Vol.39,No.22021年2月
中国资源综合利用
China  Resources  Comprehensive  Utilization 0污水治理
我国地表水环境质量现状及污染修复技术研究
李雨桓韦 盼1,黄 慕2,刘立恒1,2,白少元「2
(1.桂林理工大学环境科学与工程学院;2.广西环境污染控制理论与技术重点实验室科教结合科技创新基地,桂林541004)
摘要:开展全流域尺度的系统调查,有助于科学评估我国地表水的环境质量。本文通过资料调研,分析了
中国地表水资源分布特点,探究了水环境质量现状、主要污染物及其特点,并总结了我国地表水环境质量 的改善技术。
关键词:地表水;水体富营养化;重金属;抗生素;改善技术中图分类号:X824 文献标识码:A
文章编号:1008-9500(2021)02-0195-03
DOI: 10.3969/j.issn.l  008-9500.2021.02.060
Research  on  the  Status  Quo  of  Surface  Water  Environmental  Quality
and  Pollution  Remediation  Technology
LI  Yuhuan, WEI  Pan, HUANG  Zhen, UU  Liheng 气 BAI  Shaoyuan 2
(1. College  of  E nvironmental  Science  and  Engineering, Guilin  University  of  T echnology; 2. Science  and  Education  Combination  Technology
Innovation  Base, Guangxi  Key  Laboratory  of  Environmental  Pollution  Control  Theoiy  and  Technology, Guilin  541004, Chin^
Abstract: Carrying  out  a  systemic  survey  on  a  basin-wide  scale  will  help  scientifically  assess  the  environmental  quality  of
China's  surface  water. This  paper  analyzes  the  distribution  characteristics  of  China*s  surface  water  resources  through  data
investigation, explores  the  status  quo  of  water  environment  quality, main  pollutants  and  their  characteristics, and  summarizes
the  improvement  technologies  of  China*s  surface  water  environment  quality.
Keywords: surface  water; eutrophication  of  water  body; heavy  metal; antibiotics; improvement  technology
地表水体主要分为河流、冰川、湖泊和沼泽。 我国幅员广阔,地表水资源分布具有显著的时空不均 匀性。其中,我国的河流主要分布在秦岭-淮河以南,
总长度约为42万km,有5万多条河流的流域面积超
过100 km 2,河流径流总量达27 115亿m 3;冰川主要 集中在我国西北部,其总占地面积约为59 400 km 2, 冰的储存量约为5 590 km 3,冰丿11融水具有干旱年多水、
湿润年少水的特点。此外,沼泽遍布全国各地,仅泥 炭沼泽和潜育沼泽两类的面积便达11.3万km 2,其中
潜育沼泽分布更广,泥炭沼泽的面积仅约为潜育沼泽 的二分之一。我国的沼泽大多地处低平、丰水的位置,
东北三江平原、嫩江平原的低洼处、黄河上游和沿海
地段是我国沼泽较为集中的区域,沼泽对我国农业的
发展起着至关重要的作用[11o
1我国地表水环境质量状况
数据显示,我国2020年第一季度地表水总体水 质良好[21o  2020年3月,我国地表水水质以II 类和m  类水为主,I  -皿类水质断面比例为80%,劣V 类断
面比例为2%,与2019年相比下降1个百分点叫 这 一时期,我国主要江河、重要水库和重要湖泊的水质 类别比例如图1所示[2]o
150.0%
water pollution
I 类 II 类 III 类IV 类 V 类 劣V 类■主要江河■重要湖泊■重要水库
图1 2020年3月全国主要江河、重要湖泊、重要水
库的水质比例
收稿日期:2020-12-06
作者简介:李雨桓(2000-),女,广西梧州人,本科在读,研究方向:环境污染控制。
通讯作者:刘立恒( 1982-),男,河北唐山人,硕士,副教授,研究方向:环境污染控制。
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O 污水治理中国资源综合利用第2期
2地表水污染特点及主要污染物
2.1地表水污染特点
2.1.1支流水系污染相对严重,干流水系污染呈加重
趋势
支流水系水量较少、流速较慢,水体交换的速 率低,自净能力弱,同时又流经人口聚集地,支流水 系受生活废水、工业废水、交通污染和大气污染等污
染源的影响,水体污染加剧,因此与干流水系相比, 支流水系的污染更严重铁与此同时,干流水系的水
体污染也随着工农业的发展日益加剧。
2.1.2污染排放量大,各地区的水系污染程度呈现分
级化
水体污染中的面源污染量大面广、瞬时性强,
而且构成复杂,收集处理相对困难。随着工业化进程 的加快,污染源与污染诱因越来越复杂,污染物
排放
