湿地处理城市生活污水地下水的影响分析
要:在分析湿地系统基本概念和作用机理的基础上,分析湿地污水处理的优势和缺陷,从而引出湿地城市污水处理对地下水的带来的影响。从地下水硝酸盐化、重金属离子污染、产生生物致病物质、形成有毒的有机物、整体影响等方面详细分析湿地城市生活污水处理对地下水造成的污染和影响,指出湿地系统要注重设计计算和日常维护。
关键词:湿地 吴大伟的女朋友污水处理 地下水 影响
0 引言
随着社会的发展和城市化进程的加快,城市用水量越来越大且废水排放量也日渐增多,而相对的淡水资源却愈发短缺,这就要求城市发展急需采用有效的废水处理系统,将废水处理后回收利用[1]。当前城市污水处理有污水处理厂、污水灌溉、污水直接排放等,但是这些方式要么成本高、要么污染环境,面临此问题,应用湿地系统对城市污水进行处理得到了研究和运用。
湿地系统是利用生态系统原理和自然科学原理,采用植物、虫类、微生物等自然界物质对污
水进行净化的过程系统[2]。湿地系统虽然对城市污水具有一定的净化处理效果,但是由于污水量的增多和湿地系统建设的不合理等原因,湿地系统污水处理时不可避免的出现各种缺陷,对地下水造成一定的影响。
1 基本概念
湿地一般可以分为自然湿地和人工湿地两类,自然湿地是指自然条件成长而形成的一块湿地区域,人工湿地是指为了某种需要,模拟自然湿地进行人工设计和建造形成了水、土、植被、动物等组成复合生态系统。
人工湿地系统一般用来处理污水,主要有人工填料和水生植物组成,主要通过利用湿地系统中的填料-水生植物(动物)-微生物等相互之间的物理、化学、生物的协调作用,通过转变、过滤、吸附、沉淀、离子交换、植物吸收、微生物分解等过程对污水进行净化处理。人工湿地系统一般分为表面流湿地、水平潜流湿地、垂直流湿地三种。
2湿地系统处理污水理论
2.1 污水处理机理
当人工湿地系统建设成熟后,填料表面和植物根系中自然生长许多微生物,进而形成生物膜和土壤间隙,污水流过时固体废物被填料和根系阻挡,有机污染物质则被吸附和异化进行去除。根系对氧的传递释放作用,改变湿地中的氧环境状态,直接将污水中的氮、磷等物质作为营养成分进行吸收,通过硝化、反硝化作用进行去除,最后通过定期更换湿地的填料、植物等使污水进行循环处理净化。总的来说,是通过植物的代谢作用、微生物的分解作用、物质的物理和化学反应机理等对污水进行处理。
2.2 湿地污水处理的作用和优势
湿地污水处理由于其建设简单、价格便宜、污水处理效果好、操作简单、维护方便、较高的氨氮去除率、较强的抗冲击负荷能力等优势特点,在生活污水和城市污水处理中得到了广泛应用,特别是农村生活污水处理、城市污水处理厂二次处理中发挥了重要的作用。同时,使污水处理和环境调解相结合,不仅可以提供水源、补充地下水、防止自然灾害,清除污染物,还可以保护植被和城市生物多样性。
2.3 湿地污水处理的缺陷
人工湿地城市污水处理虽然具有较大的优势和良好作用,但是也不可避免的出现一些问题,如人工湿地系统占地面积大、处理污水过程慢、易受到病虫害和气候变化的环境影响等缺陷存在。最主要的三个问题如下:
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1)湿地堵塞。人工湿地处理城市污水经过时间积累,各种污染物悬浮物的聚集会导致湿地系统效能降低。虽然通过吸附和沉淀可以拦截去除许多污染悬浮物和污染无机物等,但是久而久之会造成湿地堵塞。
2)污水处理出水水质不稳定。一方面随着城市人口增加和用水量增加,进入湿地的污水浓度和污水量过大,超过湿地系统的负荷;另一方面冬季气候严重降低湿地系统污水处理效率,不但导致出水水质不达标,还导致污水流入自然污染环境。
