A/O/O生物流化床处理焦化废水中酚类组成及降解特性分析
Components and degradation characteristics analysis of phenols in coking wastewater in biological fluidized bed A/O/O process
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摘要: 为了研究实际焦化废水处理工程中酚类污染物的组成及降解特性,实验中采用HLB小柱固相萃取水样,GC-MS选择性离子扫描方法检测环境中15种酚类污染物,除苯酚的平均回收率为72.6%以外,其他14种酚类的回收率在87.6%~102.3%之间,平行测定标准偏差均小于7.62%,能够满足环境中酚类污染物测定的需要。实验结果表明,焦化废水中含有高浓度的苯酚、甲基酚和萘酚,同时存在微量的氯酚和硝基酚。在生物流化床A/O/O组合工艺处理焦化废水的过程中,厌氧阶段高浓度酚类(苯酚、甲基酚和萘酚)、氯酚类去除率分别为29.3%和31.6%;一级好氧阶段分别为99%和92.4%;二级好氧阶段分别达到89%和6%;最终出水中酚类污染物浓度0.045 mg/L,满足钢铁行业废水达标排放要求。Abstract: For studying on the composition and degradation characteristic of phenols in process of coking wastewater treatment, phenols were extracted through HLB solid phaseextraction (SPE) cartridge and 15 kinds of phenols were analyzed by GC-MS selective ion scanning method in this research. The results showed that average recovery rate of 14 kinds of phenols ranged from 87.6% to 102.3% while the recovery rate of phenol was 72.6%, and the relative standard deviations were less than 7.62%, which could meet the standar for phenols detection in the environment. The results indicated that phenol, methylphenols and naphthols, with high concentration, exsisted in coking wastewater, and a small quantity of chorophenols and nitrophenols was also inside it. In the process of coking wastewater treatment by biological fluidized bed A/O/O, the removal rate of high concentration phenols(phenol, methylphenols and naphthols),chorophenols was 29.3% and 31.6% respectively during anaerobic stage; 99% and 92.4% respectively in first aerobic stage, 89% and 6% respectively in second aerobic stage.The concertration of the final effluent was 0.045 mg/L, which met the national discharge standard for iron & steel industry.
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Key words:
- coking wastewater /
- phenolic compounds /
- biodegradation
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水乡是一个历史悠久的集合概念,它是人类文明的一种生态呈现。岭南水乡是中国水乡的重要代表,强调人与自然和谐共处、天人合一。岭南水乡兼具“小桥、流水、人家”和“桑基鱼塘”的自然风貌,呈现一种和谐生态之美。生态文明建设事关民族未来,生态文明是人类对工业文明的反思和超越,它是一种新的文明形态。近年来,岭南水乡日益风靡,水乡古朴、宁静、悠闲的氛围成为人们闲暇之时的向往之地,推动岭南水乡生态文明建设,成为新时代我们面临的重大课题。
