城市生活污水现状及植物净化污水研究
[摘 要]水污染是全球性的环境问题。天津市地处海河流域的尾闾，是一个淡水资源严重匮乏的城市，人均水资源占有量仅为全国人均水资源的l/15。同时城市建设和经济跨越式的发展也加剧了全市水资源的紧张状况，只能长期依靠外调水资源解决城市生活和工农业生产的用水问题，但不能满足生态用水的需要，市区河道水质极差，水生态非常脆弱，水环境恶化和水生态退化已成为制约天津市可持续发展的重要因素。治理这些问题的多种措施中，利用城市污水生态工程处理技术，以其良好的净化效果、独特的经济效益、能耗低、简单易行以及有利于重建和恢复良好的水生生态系统等特点，正日益受到人们的关注。利用水生植物对水污染的控制过程更强调人与自然的和谐相处，在净化污水的同时，也为野生生物提供了适宜的生境，使退化的水生生态环境得到改善。
[关键词]水污染；营养元素；水生植物；净化
中图分类号：X703 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）11-0213-01
1 绪论
水污染是一个世界性问题，它会导致水资源的可利用性能降低，自然水生态系的逐渐退化。我国是水资源短缺的国家，日趋严重的水污染不仅降低了水体的使用功能，还进一步加剧了水资源的短缺，对我国正在实施的资源可持续利用战略带来了严重的负面影响，尤其严重地威胁到城乡居民的饮水安全和人民群众的身体健康。目前，越来越多的专家与学者关注生物学处理法，尤其是水生、湿生植物处理法，它不仅能起到净化水的作用，还能改善生态环境，促进退化水生态系的恢复。
城市水环境改善的主要内容就是对河湖水体的修复。我国在利用生物生态治理技术对河、湖进行综合治理方面起步较晚，大部分都还只是处于试验阶段，并且水体污染情况与国外有所不同，各地的水体污染种类和污染程度也不同。目前国内外研究较多的生物生态处理技术主要有人工湿地技术、人工浮床技术、人工沉床技术、河道曝气技术、生物投菌技术。
2 我国污水处理的问题
我国的污水处理事业的实际情况是污水处理率低，很多老城区的排水管网甚至不成系统。城市污水处理能力增长缓慢和污水处理率低是造成我国水环境污染的主要原因，由此导致了水环境的持续恶化，并严重的制约了我国经济与社会的发展。我国城市污水处理能力增长缓慢的主要原因可以归结为以下三个方面：
2.1 污水处理技术落后
城市污水处理技术是城市污水处理设施能否高效运转的关键；长期以来，我国的污水处理技术都是沿袭了欧美国家近百年来的路线和处理技术，在吸收、消化国外技术的同时也形成了自己的技术，城市污水处理技术有了很大的发展，但是我国现阶段采用的污水处理技术与同期国外的技术水平相比依然还很落后，始终存在效率低、能耗高、维修率高、自动化程度低等缺点，从而影响它们在污水处理厂投标中的竞争力。
2.2 资金短缺，投资力度不够
城市污水处理系统是城市的重要基础设施之一，也是防止水污染、改善城市水环境质量的重要手段，为发展我国的城市污水处理，使水环境污染得到有效的控制，资金是个根本问题。我国经济水平相对于发达国家还比较落后，用于水污染治理的资金还很紧缺，不可能完全照搬国外的技术和模式，依靠大规模建设城市污水处理厂来改善水环境在现阶段实现的可能性不大。即使修建了城市污水处理厂，其高昂的运行维护管理费用也是城市污水处理率低，水体污染严重的主要原因之一。据清华大学紫光顾问公司调查：我国污水处理设备运行状况是l/3运行正常、1/3不正常、l/3处于闲置状态，污水处理厂的实际运转率只能达到50%，我国污水的实际处理率远远低于污水处理设施的处理能力。虽然近几年国家对污水处理投资有所增加，但与国外相比还差距甚远，远远不能满足需要。所以我国应通过宏观调控调整投资结构，加大对城市排水和城市污水处理设施的投入。
2.3 管理水平低
传统的处理技术较复杂，我国目前操作人员的技术素质及管理水平不能适应，这样就造成了即使已建成的污水厂也不能正常运行，严重制约了已建城市污水厂的正常运行。
