资源与环境科学现代农业科技圆园12年第12期我国饮用水水质污染来源及处理技术任春雷范欣芳渊郑州大学水利与环境学院袁河南郑州450001冤摘要随着我国经济的发展和人民生活水平的不断提高袁人们的环保意识也在逐渐增强袁同时对水质与水量的要求愈来愈高遥该文对我国饮用水水质所面临的主要问题袁即微量有机污染物尧藻类及其代谢产物尧氯化消毒副产物尧管网二次污染和饮用水常规处理技术与深度处理技术进行概述袁以减轻饮用水水质污染遥关键词饮用水曰水质曰污染来源曰处理技术中图分类号X523文献标识码A文章编号1007-5739渊2012冤12-0212-01水是生命之源袁是人类赖以生存尧不可缺少的基本物质袁是地球上不可替代的宝贵资源遥随着我国经济的发展和人民生活水平的不断提高袁人们的环保意识也在逐渐增强袁同时对水质与水量的要求愈来愈高遥但由于工业化和城镇化步伐的加快袁用水量的增加和水环境的污染袁加剧了淡水资源的短缺[1-3]遥地表水水体被大量有害有机化学物质和病原微生物污染袁常规净水工艺根本无法消除这些种类繁多的有害有机物袁饮用水深度处理势在必行遥1饮用水水质污染来源近年来袁我国水土流失严重袁大量污染物流入水体中袁水处理设施效率较低袁致使饮用水源受到严重污染遥在我国的主要水域均检测出多种有机污染物袁有的高达上百种甚至数百种袁其中部分是具有致癌尧致畸尧致突变作用的有机污染物袁因而对人体健康构成严重的潜在威胁[4]遥饮用水水质污染的来源复杂袁主要涉及微量有机污染物尧藻类及其代谢产物尧氯化消毒副产物尧管网二次污染等方面内容遥1.1微量有机污染物我国水体有机污染十分严重袁这些有机污染物往往具有浓度低尧危害大尧去除难的特点袁一些有机物有致癌尧致畸尧致突变作用遥由于城市与农田径流等作用袁大量工业废水和生活污水不达标排放袁大气污染加剧等袁导致饮用水中的有机污染物浓度逐渐升高[5]遥原水若含有高浓度的有机物袁会对胶体产生严重保护作用袁导致水体中的氯化消毒副产物尧铝的剩余量和混凝剂药耗量等都明显增加袁危害人体健康[6]遥1.2藻类及其代谢产物目前袁我国水体的富营养化问题比较严重袁引起藻类等浮游生物加速繁殖和生长遥许多藻类在新陈代谢的过程中会产生藻毒素袁可使人体致病或死亡遥虽然藻类的尺寸和比重都较小袁但由于其带负电荷袁对处理过程中的过滤尧混凝效果会有不利影响[7]遥另外袁在处理污染水体的消毒工序中袁藻类会与氯作用生成复杂的氯化消毒副产物袁使水的致突变活性增加遥1.3氯化消毒副产物对污染的水体进行消毒袁在水质处理中被普遍采用遥氯化消毒可防止管网细菌繁殖袁具有良好的消毒效果[8]遥但通过深入研究发现袁氯化消毒时袁水中某些有机成分和无机成分会与氯作用发生化学反应袁生成的大部分副产物无益于人体健康遥收稿日期2012-05-022121.4管网二次污染管道输送水体过程中产生的污染正逐渐引起重视遥污水处理厂一般位于城郊袁大部分自来水厂都未对水进行水质稳定处理袁经过较长的管道输配袁管网出水的色度尧浊度尧细菌等指标明显高于出厂水袁水质下降明显袁造成管道的二次污染[9]遥2饮用水处理技术2.1常规处理技术该技术主要去除胶体物尧悬浮物尧病原微生物等袁是在传统的常规工艺的基础上发展起来的袁经过多年的利用袁技术工艺不断完善遥目前袁饮用水常规处理技术包括4个程序袁即混凝尧沉淀与澄清尧过滤尧消毒[4]遥但饮用水常规处理技术只能去除水中悬浮物尧胶体物质尧细菌和大肠杆菌等袁而对大量有机污染物特别是溶解性有机污染物的去除能力差遥因此袁须在现有常规处理技术与工艺的基础上进一步发展和完善袁通过增设深度处理工艺袁确保饮用水水质安全遥2.2深度处理技术深度处理是在常规处理后袁采用适当的处理方法袁将常规处理不能有效去除的污染物或消毒副产物的前提物加以去除遥2.2.1活性炭吸附技术遥活性炭吸附是在常规处理的基础上去除水中有机污染物最有效尧最成熟