)值的物質(zhì)，可以減少?gòu)U水的排放量，從而降低污染物的排放濃度。此外，推廣清潔生產(chǎn)技術(shù)也是減少工業(yè)廢水排放的重要途徑。清潔生產(chǎn)技術(shù)強(qiáng)調(diào)資源的有效利用、廢物的最小化產(chǎn)生和污染物的減排。通過(guò)采用先進(jìn)的生產(chǎn)工藝和設(shè)備，優(yōu)化物料流程、有效地進(jìn)行能源利用和廢物處理，可以顯著減少工業(yè)廢水的排放，提高生產(chǎn)效率。

嚴(yán)格的監(jiān)管和管理也是減少工業(yè)廢水排放的關(guān)鍵。加強(qiáng)對(duì)工業(yè)企業(yè)的環(huán)境監(jiān)測(cè)，加大執(zhí)法力度，建立健全排污許可制度和處罰機(jī)制，并對(duì)違規(guī)排放行為進(jìn)行嚴(yán)厲懲罰，可以有效地約束工業(yè)企業(yè)的廢水排放行為，推動(dòng)企業(yè)更重視環(huán)境保護(hù)和污染防治[3]。

2.2 控制農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染

農(nóng)業(yè)活動(dòng)是造成水環(huán)境非點(diǎn)源污染的主要原因之一，特別是營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的過(guò)量排放對(duì)水體生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生了嚴(yán)重影響。因此，實(shí)施農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染控制措施是保護(hù)水資源和促進(jìn)農(nóng)業(yè)發(fā)可持續(xù)展的關(guān)鍵。在評(píng)估農(nóng)業(yè)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)流量時(shí)，營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的輸入量和輸出量是重要的計(jì)算指標(biāo)。營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)輸入量包括化肥、畜禽糞便和農(nóng)藥等來(lái)源；而營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)輸出量則主要是通過(guò)徑流和滲漏的方式流失到水體中。營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的輸入量和輸出量可以利用以下公式進(jìn)行計(jì)算：

為了減少農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染，工作人員需要采取一系列管理措施。首先，確定適宜的施肥量是關(guān)鍵。工作人員可以通過(guò)土壤養(yǎng)分測(cè)試和合理的施肥計(jì)劃，并根據(jù)作物的需求進(jìn)行化肥，避免過(guò)度施肥導(dǎo)致?tīng)I(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的流失。其次，推廣有機(jī)肥料的利用也是一項(xiàng)重要策略。有機(jī)肥料具有較低的溶解度和漸進(jìn)釋放的特性，能夠減少養(yǎng)分的流失風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)能夠改善土壤的質(zhì)量。此外，土壤保持和水資源管理也是農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染控制的重要手段。例如，通過(guò)建立植被覆蓋帶、構(gòu)筑溝渠和水槽等措施，可以減少?gòu)搅魉俣龋乐雇寥辣磺治g和養(yǎng)分流失。合理的灌溉管理和節(jié)水技術(shù)的應(yīng)用也是降低農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染的重要措施之一。

3 水污染防治路徑探索

3.1 污水處理技術(shù)

在水污染防治過(guò)程中，污水處理技術(shù)具有至關(guān)重要的作用，可以通過(guò)傳統(tǒng)的物理化學(xué)處理方法和生物處理方法有效凈化污水，從而改善水環(huán)境質(zhì)量。

3.1.1 傳統(tǒng)的物理化學(xué)處理方法

傳統(tǒng)的物理化學(xué)處理方法包括物理過(guò)程和化學(xué)過(guò)程，如沉淀、過(guò)濾、吸附和氧化等。這些方法通過(guò)利用不同物理和化學(xué)性質(zhì)的原理，將污水中的懸浮物、溶解物和有機(jī)物去除或使這些物質(zhì)轉(zhuǎn)化為無(wú)害物質(zhì)。例如，化學(xué)需氧量（COD）是衡量污水中有機(jī)物含量的重要指標(biāo)，可以通過(guò)以下公式進(jìn)行計(jì)算：

COD=（初始COD濃度-終止COD濃度）/反應(yīng)時(shí)間

傳統(tǒng)物理化學(xué)處理方法相對(duì)簡(jiǎn)單，而且效果明顯，適用于大規(guī)模處理和初級(jí)處理階段。然而，這些方法可能會(huì)產(chǎn)生廢渣和化學(xué)副產(chǎn)物，而且需要消耗能源。因此，在綜合考慮成本效益和環(huán)境影響方面，需要進(jìn)一步優(yōu)化和整合這些傳統(tǒng)技術(shù)。

3.1.2 生物處理方法

生物處理方法是利用微生物的代謝活動(dòng)來(lái)分解和轉(zhuǎn)化污水中的有機(jī)物，典型的生物處理方法包括好氧處理和厭氧處理。在好氧處理過(guò)程中，微生物在充分供氧條件下將有機(jī)物氧化為二氧化碳和水，并產(chǎn)生生化需氧量（BOD），可以用以下公式計(jì)算：

BOD=（初始BOD濃度-終止BOD濃度）/反應(yīng)時(shí)間

在厭氧處理過(guò)程中，微生物可以在缺氧或無(wú)氧條件下降解有機(jī)物，產(chǎn)生甲烷等沼氣。生物處理技術(shù)具有高效、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保等優(yōu)勢(shì)，能夠減少能源消耗和化學(xué)物質(zhì)的使用。然而，其操作要求較高，需要控制好養(yǎng)物質(zhì)的供應(yīng)和微生物群落的穩(wěn)定性。