1. 岭南水乡的内涵释义及特征
水乡是一种地理意义、文化意义与体验意义的综合。岭南水乡,既是一种地域概念,也是一种文化符号。岭南水乡凭借独特的地域自然景观、特色文化和生活习惯,成为岭南地区的一张生态名片。
1.1 岭南水乡的内涵释义
水乡是人类以河流湖泊为中心形成的生活聚居地。岭南水乡地处珠江三角洲腹地,主要指由珠江及其支流冲击而成的平原地区,历史悠久、河涌密布,自古乃是“鱼米之乡”,孕育了岭南地区独具特色的自然风貌和人文特色。岭南水乡是岭南文化的“活化石”,嵌入在岭南水乡内的村落或古镇具有鲜明的岭南特色,香飘四溢的桂花,婀娜多姿的榕树,曲折环绕的河涌,波光粼粼的基塘,悠久的青石板,静谧的小巷,古老的龙舟传说,色彩斑斓且肃穆的宗祠,构成了岭南水乡的自然风貌与文化内涵[1]。
岭南水乡是人类文明发展过程中的一个缩影,承载了传统的生产方式、生活方式,人与自然和谐共存是水乡的隐含深意。岭南水乡意寓人类的生活哲学和人类的生存之道,水乡既满足了人们发展的物质需要,又构成了人们的精神家园,将水乡精神融入地区经济社会发展的全方位和全过程,水乡精神是一种全新的精神文明[2]。良好的水乡生态是构筑人与自然和谐与共的重要基石,人们所遵循的自然规律应将同物质文明、精神文明与生态文明进行融合,岭南水乡生态文明建设应被赋予全新的时代内涵。
1.2 岭南水乡的基本特征
岭南水乡是一种理想的人类居住地,作为人们一种择水而居的水乡聚落空间,由水网、田园、村落组成的三位一体的空间格局,形成了岭南最具特色的环境形态。岭南水乡具有鲜明的特征,具体表现3个方面。
其一,岭南水乡既有“小桥、流水、人家”,又有“桑基鱼塘”,是岭南水乡最鲜明的自然风貌,亦是奠定岭南水乡风貌的基础。一是水乡河涌纵横,人们在地势低洼处挖塘为基、蓄水为池,形成众多基塘;二是水乡多古树,榕树应势而生,应水而长,植根发达,与水相互映衬,形成和谐的区域小气候;三是蕉林摇曳,香蕉是岭南盛产的美味水果,多沿河涌种植,构成了岭南水乡最美的风景。
其二,宗族文化气息浓厚,风俗习惯更具特色。岭南地区自古是一个人口迁入区,由于历史上的战乱中原人氏多南迁于此,融入岭南本土,这些迁居而来的人固守宗族观念,需求家族团结、谋求发展,使得宗祠成为水乡最重要的文化元素。祠堂多临水而建,是作为祭祀、嫁娶和重大活动的重要场所。此外,民间信仰氛围浓厚,水乡地区祭祀多与水相关的神灵,例如龙母庙、天后宫和北帝庙等,规模大小不等,分布岭南水乡的各处,体现水乡人更为虔诚和固守传统的生活理念。
其三,岭南水乡独具与众不同的世俗风情,如祠堂、古屋、古桥等特色建筑,粤菜、粤剧、赛龙舟、咏春拳、醒狮和花灯等岭南风俗特色,这些世俗风情为岭南水乡文化的魅力所在,极富吸引力。由水而成的水乡世俗文化,成为岭南文化的重要组成,由广府文化、潮汕文化和客家文化所组成岭南大文化圈深刻作用于水乡文化,例如,客官人对中原文化的保留与继承,广府人、潮汕人对外来文化的积极吸收,共同深刻作用于岭南水乡文化的形成。岭南水乡所具有的独特岭南文化元素,这是有别于其他水乡特别是江南水乡的之处。
由于现代工业文明的影响,原本生态恬静和美的水乡本色逐渐褪色,工业文明的畸形发展与传统的水乡不相适应。岭南水乡要有新发展、新作为,必须走可持续的生态发展之路,推动人与自然和谐共生,正确处理经济社会发展与生态环境的关系,充分利用水乡天然的生态资源优势,打造水天合一、人水相容的生态示范区[3]。岭南水乡唯有在人与水乡自然环境之间保持一种和谐互动,践行新发展理念,在不断创新的同时,坚守岭南水乡的固有本色,才能让水乡焕发更持久的生命力。
2. 岭南水乡与江南水乡生态文明建设之比较
建设水乡生态文明,归根结底取决于经济发展的方式。岭南水乡和江南水乡都是中国水乡的重要代表,二者都是位于河网纵横交织的平原地区,人们依水而居形成长期居住聚落,岭南水乡与江南水乡既有相似,但各具特色。实践证明,江南水乡生态文明建设成就显出,实现了经济效益、社会效益和生态效益相统一,而岭南水乡生态文明建设正处于关键期和攻坚期。
2.1 水乡的自然风貌
岭南水乡与江南水乡风貌既有不同又有共同,主要体现在自然风貌、水乡空间格局及水乡意象3个方面。
其一,水乡自然风貌。江南水乡地处长江三角洲腹地,主要集中在以太湖为中心的苏南浙北一带,地势平坦、河网密布,水势较缓、河道细密,距离入海口较远;岭南水乡位于珠江三角洲,河涌交错,但更接近入海口,地势低下,水势汹涌,河道较宽。
其二,水乡空间格局。江南地区开发较早,人口稠密,房屋基本枕水而建且分布紧密,河道与房屋距离更近,具有一定的整体性和规律性,呈现更为错落有致的美感;岭南地区湿热,房屋建造更注重防潮和通风效果,与江南相比房屋与河涌的具有一定距离,村落街巷相对宽敞,众多桑基鱼塘紧邻房屋,使得岭南水乡空间较为稀疏,呈现一种疏朗之态[4]。
