奎河水资源化工程采用水质指标的再讨论

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1、奎河水资源化工程采用水质指标的再讨论第l4卷第1期江苏环境科技2001年3月奎河水资源化工程采用水质指标的再讨论顾强饶应福向迎洪王莉(中国矿业大学徐州221008)(江苏建筑材料工业学院南京21(X)00)摘要分析了奎河水质变情古义,不同古义对奎河水质的要求,讨论了实现不同古义奎河水变清方案及其可行性和可靠性.作者认为,奎河水变清和全河道水质达标是一个很高的污染治理目标,需要通过对奎河污染控制系统的不断研究改进,水质指标的逐步提高才能逐渐逼近这一目标.关键词壹河污染治理水质指标水质指标限值FurtherDiscussionofWaterQualityStandardforWaterResour

2、ceProjectofKmlleRiverC,u,Raog,岫gYinghongAbstractMemung0fIl】ITtocl眦吕t毗eforwaterty0fKuiheRiverandtherequixement0fthes衄edifferentmaamsarearta-lm,aThediffezente吐application,fesslbityandreliabityarediscussed.TheauthorsconsiderthatttwningKuiheRiverwatertodm*ltte衄dthew0ttql1a1ity0fthewholestre.mngstandard讪

3、beavexyhip0uutreamlenttargetIt'snecessaryto嘶andim-provethepononcontrolsystem0fKuiheRivercom_咖h50aBtoimprovethew蛐qualitystandardandteachthetmgetsuccevely.KeywordsKuflleRiverPollutiontrealmentWaterqualitytgetWaterqLltytargetlimit奎河已经对徐州市和下游地区污染了多年,通过三期污染治理工程使奎河水变清技术界还存在不向意见的争论.有人认为奎河完成截污清淤工程后就可以实现

4、上述目标,有人认为工程完成后仍离该目标很远,关键是对奎河变清有不同的理解,对变清要达到的水质有不同的理解.1对奎河水质指标的两种确定方法对奎河治理工程来说,确定要改善的水质指标及其限值是变清方案的核心问题,决定了工程内容和今后的运行费用.在目前徐州市经济支持能力还不高,无力负担带有高级处理功能的污染控制系统.台理确定需要控制的水质指标和科学确定限值十分重要.讨论奎河污染治理后要达到的水质指标有两种方法:一是根据奎河沿岸政府对河流多功能定位,依据国家对奎河水域各类功能的环境质量标准分析,和目前奎河污水厂出水水质比较,确定要控制的水质指标和限值;二是对政府确定的水域功能或质量要求,提炼出影响该功能

5、实现的最主要水质指标,并根据实际情况(而不是国家标准)确定阶段性控制水质指标限值,通过不断采取措施逐步达到相应的国家标准.我们曾按第一种方式对奎河水质标准进行过讨论,本文将按第二种方式再次讨论奎河污染控制水质指标,以便提出比较切实可行的治理目标.我顾强,男,1943年出生,副教授,已发表论文多篇们知道,由于人口增加和经济发展,加上许多城市本来就缺水,流经城市的自然河流清洁水都被控制起来(如奎河上游水被储存在云龙湖)或者变成自来水,下游接纳的是城市排放的污水,几乎没有或只有少量清洁水起稀释作用,河流的自净能力几乎被完全剥夺了,造成许多城市中的黑臭河流.国家对这类水体没有适用的水环境质量标准,当地

6、政府对这类河流要求也比较低,根据自然河流制定的水环境质量标准实施存在一定困难.所以,从水域功能直接分析要达到的水质指标,而不是引用现成的标准就有其合理性.2政府对奎河水域功能要求和水质要求奎河目前是一条排洪和排污河流,也是输送农灌水的河渠.经过治理后要增加景观功能(不直接接触人体),徐州市政府对治理后的水质要求是奎河变清.黄桥断面水质达标.水质变清是一种通俗的提珐,在环境管理领域是一个不科学或者说是一个模糊的概念.根据国家对淮河流域各支流治理目标,作为淮河支流的奎河,应该达到地面类水水质标准.如果徐州市把奎河徐州市区段确定为景观河道,还需要达到景观娱乐用水水质标准中c类标准,即一般景观用水标准

