我国水污染现状与治理
我国水污染现状与治理
一、世界水资源现状
水的重要性:水是生命的源泉,是生命存在与经济发展的必要条件,同样是构成人体组织的重要部分。水在人体内的含量达70%,其余30%左右为固体营养物(蛋白质、碳水化合物、脂质、矿物质、维生素等)。人体60%的水在细胞内,40%在流体内(血、消化液、唾液、胆液、泪水、汗液、肠液、胃液)。成年人每天需水2.5 -3升,其中直接饮用1升左右,食物中补充1升,人体新陈代谢形成0.5升。明代李时珍在本草纲目中著到:“药补不如食补,食补不如水补”,水不愧为百药之王。 世界水资源的构成:地球上水占70%的面积,其中海水占97.3%,可用淡水只有2.7%。在近3%淡水中77.2%存在雪山冰川中,22.4%为土壤中和地下水(降水与地表水渗入)。只有0.4%为地表水,地表水指河流、湖泊、冰川等水体。 我国水资源状况:我国大小河川总长42万公里,湖泊7.56万平方公里,占国土总面积的0.8%,水资源总量28000亿立方米,人均2300立方米,只占世界人均拥有量的1/4,居121位,为13个贫水国之一。目前中国640个城市有300多个缺水,2.32亿人年均用水量严重不足。 据联合国预测,二十一世纪水危机将成为全球危机的首位。
二、水污染状况
水资源的污染:人口数量的几何增长、现代工业废水的乱排乱放、城市垃圾、农村农药喷洒等等,造成本来已是极少的淡水资源加剧短缺,无法为人所用。据统计,目前水中污染物已达2千多种(2221)主要为有机化学物、碳化物、金属物,其中自来水里有765种(190种对人体有害,20种致癌,23种疑癌,18种促癌,56种致突变:肿瘤)。在我国,只有不到11%的人饮用符合我国卫生标准的水,而高达65%的人饮用浑浊、苦碱、含氟、含砷、工业污染、传染病的水。2亿人饮用自来水,7000万人饮用高氟水,3000万人饮用高硝酸盐水,5000万人饮用高氟化物水,1.1亿人饮用高硬度水。 水污染的严重性:污染水的70%——80%直接排放,我国污水的处理能力只占20%左右。全国每年排污量约300亿吨。全国各大城市地下水不同程度受到污染。全国78条主要河流有54条遭污染.我国七大水系:长江,珠江,松花江,黄河,淮河,海河,辽河。七大水系中有一半河段受到污染,86%城市河段污染超标,比较严重的有:黄河,淮河,辽河,太湖,巢湖,滇池等河流湖泊。 水中的有害物质:有机物:三氯甲烷、四氯化碳、农药、氨氮等;重金属:铅、汞、锰、镉等;微生物:细菌、致病菌。 联合国指出,每年全世界约500万人死于同水有关的疾病。世界卫生组织于该年10月公布了威协人类健康的十大杀手,不洁饮水位列其中。
治理方法
水污染的治理包括内环境治理和外环境治理。前者是对污染源的治理,难度大,耗资多。后者是利用自然环境净化能力对水污染的治理。生物净化就是外环境治理的重要手段,由于地球上到处都有能参与净化活动的生物种属,它们通过本身特有的新陈代谢活动,吸收积累分解转化污染物,降低污染物浓度,使有毒物变为无毒,最终达到水排放标准。因此利用生物净化污水受到人们的重视。常用的方法有如下几种:
(一)沉淀处理法
用于净化生活污水。在污染物还未破坏水域自净能力的前提下,采用简单的格栅,通过水中滤食性和沉食性动物的活动与运动,提高水体自净能力,促进水体中悬浮物沉淀、并被埋藏在底质中使污水净化。
(二)水生生物养殖法 用于生活污水和含有机污染物的工业废水。通过水生生物降解污染物,是防止水体富营养化的有效措施。
1.放养水生维管束植物(简称水生植物)这类自养型水生植物对水污染有很好的忍耐性,它不仅能行光合作用吸收环境中CO2、放出O2改善水体质量,而且能消除许多污染元素。目前已经发现其中许多种类对有机污物、酚氰农药和重金属元素都有很强的净化能力。象茭白、慈姑对生活污水BOD去除率可达80%以上;香蒲、眼子菜、凤眼莲可去除石油废水有机污染物达95%,蓼属植物在水中DDT为0.3ppb时,体内浓度可达30.3ppm,富集系数为10万。凤眼莲在含3ppm的Pb水中,体内可蓄积5468ppm,为水中Pb浓度的1823倍,在含6ppm的Cd水中,茎叶吸收Cd可达700ppm,根的含量是茎叶的10~16倍,一亩水面凤眼莲每4天就能从废矿水中取得75gAg。不少水生植物的生长速度快,能吸收大量N、P、K营养元素。每公顷凤眼莲每年可吸收N1989kg、P 322kg、K 3188kg;放养水面60%的小球藻、绿藻、栅藻只需1天就可使水中的N、P、Fe、Na含量下降55%,9天就可使污染浓度几乎接近于零,完全能把生活污水变成饮用水。种养芦苇、菱、蒲草等能净化工业废水中有毒物。如氰在芦苇体内与丝氨酸结合成丙氨酸,继而转化成天冬酰胺和天冬氨酸而失去氰的毒性;As、Hg、Cd被贮积在水草体内,从而降低废水有毒物浓度。
2.养殖水生动物
