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城市污水治理及生态环境保护策略论文

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2024-05-13 10:31:19    来源:    作者:liyuan

摘要:随着城市化进程的不断加速,城市环境污染问题也渐渐突出,城市污水治理成为环境保护和可持续发展的重要课题。城市污水中含有大量有机物、营养物和重金属等有害物质,如果未经处理直接排放,将会对水体、土壤和生态系统造成破坏。生态环保强调生态系统保护与修复,以自然生态过程为基础,通过构建自给自足、自净自愈的生态系统来实现污水净化。文章旨在探讨基于生态环保理念的城市污水治理策略,为城市环境治理工作提供有益参考。

  摘要:随着城市化进程的不断加速,城市环境污染问题也渐渐突出,城市污水治理成为环境保护和可持续发展的重要课题。城市污水中含有大量有机物、营养物和重金属等有害物质,如果未经处理直接排放,将会对水体、土壤和生态系统造成破坏。生态环保强调生态系统保护与修复,以自然生态过程为基础,通过构建自给自足、自净自愈的生态系统来实现污水净化。文章旨在探讨基于生态环保理念的城市污水治理策略,为城市环境治理工作提供有益参考。

  关键词:生态环保;城市环境工程;污水治理;生态景观;可持续发展

  0引言

  城市污水排放对环境和社会产生的影响不容忽视,其中包括对水资源的污染、水生态系统的破坏以及人类健康风险的提高。因此,实现有效的污水治理对保护生态环境、维护公众健康以及促进可持续城市发展具有重要意义。随着生态环保理念的深入,开始转向探索基于生态环保的城市污水治理策略。这种策略强调将生态系统的自净、自愈、自洁能力引入污水处理过程中,通过植物、微生物等生态技术实现污水的自然净化,从而达到高效、低耗、可持续的治理效果。

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  1生态环保理念

  生态环保理念是一种注重自然生态系统保护与修复的理念。它强调人类与自然环境之间的和谐共生,旨在通过合理利用生态系统的自我调节、自我修复和自我保护能力,实现可持续发展。该理念认识到人类活动对生态环境的影响,并试图通过促进生态系统的稳定和健康来解决环境问题。生态环保理念认为自然界中的生态系统具有自我平衡和修复的能力,能应对外界干扰和压力,实现自我调节,从而保持其稳定性和可持续性[1]。生态环保强调保护和维护物种多样性,认识到生物多样性是维持生态平衡和生态功能的基础。生态环保倡导从源头上预防污染和废弃物的产生,降低对环境的负担。同时,在城市规划、建设和环境治理中采用生态工程和生态设计方法,借鉴自然的生态过程来解决环境问题。生态环保理念对解决当今全球面临的环境问题具有重要意义,它呼吁人类认识到与自然界的相互依赖关系,采取合适的措施保护和修复生态系统,以实现可持续发展。

  2城市污水治理的重要性

  2.1保护水资源

  城市污水治理在生态环保理念下的重要性主要表现在保护水资源方面。

  通过生态环保理念下的污水治理技术,可以有效去除污水中的有机物、营养物和污染物,改善水体质量,提升水质将有助于保障饮用水源的安全,满足人类生活用水需求[2]。

  城市污水排放对水生态系统产生破坏,导致水生动植物丧失栖息地和食物来源。通过污水治理,减少对水生态系统的污染,有助于维护水生态系统的健康和稳定,维护生物多样性。

  城市污水未经处理直接排放或渗入地下,会使地下水受到污染,影响供水质量。采用生态环保理念的污水治理技术,可减少地下水受到的污染,保护地下水资源的安全和稳定供应。

  2.2维护生态平衡

  生态平衡是指生态系统中各个生物种群之间及其与环境的相互关系保持相对稳定和和谐的状态。

  控制富营养化。城市污水中的有机物和营养物进入水体后,会促进水中藻类和水生植物的过度生长,形成藻华,导致水体富营养化。藻类会消耗水中的氧气,使水体缺氧,对水生动植物造成危害,甚至导致鱼类大量死亡,破坏水生态平衡。通过生态环保理念下的污水治理方法,如湿地净化和植物净化,有效去除污水中的有机物和营养物,降低水体富营养化的风险,维护水体生态平衡[3]。