的水处理深度处理技术遥活性炭是一种非极性吸附剂袁作为具有较大吸附能力的多孔性物质袁依靠其表面的物力吸附作用袁可吸附污染水体中的非极性尧弱极性有机物质[5]遥活性炭可以多层吸附袁选择性低袁也可脱附袁有利于活性炭吸附饱和后的再生遥活性炭吸附技术对饮用水中的有机物有一定的吸附去除作用已被公认遥但是活性炭价格较贵袁因而影响了其在水处理中的推广应用遥对于三卤甲烷类物质袁活性炭的吸附容量较低遥2.2.2臭氧氧化技术遥臭氧是一种强氧化剂袁可以通过破坏有机污染物的分子结构来改变污染物性质袁还具有除臭尧除色作用遥在水污染处理工艺中袁由于臭氧的投入量有限袁导致大量有机物不能完全被分解袁一些中间产物仍存在水中[10]遥另外袁臭氧处理出水再进行氯化消毒时袁某些臭氧化中间产物易与氯作用发生化学反应袁生成的三卤甲烷类物质使水的致突变活性增加遥因此袁在饮用水处理中袁臭氧氧化须结合其他工艺发挥作用袁如在活性炭床前设置臭氧氧化与活性炭联合使用遥也可用臭氧替代原有的预氯化工序遥2.2.3生物活性炭技术遥生物活性炭法的特点是完成生物硝化作用将NH4+-N转化为NO3--N曰将溶解有机物进行生渊下转第233页冤.com.cn. All Rights Reserved.尹长勇院鄂温克旗沙地治理技术与效益分析上辅以杨树高杆固定[4]遥3.5.4的生产尧生活袁保证交通运输的畅通遥通过沙地治理技术推广的实施袁项目区生态环境得到改善袁草牧场沙化得到控制袁促进地区经济的快速发展袁加快农牧民脱贫致富的步伐袁推动广大农牧民更加积极投身到防沙治沙工程建设中[6]遥4.3经济效益通过沙地治理技术推广的实施袁可为项目区新增林草面积133.33hm2袁保护草牧场666.7hm2遥受保护草场可增加产草量按6.6kg/hm2计算袁可增加产草量1000t袁按单价0.3元/kg计算袁可新增产值30万元遥新增乔木林66.7hm2袁按人工林蓄积量45m3/hm2尧300元/m3尧20年1个伐期计算袁可增产值90万元遥新增灌木林66.7hm2袁林价按1500元/hm2计算袁可新增产值10万元遥5参考文献[1]张万里袁于民袁杨晓光.关于拜泉县三北防护林工程建设及发展趋势的探讨[J].防护林科技袁2006渊5冤院67-68.[2]刘建国.封山育林使蓝旗生态与经济野双赢冶[J].内蒙古林业袁2007渊5冤院15.[3]李滨生.治沙造林学[M].北京院中国林业出版社袁1998.[4]夏月云袁党永寿.海晏县荒漠综合治理研究[J].青海农林科技袁2007渊1冤院19-22.[5]祝列克新世纪初全国防沙治沙工作的基本思路[J].中国林业袁2002渊6A冤院3-5.[6]肖玉明袁王玉环袁马宗泰.青海省海晏县沙岛地区实施生态综合治理的效益分析[J].青海草业袁2004渊3冤院27-28.平铺式配置遥在坡度不大尧流动性小的沙丘上袁采用灌草混播式袁全面平铺式进行固沙遥3.5.5线性配置遥在沙地与草原过渡区沿线袁带状栽植樟子松幼苗袁以利于形成预防性治沙防护林遥在治理沙地过程中袁各种配置方法应相互结合在一起袁以充分发挥综合效益袁达到最大治理效果遥4效益分析4.1生态效益锡尼河口沙地治理技术推广后袁可为项目区新增林草面积133.33hm2袁使项目区乔尧灌尧草植被面积增加袁保护了植物种的多样性袁有利于涵养水源尧调节小气候尧减轻干旱等自然灾害曰增加供氧能力袁净化大气袁维护生态平衡袁促进生态环境改善曰经过治理袁可以有效地控制沙地扩展袁增强沙地蓄水能力[5]曰可保护草牧场666.7hm2袁恢复草牧场533.3hm2袁使区域风沙危害得到控制袁生态环境日益好转袁为全面推进呼伦贝尔防沙治沙工程和遏制沙化尧沙害发展趋势提供技术支持袁并奠定理论基础遥4.2社会效益项目实施后袁将极大改善和保护草牧场的退化和沙化袁转变生态环境袁提高人们的生活质量袁特别是杜绝了流沙危害牧民草牧场尧居民住房尧掩埋公路尧铁路现象袁保护农牧民渊上接第212页冤.com.cn. All Rights Reserved.