7、.在没有清洁水源的奎河实现上述标准要化巨大一23第l4卷第1期顾强等麈河水资源化工程采用永质指标的再讨论20OI午3月代价,和徐州市经济实力产生现实矛盾.水质变清是徐州市为回避矛盾而提出的一种巧妙说法,它的模糊性为不同理解提供了空间,为逐步逼近真正意义的水质变清提供了时间.在奎河容纳的是经过污水厂处理的污水条件下,人们可以对奎河变清有以下不同理解:奎河内水质优于奎河二级污水厂出水水质,没有臭味,水面投有垃圾等漂浮物,有一定的透明度,有污染经历的奎河沿岸市民对河水没有反感情绪,河水进人故黄河后对故黄河水生生态系统没有明显影响;除了上述要求外,奎河河水中初步建立健康的水生生态系统,并有少量的高等水

8、生生物(鱼和底栖动物),可供市民垂钓和食用,增加河流景观效果;水质指标达到地面水类或景观娱乐用水c类水质标准,河水中建立了健康的水生生态系统,野生鱼类和其它当地水生生物种群得到基本恢复.严格达标和生态恢复方式应该是奎河治理追求的最终目标,但目前实现非常困难.只要适当增加一些治理措施,完成三期工程后实现第一种变清理解应该是有把握的,要实现第二种变清理解仍有一些难度.我们认为以第二种理解作为治理目标比较台适,因为河道内水质没有达到景观用水标准,可以称之为初步变清.需要指出,这三种理解和实现确定的奎河功能都不矛盾,但和国家对准河支流治理要求有差距.3奎河河水初步变清对水质要求及水质指标讨论奎河水目前

9、主要用作农灌水,今后可以扩展至市政杂用水,污水厂出水水质基本可以瞒足这些用途的要求,如果没有太型水生生物持续自然存活的要求,对水质关键的要求是稳定性,是要满足河道不变黑发臭的景观基本要求.对受有机物污染河水发黑发臭现象,多数专家认为是一种生物化学现象,即当水体遭受有机污染,水中耗氧速率太于复氧速率,水体特别是底泥缺氧而发生厌氧分解,产生HS,NI43和其它有气味小分子有机物,形成特殊的臭味.同时生成的甲烷,硫化氢和氮气等气体上升过程携带污泥进人水相,使水体发黑.在既有河水又主要是拷水处理厂出水的准静止河道中,水质恶化的另一个原因是大量营养盐存在使水体很容易产生太量藻类,使有机物含量升高,这是富

10、营养化的表现.一24一根据对河水黑臭产生原因分析,胡国臣等_2提出控制黑臭的水质指标及其临界值为:(括号中数值是考虑了安全因素后的建议控制值)BOD514(10)me/L;Do1.8(2)rag/L;还原硫酸盐为硫化氢的细菌数20DD(1,.0y叶,nl;水体黑度CH<21.5(2O).这是一套静态指标,根据这些指标可初步判断水体黑臭现状,也能够初步判断向黑臭方向发展的可能性.但是,这套指标段有考虑影响水质措程变化的因素,也没有考虑指标之间互相密切关系.此外,水体黑度和硫还原菌数量是水体缺氧直接结果,又是加速耗氧和水体黑臭的因素,但主要是一种状态指标,作为控制指标不容易使用,因此

11、实际可以使用的控制参数仅是溶解氧浓度和BOD浓度.昆明考察实践表明,DO>2mg/L,BOD5<10mg/L可以基本上为市民接受.昆明市利用二级污水处理厂(连续序批式工艺)出水作为翠湖公园瑚泊景观用水和太官河河水补充水.有机物浓度和徐州情况类似,氨氮和总磷指标略好一些,中间也没有高级处理环节,河道没有进行人工瀑气.笔者去翠湖公园实地考察,尽管湖水颜色和正常自然湖泊水色不同,要难看一些,但水体基本无味,保持一定透明度,这种水质被广太游园者接受,已经运行了一年多.实地考察也发现,这种净化荇水在湖泊中停留一段时间,透明度降低,颜色加深,特别是死水区,水色显得黑一些.实地考

12、察还表明,翠瑚中很少有野生水生动物和水生昆虫,只有少量人工饲养鸭子,猜测是水中还没有建立正常的生态系统.昆明经验说明二级污水处理厂出水直接作河道景观用水,水体变清是非常初步的,在水流缓慢(大气复氧能力低)条件下不能完全避免发黑.要想完全避免发黑发臭,必须在全河道保证溶解氧浓度大于2r螭,L,这就需要采取一些特殊措施.进一步改善回用水形成水体水质,有三种途径可供选择:3.1污水深度处理传统的控制亨可流黑臭的方法是控制耗氧性物质处于尽可能低的水平使之和河流复氧能力相匹配.一些北方城市(北京,天津,大连)在利用二级污水处理厂作景观用水和市政杂用水时,主张强化脱磷脱氮,进一步混凝过滤去脒s=s和通过消