  保持生态链条稳定。生态系统中的生物种群之间存在着复杂的相互关系,构成生态链条。城市污水的排放会破坏这种生态链条,导致生态平衡失衡。通过污水治理,减少对生态系统的干扰,有助于保持生态链条的稳定,维护生态平衡。

  提升生态景观。生态环保理念下的污水治理强调恢复和保护自然的生态过程,提高城市水体的生态环境质量。这样能维护生态平衡,还可以提升城市的生态景观,为市民提供更优美的生活环境。

  2.3促进资源回收利用

  城市污水中含有大量的有机物和营养物,以及一些有价值的资源,如能源和肥料。通过合理的处理和利用,这些资源可以得到回收和再利用,实现资源的循环利用。

  城市污水中有机物通过生物处理等技术转化为沼气,作为一种可再生能源进行回收利用。沼气是一种含有丰富甲烷的气体,可用于发电、供热、燃料等,减少对传统能源的依赖,降低碳排放,实现能源的节约和环保。

  城市污水中含有大量的营养物,如氮、磷等,这些营养物通过生物处理技术转化为有机肥料。将污水中的营养物回收制成肥料,可用于农田施用,提高土壤肥力,减少化学肥料的使用,有助于农业的可持续发展。

  在城市污水处理过程中,产生大量的污泥,其中含有丰富的有机质和养分。通过经过处理和加工,污泥可以用作土壤改良剂、燃料、建筑材料等,实现污泥的资源化利用,减少对土地的占用和环境的负担。

  2.4减少能耗和运维成本

  传统的污水处理方法通常需要大量的能源和高昂的运维成本,而生态环保理念下的污水治理强调利用自然的生态过程,减少能耗和运维成本。

  自然净化过程。生态环保理念下的污水治理方法,如湿地净化和植物净化,利用自然的生态过程进行污水处理。湿地和植物通过吸收、降解和吸附作用,有效去除污水中的有机物和营养物,实现污水的自然净化,无需大量能源投入。

  能源回收利用。生态环保理念下的污水治理强调能源的回收利用。通过将污水中的有机物转化为沼气,可以作为一种可再生能源供给污水处理过程中的能源需求,降低能源消耗[4]。

  降低运维成本。生态环保理念下的污水治理通常采用自然生态系统的自净能力,减少机械设备和复杂操作的需求,降低运维成本。湿地和植物净化系统相对简单,不仅节约运维成本,还减少运营中的故障维修频率。

  2.5利于提高城市环境质量

  生态环保理念下的污水治理技术可以有效去除污水中的有机物、营养物和污染物,使得城市水体的水质得到显著改善。清澈的水体不仅美化城市景观,也提升市民的居住感受。

  改善空气质量。城市污水中的有机物和营养物如果不经处理就直接排放,会产生难闻的气味,污染城市空气。而采用生态环保理念的污水治理方法,如湿地净化和植物净化,能够有效降解这些有机物,减少气味的产生,改善城市的空气质量。

  噪音减少。传统的污水处理设施通常需要大型机械设备和设施,运转时会产生噪音污染。而生态环保理念下的污水治理强调利用自然生态过程,减少机械设备的使用,降低噪音污染。

  提升生态景观。生态环保理念下的污水治理通常采用湿地和植物净化系统,这些系统不仅可以治理污水,还能营造出绿色的生态景观,增加城市的绿地覆盖率,提升城市的生态环境质量。

  3城市污水治理策略

  3.1湿地净化

  湿地净化是一种基于生态环保理念的城市污水治理策略,它利用湿地生态系统的自然功能来去除污水中的有机物、营养物和污染物。

  根据城市污水处理的需要和环境条件,选址并建设人工湿地。人工湿地可以分为自流湿地和人工增氧湿地。自流湿地利用水的自然流动和湿地植被的作用进行净化,而人工增氧湿地通过增加氧气供给来促进湿地微生物的活性,加速有机物降解。