污水处理技术的发展趋势是简易、高效率、低能耗我国是一个发展中国家，人口众多、生产力落后、经济基础薄弱是我国的实际国情，面对人民群众急需解决的生存压力，各级政府部门不得不把发展经济作为其首要任务。目前，我国很多大城市已经开始着手进行污水处理厂建设的规划和建设计划工作，但在广大中小城市（镇）还没有将污水处理建设纳入城市发展的议题，其主要原因之一就是没有专门的建设资金。
随着我国城市化进程的加快，中小城市（镇）的发展十分迅速，全国l9200多个建制镇绝大多数都没有污水处理设施。目前，中小城市（镇）的污水排放量约占全国污水排放总量的一半以上，随着未来50年小城镇建设的快速发展，生活污水和工业废水的排放量将会数倍、甚至十几倍的增加，势必加剧水环境的恶化。中小城市（镇）和大城市在水系上是相通的，而且往往处于大城市的上游，中小城镇的污水治理工作做不好，大城市污水处理率即使达到一个很高的水平，水环境的质量也不会有明显改善。因此，要改善我国水环境被污染和继续恶化的状况，保护我国紧缺的水资源，除了要刻不容缓地对大城市的城市污水进行处理外，中小城市（镇）污水也应该引起足够的重视。由于这些中小城市（镇）和大城市经济发展水平、排水体制、基础资料、融资渠道等有很大的不同，因此不可能也不应该把大城市的污水治理工艺、技术装备等搬用到中小城市（镇）的污水处理厂中去。就目前的发展状况来看，在中小城市污水处理方面，尚缺乏适合我国实际国情的污水处理技术和设备，缺乏资金和管理经验。因此，探索和发展适合我国国情的中小城市（镇）污水处理工艺，掌握一批在中小城市（镇）具有代表性的污染源的治理技术和城市污水处理技术，就势在必行。
由于我国是发展中国家，财力有限，用于基础设施上的资金在大城市和中小城镇之间的分配严重不平衡，如近期国家、省、市把投资的重点放在支持城市污水处理厂的建设上，对县及以下建制镇污水处理设施建设的扶持较少。另一个中小城镇有别于大城市的特点是从业人员的技术水平和管理水平较低，这在一定程度上对污水处理厂运行操作的难易程度提出了要求。污水处理是能源密集型的综合技术，污水处理的能耗与所处理的污水量、水质、采用的工艺方法、运行方式、处理程度及操作管理有关。
3 水生植物对城市生活污水的净化
以上这些因素就决定了应用于中小城市（镇）的污水处理技术首先必须经济、高效、节省能耗和简便易行。因此，研究和开发对传统工艺的改造和替代的新工艺，发展具有独立自主知识产权的、处理效果好且高效率低能耗的污水处理技术，是我国当前污水治理领域的一项主要任务。
目前，在高效率低能耗污水处理技术方面的研究已取得了不少进展，也开发出了一些经济实用的污水处理技术。下面所列的技术一般认为是可行且适合我国国情的高效低能耗中小城镇污水处理工艺：a）强化的一级处理技术；b）城市污水生态工程处理技术；c）高负荷的城市污水生物化学处理技术；d）厌氧及不完全厌氧处理技术；e）高负荷生物曝气滤池、生物附着生长技术处理城市污水处理工艺：f）现有城市污水处理的革新工艺。
采用植物净化污水，较符合我国的国情，它不仅投资少、运行费用低、还有以下优点：（1）处理污水中营养物质（N、P）及其他污染物等方法简单，易操作。（2）植物资源可回收再利用，并获得一定经济效益。（3）环境扰动少。（4）有较高美化环境价值，易为社会接受。当然，它也有不足之处：（1）植物系统易遭虫害、应注意防虫。（2）植物的枯枝败叶易造成营养释放，应注意及时清理，另外植物死亡后应该及时补栽。（3）在冬季多数植物地上部分枯死，净化效果有所降低。（4）植物净化系统一般占地面积较大。如果我们充分发挥其优点，弥补或避免其不足，合理进行利用，那么植物净化在发展中乃至发达国家的应用应该具有广阔前景。
参考文献
[1] 刘春光，邱金泉，王雯等.富营养化湖泊治理中的生物操纵理论[J].农业环境科学学报，2004，23（1）：198―201.