用于净化生活污水。有人将鱼类、贝类饲养在放有1/5污水池中,仍能正常成活,其增重率比净水饲养的高;污水养殖一些食草性鱼类,不仅能利用营养元素,还能以池中兰绿藻作为饵料,达到消除水体富营养化目的。由于此法养殖的动物,往往具有异味或蓄积有害健康的物质,影响食用价值,故当前利用水生动物净化污水的应用和报道较少。
(三)生物稳定塘法 国内外用来处理生活污水和石化、焦化、造纸、制药废水的传统方法。
1.好氧塘
以天然池塘、洼地、水坑中水草、藻和微生物吸收分解氧化功能净化污水,是典型的藻菌共生系统。靠藻菌共生关系在塘内循环不止论文范文http://www.chuibin.com/污水得以净化。有毒物经塘中发生的物化、生化作用被去除;有机污物被微生物降解;悬浮物由于塘中物理因素产生聚凝沉淀而去除;病原菌由于不适应环境而死亡;N、P由于藻类增殖摄取而部分去除。有人证实30亩的浅藻池可处理2万人生活污水,对BOD去除率可达80%~95%。
2.厌氧塘
在无氧条件下,由厌氧细菌及兼气菌降解有机污物,一般由二步组成。一是水解,经芽孢杆菌、变形菌、链球菌的胞外酶,将不溶水的大分子有机污物降解成溶水低分子物氨基酸、单糖和有机酸类;二是经甲烷杆菌、产
甲烷球菌将有机酸降解成CO2和CH4,使污水净化。此法可加大塘深至4m,因BOD去除率仅为50%~70%,故多用在工业废水的预处理上。
(四)活性污泥法
用于大型污水处理厂及工矿废水的处理上。此法是在好气菌作用下,把含有大量有机污物废水形成生物絮体(活性污泥)。利用活性污泥对污染物的吸附,以及絮体上微生物、藻、原生动物和寡毛类动物对有毒物分解氧化作用,废水在曝气池停留4~10 h,使污泥与废水充分接触就可完成净化过程。活性污泥组成:
1.污泥绒粒 其成分复杂,因被处理的废水性质不同而不同,但多数形成绒粒的主体是菌胶团;
2.污泥生物 在绒团周边生活的生物群,主要有变形虫、鞭毛虫、根足虫、纤毛虫,尤以累枝虫、钟虫最多。此法净化效果较高,目前正在向着更完善化方面发展。
(五)生物膜法
用于净化食品工业、发酵工业废水。实践中较常应用的是生物滤池,该池利用滤料(花岗岩、无烟煤等)或转盘的吸附作用,使污水中菌、藻、微型动物阻留形成2~3 mm厚生物膜,其中原生动物吞噬细菌使膜不断更新,蠕虫吞食有机残粒,动物运动使粘状生物膜得到松动,在膜外层形成0.1~0.2 mm厚生态平衡小生境。当污水流经生物膜时有机污物被迅速吸附,成为细菌新陈代谢的物料,溶解性污物被微型生物降解吸收,转化成体内物贮存,难分解污物被滤池扫除生物分解去除,靠寡毛类线虫和昆虫幼虫的掠食作用清除多余老化的生物膜。为保证废水与矿化生物滤料充分接触,废水需在生物滤池停留30 min,污染物浓度便大幅度下降。
(六)生物接触氧化法
用于生活污水和毛纺、化工、制浆废水的处理。此法兼备活性污泥和生物膜法特点。所采用的工艺有:
1.生物铁法 利用铁的物化效应和生物效应处理焦化废水;
2.活性碳生物膜法 利用活性碳吸附作用,使微生物在碳表面繁殖来降解污物,净化氯基化合物工业废水;3.生物酸化还原氧化法 处理硝基苯化合物工业废水。
(七)土地处理系统
用于处理生活污水和食品工业废水。此法是一个物化、生化的综合过程,通过土壤较强的过滤、吸附、氧化、离子交换作用,微生物的吸收分解作用,以及土壤结构和植物根系对污物的阻滞作用,完全能使污水净化。污水在水田中停留3~8d,(BOD)5去除率可达80%~95%,P和N去除率分别达98%和85%,但污水中的油脂、皂类过多会堵塞土壤空隙,常带来灌田的“污水病害”,因此必须进行预处理后才能应用。
(八)固定化细胞法
用于多种工业废水的净化。在废水中直接利用含有某种特殊催化功能酶的微生物制备成固定化细胞。此法必须筛选具有特殊分解能力的菌种形成一个平衡系统,实现强化型废水净化。包埋纯种微生物制备的固定化细胞作为吸附剂,可有效去除废水中重金属、酚等芳香烃有毒化合物,有人从活性污泥中分离出热带假丝酵母菌,处理焦化废水酚的去除率达99%。此法净化效果最高,但因选育高产酶菌株困难,成本较高影响发展。
综上所述,生物净化在水污染治理上有很强的生命力,据所处理的污水成分及处理目的,选择适当的处理方法,或进行污水综合治理都能起到显著成效。
在对这些新方法应用感到希望的同时,我们还应该认识到这些治理方法都只是一些补救措施,仅有的少量可用水资源已经不容许我们再对其破坏,我们应该采取预防为主,治理为辅的措施,采取防治结合的战略方针,在源头上杜绝污染,在每个人的意识中形成节水的概念,在实际中采取有效措施对已受到污染的水体进行治理。
生命之源——水是有限的,是宝贵的,是不可再生的。面对一次次惨痛的教训,每个人都要自觉树立节水意识,节约每一滴水,减少和杜绝人为的水污染。水污染是文明的污染,是时代的污染;水消失就意味着民族消失,意味着人类的灭亡!为了民族的复兴,为了人类的生存,为了所有生命的继续存在,珍惜水资源,从现在开始,从我做起!