13、毒杀灭有害微生物,通过降低出水的ss,BOD,COD,NH3一N含量,第l4卷第1期顾强等/奎河水资源化工程采用水质指标的再讨论2001年3月降低对水体溶解氧消耗.具体控制指标可以通过建立奎河水质模型计算得到.这样做需要增加奎河污水厂工艺环节,增加投资和运行费用.3.2河道人工曝气另一种传统方法是通过人工河道曝气,保证底层水体尤其是表层底泥溶解氧浓度合理水平,这是国外一种控制有机污染的成功经验,也可以用到奎河防止黑臭方面.德国梅塞尔集团和复旦大学合作,在苏州河进行了中等规模纯氧河道瀑气试验,试验结果表明,即使黑臭程度高的河道,复氧后20h臭味基本消除,水体颜色明显改观,COD和BOD大幅度下降

14、(30%55%).在该研究课题鉴定会上,专家主要结论是:实验室试验证明人工充氧对消除水体黑臭有良好效果,并能削减污染负荷;河道表层底泥处于厌氧状态并影响上复水体水质,河道充氧有助于表层底泥由厌氧转为好氧,从而帮助河道生态系统恢复;以苏州河目前水质和水利条件为基础的计算表明,该方法总投资,运行费用和单位污染物去除成本均低,在技术上和经济上是可行的.这种方法没有需要控制的水质指标,只需要考虑合理的补充曝气的时间(水力停留时间).3.3综合生物学方法我们知道,好氧塘可以处理污水而又使塘内水保持好氧状态,关键是较浅的水深(以便进行光合作用)和塘中可以净化污水的藻菌共生系统,实际上这是一种利用生物而不是

15、控制耗氧及营养物质浓度,或人工供气来保证水质稳定性的一种方法.人们已经注意开发这种利用生物技术控制河流水体黑臭的方法.上海华东师范大学徐亚同等和美国普罗生物技术(上海)有限公司合作,利用该公司的解毒剂和水体净化促生液(含有多种降解污染物的酶,促进微生物生长的营养物质)使已经黑臭的上海徐汇区上澳塘水体变清.试验时施用促生液后,COD和BOD都有明显降低(50%和70%),水体溶解氧浓度由原来的小于1m/L增加至(810)rT1,L.水体溶解氧状态变化是很关键的,它使好氧微生物和藻类区系的形成和发展,并从低等向高等演替,增加生物的多样性.开始使用的解毒剂至关重要,使水体从厌氧转化到好氧,启动了生物

16、恢复过程.试验中生物修复最令人信服的证据是藻类种类(多样性)的逐日增加和优势种由耐污类型向寡污型的转变.代表厌氧状态的反硫化细菌数量也减少.微生物种类的增加和绝对数的减少使得水体透明度由20cm增加到(608o)cm.4奎河水生生物对河道水质与水环境的要求景观河道中增加鱼类等水生动物,将增加不少情趣,同时对污染控制也增加不少难度.奎河若要有鱼类持续生存还和以下一些指标有关:4.1S这是厌氧分解产物,河道淤积过后底泥和水体底部缺氧都会发生有机物厌氧分解产生硫化氢,危害鱼类生存.根据渔业用水标准,硫化氢浓度不允许超过02r虮.4.2有害物质因为进入奎河的污水中仍有3o%左右的工业污水,控制这部分污

17、水中的有害物质,防止危害鱼类,并通过食物链影响人群健康仍十分重要.其中,挥发酚,多氯联苯,方向族化合物等需要特别注意.4.3致病微生物池塘养鱼一定要注意每年清塘消毒,防止鱼病的发生.奎河污水厂出水没有经过消毒,可能存在各种致病微生物,是对鱼类等水生动物的潜在威胁.4.4水深和水温.流速俗话说,一寸水一寸鱼,说明河道水深对鱼的生存十分重要,一定要在河道内积存一定深度的水.污水水温一般比清洁水高,重要的是温度变化不要太剧烈,水保持一定流速对鱼类生存有益.4.5饵料这可能是一个重要指标.奎河中的鱼类不能象鱼缸中的金鱼一样靠人工投饵生存,而要靠天然饵料.从污水处理系统新进人奎河的净化水,与受污染的天然