物氧化遥与单纯采用活性炭吸附相比袁生物活性炭不仅提高了出水水质袁增加水中有机物的去除效果曰而且降低了活性炭的吸附负荷袁延长了活性炭的再生周期袁减少了运行费用[11]遥另外袁氨氮可以被生物转化为盐袁从而减少了后氯化的投氯量袁降低了三卤甲烷的生成量遥2.2.4膜分离技术遥20世纪70年代袁膜分离技术逐渐应用于水污染处理中遥经过20多年的实践应用袁膜分离技术目前被认为是最有前途的水处理技术遥近年来袁随着膜材料价格的不断降低袁膜分离技术在水处理应用中具有越来越强的竞争力[12]遥膜分离技术以压力为推动力袁利用不同孔径的膜筛选和分离水中的颗粒物质遥该技术不需要添加药剂袁可去除多种复杂的污染物袁通过选用不同的膜实现预定的分离效果袁运行可靠袁设备紧凑袁易于实现自动控制遥3结语由于水源水中有机物的种类尧性质千差万别袁而每一种单一净水工艺都有其特定的处理对象袁因而采用单一的工艺很难获得安全尧可靠的饮用水袁需要将各单元串联起来袁发挥各自的优势去除水中不同性质的有机物遥将臭氧氧化尧渊上接第230页冤地经济作物减产甚至绝收遥因此袁必须合理利用气候预测和天气预报来规避气象灾害袁以趋利避害袁提高农民收入遥5参考文献[1]杜顺义袁王志伟袁郭慕萍袁等.气候变暖对山西农业生产及粮食安全的影响[J].中国农业气象袁2009渊S1冤院29-32.[2]扎兰屯地区近30年气象条件变化及与作物产量的关系[J].气象袁2006渊8冤院113-117活性炭吸附尧生物处理与常规工艺联合起来袁优化组合新的工艺袁是对饮用水水质污染处理技术新的探索遥4参考文献[1]王占生袁刘文君.微污染水源饮用水处理[M].北京院中国建筑工业出版社袁1999.[2]梁好袁盛选军袁刘传胜.饮用水安全保障技术[M].北京院化学工业出版社袁2006.[3]生.水的深度处理与回收技术[M].北京院化学工业出版社袁2004.[4]朱曼江.终端用水装置设计研究[D].西安院长安大学袁2010.[5]李晓东袁蔡国庆袁马军.水中有机成分及其对饮用水水质的影响[J].给水排水袁1999袁25渊5冤院12-14.[6]李令春袁杨学儒.生物技术及工程技术对水库藻类的控制[J].中国建设信息院水工业市场袁2007渊10冤院29-30.[7]张淑红袁庄玮.水中有机成分及其对饮用水质的影响[J].污染防治技术袁2007袁20渊2冤院58-60.[8]邵俊艳.有机污染物对饮用水水质的影响[J].中国质量技术监督袁2008渊10冤院65.[9]马军袁冯琦.给水处理面临的主要问题与技术发展对策[J].哈尔滨建筑大学学报袁2000袁33渊2冤院49-52.[10]徐晓沐袁高科达.氯化消毒副产物及二氧化氯消毒剂的应用[J].化学与粘合袁2003渊6冤院319-322.[11]韩帮军.臭氧催化氧化除污染特性及其生产应用研究[D].哈尔滨院哈尔滨工业大学袁2007.[12]林通.沉积物中石油污染物的生物修复控制实验研究[D].西安院西安建筑科技大学袁2008.[3]黄先锋袁王胜兰袁赵开军.1961-2008年奎屯垦区农业气候资源变化分析[J].沙漠与绿洲气象袁2010袁4渊2冤院-58.[4]周长江袁薛新慧.克拉玛依冬季气候变化特征及其对设施农业的影响[J].沙漠与绿洲气象袁2011袁5渊2冤院50-53.[5]张青文袁林昌善袁张一宾.河北省农业气候资源与气候生产潜力[J].华北农学报袁19渊3冤院-59.[6]丁一汇袁任国王袁赵宗慈袁等.中国气候变化的检测及预估[J].沙漠与绿洲气象袁2007袁1渊1冤院1-10.[7]马宏武袁玉素甫窑阿布都拉.影响和田冬季设施农业的气候变化特征分析[J].沙漠与绿洲气象袁2007袁1渊4冤院46-48.233