3.2 新技術(shù)和創(chuàng)新方法

隨著科技的進(jìn)步，新技術(shù)和創(chuàng)新方法在水污染防治中發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用，其中膜技術(shù)和高級(jí)氧化技術(shù)成為專業(yè)人士的研究熱點(diǎn)，具有廣闊的應(yīng)用前景。

3.2.1 膜技術(shù)在水污染防治中的應(yīng)用

膜技術(shù)是基于半透膜的特性，通過(guò)物理隔離、篩選和濃縮等過(guò)程，將污染物與清潔水分離。該技術(shù)可以高效去除微小顆粒、膠體、有機(jī)物和溶解鹽等污染物，具有高度選擇性和能耗低的特點(diǎn)。膜技術(shù)的應(yīng)用范圍廣泛，包括膜過(guò)濾、膜生物反應(yīng)器、膜萃取、膜吸附等。在膜技術(shù)中，通量和截留率是評(píng)估其性能的重要指標(biāo)。通量是指單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)膜的流量，可以用以下公式計(jì)算：

通量=通過(guò)膜的體積/單位時(shí)間

截留率則是指膜對(duì)污染物的去除效率。

膜技術(shù)在水污染防治中具有許多優(yōu)點(diǎn)，如高效凈化、靈活性強(qiáng)、操作簡(jiǎn)便等。然而，膜污染和能耗問(wèn)題是其發(fā)展過(guò)程中需要解決的難題。因此，進(jìn)一步研究和改進(jìn)膜材料、膜結(jié)構(gòu)和膜過(guò)程是關(guān)鍵，可以提高膜技術(shù)的性能及其可持續(xù)發(fā)展能力[4]。

3.2.2 高級(jí)氧化技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用

高級(jí)氧化技術(shù)是利用強(qiáng)氧化劑或光催化劑產(chǎn)生活性氧自由基，再通過(guò)氧化反應(yīng)降解有機(jī)污染物。該技術(shù)可以有效降解難降解的有機(jī)物和毒性物質(zhì)，因而具有廣譜性和高度選擇性。常見(jiàn)的高級(jí)氧化技術(shù)包括臭氧氧化、Fenton反應(yīng)、光催化氧化等。高級(jí)氧化技術(shù)的處理效果通常通過(guò)反應(yīng)速率常數(shù)進(jìn)行評(píng)估。反應(yīng)速率常數(shù)表示單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)物消失的速率，可以用以下公式計(jì)算：

反應(yīng)速率常數(shù)=（初始濃度-終止?jié)舛龋?反應(yīng)時(shí)間

高級(jí)氧化技術(shù)廣泛應(yīng)用于水污染防治中，尤其對(duì)難以降解的有機(jī)污染物具有良好的處理效果。然而，該技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中也面臨著能源消耗和催化劑回收等挑戰(zhàn)。因此，相關(guān)技術(shù)人員需要進(jìn)一步研究和開(kāi)發(fā)高效、低成本的催化劑和反應(yīng)體系，并結(jié)合各種條件優(yōu)化策略，將有助于高級(jí)氧化技術(shù)的可持續(xù)發(fā)展和實(shí)際應(yīng)用。

4 結(jié)論

本文從可持續(xù)發(fā)展的視角探索了水污染防治的路徑，首先，源頭控制是水污染防治的重要策略。通過(guò)減少工業(yè)廢水排放和農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染，可以降低污染物在水體中的濃度，而改進(jìn)生產(chǎn)工藝、提高資源利用率、合理施肥和推廣有機(jī)肥料利用等措施都是有效的源頭控制方法。其次，新技術(shù)的應(yīng)用對(duì)于水污染防治至關(guān)重要。膜技術(shù)和高級(jí)氧化技術(shù)等新興技術(shù)能夠有效地去除水體中的污染物。通過(guò)計(jì)算通量和截留率以及反應(yīng)速率常數(shù)，可以評(píng)估和優(yōu)化這些技術(shù)的處理效果。然而，新技術(shù)的發(fā)展還面臨一些挑戰(zhàn)，例如高成本和運(yùn)營(yíng)維護(hù)等難題，因而需要進(jìn)一步研究和創(chuàng)新來(lái)解決這些難題。此外，環(huán)境教育與思想意識(shí)的提高也是水污染防治的重要路徑之一。加強(qiáng)公眾對(duì)水污染問(wèn)題的認(rèn)知，可以推動(dòng)個(gè)人和社會(huì)行為的改變。通過(guò)教育培訓(xùn)、宣傳活動(dòng)和信息傳遞等手段，引導(dǎo)公眾采取環(huán)保措施，共同參與到水污染防治工作中。最后，多部門(mén)合作和全球共同努力是實(shí)現(xiàn)水污染防治目標(biāo)的關(guān)鍵。政府、企業(yè)、科研機(jī)構(gòu)和公眾等各方應(yīng)加強(qiáng)合作，共同制定相關(guān)政策和標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)一步推動(dòng)污染防治技術(shù)的創(chuàng)新和知識(shí)交流。此外，國(guó)際合作也至關(guān)重要，因?yàn)樗廴臼侨蛐詥?wèn)題，需要跨國(guó)界的協(xié)作才能徹底解決。只有通過(guò)綜合性的措施和持續(xù)不斷的努力，才能實(shí)現(xiàn)水環(huán)境的健康保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)。