18、河流不同.受污染天然河流仍然存在自然水生生态系统,尽管已经受到严重影响.而污水厂出水是需要重新建立正常的水生藻类和浮游动物生态系统,这需要一定的时间,这使放养鱼类缺乏天然饵料,成为鱼类在这类水中生存的一大障碍.这是故黄河水和奎河污水厂出水性质的一大区别.所以,奎河中形成哪怕是自然河流或口一中污带所具有的藻类和浮游动物组成,也可以保证比较耐污的贝类,甲壳类,鲫鱼和鲶鱼生存.5结语根据对奎河初步变清的理解,截污后奎河水应(下转27页)一25第14卷第1期许秋瑾等/由互联网分析我国环保产业2001年3月2与环保产业相关的研究机构和学术刊物2.1研究机构目前网上注册收录的研究机构仅为13家,主要针对污

19、水处理和节能技术的研究和开发.研究机构数量不多,研究方向也缺乏多样化.可能有部分研究机构未在网站上注册,但在注重信息多元化,信息广泛交流的时代,这本身就是问题.2.2学术期刊目前网上注册收录的学术期刊有18个,并不全面,可能有很多学术期刊未专门注册并设计网页,但内容已相当丰富,涉及海洋,交通,农业,油气田,化工,山地,流域多方面,刊物承办单位多为国家部委,科学院所属研究所,比较集中.3讨论环保市场大环境较好.目前搞好环境保护已成为实施可持续发展战略的关键,国家在九五计划和2010年远景纲要)以及<中国21世纪议程)中均提出了我国可持续发展的总体战略,对策和行动方案在实际工作中加大

20、了环保立法,执法力度,进一步完善了环境经济政策,切实增加了环保投人,使我国环保投人占c,NP的比重逐年上升,统计表明1999年我国环境保护的总投资已超过国内生产总值的1%.同时积极开展环境科学研究,把环保产业列人产业调整中优先发展的领域,制定鼓励优惠政策,大力发展环保产业,并在固定资产投资等方面优先予以扶持,促进环保产业形成规模.我国环保产业仍落后于经济和社会发展的要求,目前尚属新兴产业,处在起步发展阶段.经济和社会的发展,一方面给资源和环境保护带来更大的压力,但同时也给环保产业的发展提供了广阔的发展空间,环保产业在中国将成为高成长类产业.所以对有志于环保产业的企业家,科学家,既是挑战,也是机

21、遇.我国环保公司,企业主要集中在大城市如北京,上海或江苏,浙江东部经济发达地区.为了配合西部大开发,有必要在政策上鼓励西部地区环保产业的发展,或东部地区大型环保公司到西部地区建立分支机构或办事处.一定要吸取教训,避免环境保护大大滞后于经济发展的现象,西部大开发一定要和环境保护同时进行.对于我国这样急需环保技术的环保市场,环保产业.环保科研机构的数量以及涉及的科研领域都需进一步完善.普及环保知识.环保刊物在保证学术先进性的同时,需进一步大众化,基层化.环保知识的普及,有利于提高国民的环保意识,促进环保市场的孕育和发展.互联网的迅猛发展,使我们能够比较广泛地了解资讯,在总结,分析,判断的基础上,使

22、寻找创业契机成为可能.(收稿日期:19991129)(上接25页)该在满足农灌用水水质基础上,还要保证河水具有一定的稳定性.不会发黑发臭,要为河道内有鱼生存创造一定的条件.有鱼和河水变清一样,是从比较初步逐步转变到真正意义的河水变清和自然水生生态系统的恢复.在初步变清和有鱼阶段,对污水处理厂出水要求:BODs<10msZLN也一N<8msZL(可以根据池塘养鱼经验进一步放宽);DO>2mg/L;出水最好能够杀灭有害水生生物的微生物和病原苗;溶解氧浓度在(35).gZL以上;保持上层底泥处于好氧苗或兼性苗占主导苗状态;能够有充足的天然饵料和健康水生生物生

23、态系统.如果满足上述指标,奎河就能够变清并初步恢复水生生态系统.参考文献1顾强奎河水资源化工程采用水质指标的讨论.江苏环境科技2OOO,13(4):24262胡国臣.预防水体黑臭的水质指标研究.上海环境科学,1999,培(11):5235253温灼如.苏州水网臭警报方案的研究环境科学.1987,8(4):274王诚信.污染河流的纯氧瀑气复氧.上海环境科学,1999,18(9):4114】35徐亚同.上澳塘水体生物修复试验.上海环境科学,2OO0,19(10):480船46李扞东.优热复台苗群用于城市生活污水净化新技术的研究环境科学研究.2OOO,13(5):14.一16(收稿日期:2OOO一1211)一27