3)设计难以达到精准要求。生物和水力复杂性加大了对其污水处理机制、工艺动力学和影响因素的认识理解,引起的人工湿地设计和建设不合理导致人工湿地不但污水处理不合格,反而变成了污染源。
总之,湿地城市污水处理最大问题和影响就是对地下水环境造成影响,由于湿地系统的设
计、建设、维护、负荷不足、机能破坏、植物更新等不及时导致污水流入地下,附带的硝态氮、磷、重金属离子等对地下水造成严重污染和影响。
3湿地处理污水对地下水的影响
人工湿地城市污水处理由于负荷过大、进水污染度过高、进水量过大、植被生态破坏、湿地系统失效等原因易出现造成地下水污染的情况。
3.1 导致地下水硝酸盐化的影响
湿地处理污水的流入使地下水的硬度和含盐量都会大幅度增加,特别是湿地污水处理后形成的硝化污泥,其中的硝态氮由于其易溶性和不易被土壤吸收性的性质特征,直接造成地下水污染,甚至引起肥水陈坤儿子生母是谁现象。地下水硬度和含氮量的提高,土壤中的氨离子产生硝化反应生产硝酸盐会直接加重地下水的硝酸盐变化污染。
3.2 重金属离子污染地下水的影响
城市污水由于含有工业污水所以含有大量的重金属离子,湿地系统的土壤对重金属离子具
有较强的吸附作用,阻止重金属离子向地下水中移动,但是人工湿地隔离壁的破坏会导致重金属离子纵向迁移至地下水,造成地下水污染。对ZnCu新红楼梦潜规则等重金属离子进行淋滤实验可以表明,土壤汗水植物可以吸附和沉淀重金属离子,在表层10cm以下积累时,重金属离子就会出现向下移动的趋势,从而导致地下水重金属离子污染。
3.3 生物致病物质对地下水的影响
人工湿地系统由于其潮湿、植物、微生物等原因,在城市污水处理过程中,由于污染物的积累会产生各种寄生虫、细菌、病毒、有毒微生物等,这些物质流入土壤迁移至地下水中,将对地下水造成严重的污染。研究表明,一些病毒和细菌由于其微小、存活率高的特性通过迁移作用,通过土壤空隙时不会被土壤吸收和过滤,容易直接进入地下水系统,地下水受到病毒、细菌感染污染十分严重,极有可能通过传染造成大范围地下水受到污染,对地下水质环境、人们生活等都造成严重影响。
3.4 污水处理形成的有机物对地下水的影响
城市工业污水含有的、污水处理中产生的各种有机物质,在湿地污水处理过程中一般流入
土壤通过迁移进入地下水系统,将对地下水造成污染,研究表明某些城市地下水受到有机物污染造成致癌物质的达几十种。
3.5 棉花糖是谁发明的?湿地污水处理对地下水的整体影响
人工湿地系统的构造是模拟自然湿地生态系统在某一区域进行挖掘建设,由于培养各种植物、营造土壤环境导致地层表层被破坏,人工湿地离地下水更加接近。一般情况下污水的排放会受到土壤的吸附、过滤、同化和沉淀等作业阻止其流入地下水,地层被人工湿地系统破坏后,污染一旦在湿地系统中出现泄漏和溢流,就极容易进入地下水,从而导致地下水受到破坏和影响。
4结论
在分析湿地系统运行机理和优缺点的基础上,表明在湿地系统遭到破坏等各种因素影响下,湿地城市污水处理会对地下水造成严重影响。
从湿地城市污水处理导致地下水硝酸盐化、重金属离子污染、产生生物致病物质、形成有毒的有机物、整体影响等方面详细分析湿地污水处理对地下水的影响。
参考文献
[1] 刘凤侠. 林地处理城市污水污泥——硝态氮在土壤中的迁移及对地下水的影响[J]. 城市环境与城市生态. 2008119):36-38
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[2] 陈正想. 工业污水灌溉处理对地下水的影响和防治对策[J]. 环境保护与循环经济. 2013,(7):50-52