量巨大,水体质量下降趋势明显。此外,由于各地区 人口数量、工业类型的差异,不同水系的污染程度呈 现明显分级。
2.1.3不仅城镇水体污染严重,农村地区的水体污染
问题也日渐加剧
当前,城镇水体污染严峻,大量污染型工厂转
战至原本污染源较少的郊区和农村,导致郊区和农村
的污染排放量增加,加重了农村地区的水体污染程度。 此外,农村对生活污水、工业废水的处理方式不容乐
观,并且农村居民环保意识较弱,水体污染的潜在性 更大,污染问题存在日渐加剧的可能。
2.2主要污染物及特点
表4水体中的主要重金属及其对人体的危害
元素 对人体的危害镉 对呼吸道、消化系统造成损害;致使骨质疏松等汞 致使乏力、精神紊乱、痉挛甚至死亡等铅 对造血、消化、生殖等功能早成危害;影响婴幼儿的生长发育珞 致使肾脏慢性中毒;引起肾脏、肝脏、神经系统病变等碑 损伤皮肤、脏器及周围神经,造成消化系统、神经系统等系统的功能发生紊乱
3地表水环境质量改善技术及特点
3-1水体富营养化
当前,我国水体富营养化治理以控制面源污染 为重点,主要采取物理法和生物生态法相结合的形式
对营养物质进行调控。
3.1.1物理法
(1)底泥疏浚。其旨在清除水体中的污染底泥,
即清除水体的内源污染,以减少底泥污染物向水体的
2.2.1营养物质污染
水体富营养化主要发生在湖泊、水库、城市运
河和城市公园等静水水体,与水体中营养物质的大量 积累有关。目前,我国大量静水水体不同程度地发生
富营养化现象[5]。富营养水体在视觉上呈现发绿发黑、
水质浑浊的特点,在嗅觉上可能散发出恶臭气味。同
时,营养物质的积累可能诱使水中浮游藻类繁殖加快, 导致溶解氧降低,使得其他水生生物死亡,生物多样
性降低,而且水生生物的尸体腐化又会加剧水环境污
染,如此恶性循环会对水体环境造成严重威胁。
2.2.2抗生素污染
抗生素在水体中长期积累,可能诱导产生耐药
性细菌,影响水生生物的正常生存,还可能通过饮水、 食物链等方式进入人体,对人体健康构成威胁,
对人 类的生产生活产生不利影响。因此,作为抗生素使用
大国,我国的抗生素水污染问题在国内外越来越受关 注。研究表明,我国不同江河流域的抗生素含量具有 明显的差异性,其中三大流域的抗生素含量表现为:
珠江流域〉黄河流域〉长江流域日。
2.2.3重金属污染
当前,我国工业蓬勃发展,而地表水环境的重 金属污染问题不容小觑。大量研究表明,重金属在水
中的含量存在时空差异性,不同重金属的含量峰值时 期不同;同一种类的重金属含量在丰水期、平水期和 枯水期有所差异。富集在水体中的重金属具有隐蔽性、 长期性、不易降解等特点,其在水体中日益累积,会
随着水循环进入人体,对人体健康及人类活动造成不
良影响,如表1所示。
释放罠此法是我国治理水体富营养化常用的方法,
但是,如果在疏浚过程中采取的施工方案不当或疏浚
处理技术不精,就容易导致疏浚底泥中的氮、磷等元 素重新进入水体,导致水体环境产生二次污染。
(2)机械曝气。简而言之,在水体的适当位置
进行人工曝气复氧,提高水体的溶解氧浓度,恢复水
体中好氧生物的活跃度,增强水体自净能力[8]o
3.1.2生物生态法
(1)水生植物吸收和转移。其利用水生植物的
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第2期李雨桓等:我国地表水环境质量现状及污染修复技术研究0污水治理
水质净化功能,吸收水中的氮、磷元素,逐步修复富营养化的水体环境。然而,由于不同植物对水体环境的修复作用具有特异性,因此充分利用不同水生植物的协同关系也是采用此法治理水体富营养化的关键。
(2)微生物降解。简单来说,以特定微生物的新陈代谢为基础,降解和转化水体中的营养物质,从而达到治理水体的效果。
3.2重金属污染
目前,我国主要通过联合物理法和生物法防治重金属内源污染。
3.2.1联合物理法
联合物理法去除水中的重金属主要是通过吸附材料吸附去除。但是,吸附材料在去除重金属污染物时不具备选择性,而在实际的处理中,水体重金属污染物一般不止一种,因此,防治水体重金属污染时,根据重金属的种类针对性地选择吸附剂尤为重要。
3.2.2生物法
利用水生动植物对重金属进行治理是近年来研究的新热点。其中,动物法中应用较多的就是低等动物,其主要通过利用它们的新陈代谢作用将水体中的重金属元素摄入体内,从而改变重金属的形态,以达到转移或去除水体中重金属的效果;植物法则利用某些超积累植物对水体中重金属的吸附和富集作用,对水体中重金属进行转移或转化。生物法中,利用动植物去除水中重金属具有针对性,因此人们要根据重金属的类别,定向选择合适的动植物进行治理。
3.3抗生素污染
3.3.1活性污泥法
活性污泥法是目前应用较多的抗生素去除方法,其成本低、处理方法有效,但容易诱发抗性菌株及抗性基因的产生。不同工艺去除不同种类抗生素的效果存在差异。其中,活性污泥法(CAS)可以有效地去除四环素类和磺胺类抗生素;而MBR对磺胺类抗生素的去除效率与污泥龄成正相关,即污泥龄越长,工艺的处理效果越好,因此非常有必要在工艺处理过程中控制污泥龄的长短。
3.3.2人工湿地
人工湿地的配置集合了物理法、化学法、生物法的效能,为去除抗生素提供了一种新的选择。GUAN 等研究发现,人工湿地能有效去除磺胺类、四环素类、大环内酯类及座诺酮类抗生素%在我国,人工湿地可以充分利用农村地形的特点,因地制宜建设,也可以利用农村已有的池塘、涝池等进行改造,简单易行,同时具有一定的景观效果,是建设中国美丽新农村的有效手段。
4结论
目前,人们可以采用多种方法来处理地表水环境质量问题。要想从根本上解决现存水环境问题,我国需要严格规范工农业污染的排放要求,引导大众增强环境保护意识。但是,由于人口、经济和社会条
件等因素的影响,地表水污染治理不可能取得立竿见影的效果,因此改善我国地表水环境质量状况仍任重道远。因地制宜地进行污染防治,有效应对我国当前严峻的地表水环境质量问题,是新时代建设美丽中国的客观要求和必然选择。
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