  在湿地中选择适合生态环境和治理目标的植物,如芦苇、菖蒲等湿地植被。湿地植物具有吸收养分、降解有机物的作用,能够有效净化污水,同时可为水生动植物提供栖息地和食物源,促进生物多样性[5]。

  合理控制湿地的水流和水位,以确保污水在湿地中停留足够长的时间,增加污水与湿地植物和微生物的接触,提高污水的净化效率。

  湿地是一个生态系统,其中微生物起着至关重要的作用。优化湿地内微生物群落的结构和功能,增加湿地微生物的种类和数量,提高微生物对污水的降解能力。

  对大规模的城市污水治理,采用多级湿地系统,即将湿地分为多个处理单元,依次进行净化。这样可以更好地控制水流和水位,提高污水处理的效率。

  3.2植物净化

  植物净化是另一种基于生态环保理念的城市污水治理策略。它利用特定的水生植物和湿地植物的生态功能,将城市污水通过植物的吸收、降解和吸附作用进行净化,以达到去除有机物、营养物和污染物的目的。选用适合治理目标和生态环境的水生植物或湿地植物,如莲藕、箭竹、菰、香蒲等。这些植物能够在水体中茁壮生长,吸收水中的营养物和有机物。根据需要,构建人工湿地用于种植水生植物。湿地的设计要合理,保证水流过程中污水与植物充分接触,最大限度地发挥植物净化作用。水生植物的根系可以吸收水中的营养物,如氮、磷等,减少水体中的营养物含量,防止水体富营养化现象。湿地植物的根系和周围的微生物能降解水中的有机物,如有机废水中的油脂、蛋白质等有机物。此外,湿地植物的根系和茎叶表面有很强的吸附能力,可以吸附和去除水中的污染物,如重金属离子和有机污染物。

  3.3微生物处理

  微生物处理是一种基于生态环保理念的城市污水治理策略。它利用微生物的生物化学反应能力,将有机物和污染物降解为较为稳定和无害的物质,从而实现对污水的净化和处理。具体方法如下:

  污水处理系统设计。设计建立适合微生物生长和活动的处理系统,如活性污泥法、厌氧-好氧工艺等[6]。这些系统为微生物提供合适的环境和条件,以促进微生物的繁殖和代谢活动。

  微生物菌种投放。有时候污水中的有机物过于复杂或浓度过高,需要引入特定的微生物菌种来增强处理效果。将经过培养和筛选的适应性强的微生物菌种投放到污水处理系统中,以加速有机物的降解。

  污泥处理。在污水处理过程中会产生污泥,它是富含微生物的有机物团聚物。对污泥进行处理,如厌氧消化、厌氧发酵等,可以进一步回收能源和资源。将产生的污泥进行厌氧消化和厌氧发酵处理,有效降解有机物,生成沼气和有机肥。沼气可用作能源,用于供热、发电等,减少化石燃料的使用,降低温室气体排放。而产生的有机肥则可以用于农田,提高土壤肥力,减少化肥的使用,促进可持续农业发展。

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  3.4源头减排

  源头减排是一种基于生态环保理念的城市污水治理策略,它着重在源头上采取措施,减少污水的产生和排放,降低对环境的污染和负荷。

  第一,在城市各个领域,如家庭、工业和农业,推行节水措施是减少污水产生的重要途径。通过使用节水器具、改进灌溉方式、优化工业生产工艺等,降低用水量,以此减少废水的排放。

  第二,鼓励采用绿色发展理念,推动产业结构升级,优先发展清洁生产和低污染产业。减少高污染、高排放的企业和项目,降低工业废水的排放。

  第三,在城市规划和建设中,推广分散式污水处理系统,将污水处理设施尽可能靠近污水产生源头。这样可以减少长距离输送和集中式处理带来的能耗和污染。

  第四,建立健全相关法规和政策,对污水的排放和处理进行严格监管和管理。设立相应的排污许可制度,鼓励企业和居民主动采取减排措施,对不符合标准的进行处罚和限制。

  第五,通过教育和宣传,增强公众的环保意识,倡导节约用水、环保减排的行为习惯。加强环保宣传,让市民意识到自己的行为对环境的影响并积极参与到减排行动中。

  3.5生态景观建设

  生态景观建设是一种基于生态环保理念的城市污水治理策略,它强调通过生态手段打造具有生态功能和美观价值的景观,以促进城市生态系统的恢复和提升城市环境质量。具体的做法如下:

  湿地景观打造。利用湿地生态系统的净化功能,在城市规划中设计并建设湿地景观。湿地不仅可以有效净化污水,还可为水生动植物提供栖息地和食物源,增加城市的生态多样性,形成独特的湿地景观。

  植被绿化。在城市环境工程中,采用适合当地气候和环境的植物进行绿化。选择吸收污染物的植物,如吸附重金属的植物,将其引入城市景观,既美化环境,又起到污染治理的作用。

  自然河道修复。对于城市中的河道,进行自然修复和保护,恢复河道的自然景观和生态功能。修复河道的自然生态系统可以减少污水排放对河道的破坏,改善水体质量。

  设立环境保护区,保护自然生态系统,保留植物和动物的栖息地,划定禁止开发区域,维护生物多样性。

  在城市规划中,合理规划城市绿地,增加城市的绿化覆盖率。绿地可以提供生态服务,吸收有害气体和污染物,净化空气,改善城市气候。

  通过将生态功能融入城市景观设计,使城市与自然环境相融合,形成生态友好的城市景观,为城市的生态健康和居民的健康福祉作出贡献。同时,生态景观建设也是一种积极响应生态环保理念的实践,为城市污水治理提供重要支持和补充。

  3.6绿色基础设施建设

  绿色基础设施建设是一种基于生态环保理念的城市污水治理策略,它强调在城市基础设施建设中融入生态和可持续发展的元素,以提高城市的生态环境质量和适应性。

  设计和建设雨水管理系统,包括雨水收集、储存和利用。将雨水收集起来用于灌溉绿化和冲洗道路,减轻城市排水系统的压力,降低雨水对水体的污染。

  在建筑物的屋顶上种植植物,形成绿色屋顶。绿色屋顶不仅可以吸收雨水,减缓雨水流失和排放,还可以降低建筑物的能耗,改善城市的气候环境。

  规划和建设生态廊道和生态走廊,连接城市中的绿地和自然景观。这些廊道和走廊提供野生动植物迁移和繁殖的通道,增加城市的生物多样性。

  在城市规划中划定自然滞洪区,保留湿地和自然河道,作为雨水的自然缓冲区。自然滞洪区可以吸收和储存雨水,减少洪水对城市的影响。

  在交通设施建设中增加绿化和景观,推广步行、自行车和电动车等低碳出行方式,减少交通排放对城市空气质量的影响。

  通过绿色基础设施建设,城市可以实现生态效益和经济效益的双赢,为居民提供更健康、舒适的生活环境。此外,还能推动城市可持续发展,促进资源的节约和循环利用,实现城市生态文明建设的目标。

  4结语

  综上所述,基于生态环保的城市污水治理策略是推动城市可持续发展的重要途径。通过保护水资源、维护生态平衡、促进资源回收利用、减少能耗和运维成本,以及采取一系列生态友好的治理策略,城市可以实现污水治理的高效、可持续发展,为人民创造更美好的城市生活环境。但在具体的治理中,需要各方的共同努力,才能共同实现更绿色、更健康、更美丽的生态环保城市建设目的。

  参考文献:

  [1]林锋,罗予智.生态环保视域下城市污水治理措施[J].城市建设理论研究(电子版),2023,16(18):103-105.

  [2]张超.基于生态环保的城市污水治理研究[J].佛山陶瓷,2023,33(5):49-51.

  [3]周丽萍,戚瑞生.生态环保视域下城市污水治理措施探究[J].皮革制作与环保科技,2023,4(7):22-24.

  [4]邵奎清.基于生态环保的城市污水治理研究[J].清洗世界,2023,39(2):103-105.

  [5]唐溶晨.生态环保视域下城市污水治理措施[J].清洗世界,2022,38(12):126-128.

  [6]刘义.生态环保视域下城市污水治理措施[J].清洗世界,2022,38(3):119-121.