其三,水乡意象。江南水乡在人们记忆画面呈现的是“小桥、流水、人家”,粉墙黛瓦,吴侬软语,如梦如幻,精致秀美成为江南水乡给人的深刻印象;岭南水乡具有桑基鱼塘,榕桂沿河而立,锦鲤江畔、青砖绿瓦,粤语古音等符号印记,朴拙古雅是岭南水乡的本色。
2.2 水乡的发展阶段
对美好生活的向往是人类孜孜不怠的追求。改革开放后,旅游业逐渐成为促进水乡地区经济发展的特色产业。江南水乡开发最早的周庄,其最初的开发带有一定的内在自生性,而后,同里、乌镇、西塘和南浔水乡相继迅速发展。江南水乡成为中国水乡发展的成功典范,其发展大致经历3个阶段。初期开发阶段(1984~1997年)。例如,同里政府对古镇区内的退思园、禹迹桥和师俭堂等景点进行了重点修复,并进行了开发经营的尝试,这一阶段是从保护向开发的过渡;快速发展阶段(1998~2010年)。江南水乡引领的旅游热潮,周庄、同里、甪直、西塘、乌镇和南浔古镇旅游成为江南水乡甚至是中国水乡的重要代表,文旅产业成为支撑江南水乡地区经济社会发展的重要支持产业;转型升级国际化发展阶段(2010~至今)。2010年7月,桐乡乌镇率先出台面向国际发展的规划,提出“大旅游、大产业、集聚化、大提升”的发展理念,打造水乡发展的生态圈,实施文化、康养、旅游产业融合发展战略,将乌镇打造成为“中国旅游第一镇”和“国际一流风情小城”。
与江南水乡相比,岭南水乡发展整体上还处于初步发展阶段,与江南水乡起步发展时的自生性不同,岭南水乡一开始就具有很强的政府主导开发的意识,未能抓住改革开放的红利,至今发展缓慢。岭南水乡虽受到城镇化、工业化的一定程度的影响,但仍保留着较完整和较传统的水乡风貌,例如江门古劳水乡,依旧保留传统的桑基鱼塘的风貌,延续着古朴的岭南水乡生产方式和生活方式,2018年华侨城集团投资打造古老水乡文旅项目,力图打造成为岭南水乡生态文明建设、人与自然和谐发展的“水乡样板”。
文化和旅游业所具有绿色、可持续、附加值高及能够创造更多就业等特点,与生态文明建设具有天然的内在一致性,这使得岭南水乡在转变经济发展方式、实现生态高质量发展方面具有天然优势和后发优势,成为岭南地区经济社会转型升级的重要突破口,而今发展岭南水乡经济成为水乡内部以及整个粤港澳大湾区乃至广东的共同目标。
2.3 水乡的开发模式
20世纪80年代,周庄借助改革开放的历史机遇,率先探索符合地方实际的发展方式,放弃走工业化的发展道路,另辟蹊径走可持续的生态发展之路,科学制定保护古镇、大胆发展旅游产业的发展规划,成功探索出一条新的发展之路,政府主导作为最初的开发主体和环境保护的主体,积极维护本地居民的利益,构成良性发展机制,形成“周庄模式”,掀起了江南水乡生态发展的热潮。乌镇开发与周庄有所不同,乌镇发展充分依靠企业力量,由中青旅国企控股成立专门的旅游公司,统筹对乌镇进行规划、招商、管理及宣传等,对乌镇中西栅采取整体开放的模式,成为行业发展的典范。而今,乌镇作为“世界互联网大会”永久会址,已盛名海内外。
顺德逢简水乡是岭南水乡的重要代表。逢简是顺德最为古老的村落之一,是历史上岭南地区“桑基鱼塘”的重要产地,“小桥、流水、人家”的水乡景象随处可见,石板古道交错,数百座大小不一的石桥遍布街巷,古树蔽日、水光接天,古宅大屋、祠堂众多,水乡古村格局和韵味犹存。逢简水乡是近年来广东通过生态治理重塑岭南水乡的典范之一。生态治理之前,逢简河涌污染严重,村容破旧,2009年地方政府以共建共享共富为理念,以水生态治理为重点,打造党政同责、城乡共治、社会参与的生态治理机制,积极探索政府+企业+居民的开发模式,推动岭南文化重塑与构建。逢简水乡实现了生态发展,成为岭南水乡发展的领航者,荣获“全国最美村镇”的美誉。广东江门古劳水乡,拥有600余年的悠久历史,也是最典型的岭南水乡代表之一,而今延续“桑基鱼塘”的景象,大小不一的鱼塘遍布房前屋后,呈现基塘、田园和人家的和谐生态之美,古劳水乡文旅产业正进入快速发展阶段。
江南水乡生态发展有其内在的动力机制,一是如何实现将生态资源转化为经济资源的同时,保护和开发水乡特色;二是水乡文化和旅游产业发展的投资、建设与经营的模式选择;三是水乡如何转型升级,不断满足消费更高品质的客观需求。实践证明,江南水乡发展的转型路径有5个方面,一是改变传统单一门票经济模式,实现观光旅游向休闲度假旅游的转变;二是丰富水乡旅游的内容,拓展旅游产品形态和旅游区范围;三是充分利用国家政策,将乡村建设与生态发展有机结合;四是实现文化+旅游,挖掘地区的历史文化,提升旅游的品质;五是走国际化发展之路,借力国际性平台,提升水乡名气,打造国际影响力[5]。
岭南水乡与江南水乡发展的动力机制和发展路径选择具有相似性,即如何通过利用岭南水乡具有历史文化和丰富生态资源的优势,借力改革开放的先行区和紧邻港澳国际旅游城市的地缘优势,借助乡村振兴战略和粤港澳大湾区战略机遇,吸收和借鉴其他地区生态发展的成功经验,立足实际、因地制宜,既要避免因过度开发而丧失特色,又要避免破坏而完全封闭,亟待积极探索适合岭南水乡发展的科学路径。
3. 岭南水乡生态发展的路径选择
绿水青山就是金山银山,保护和改善水乡生态环境就是发展水乡的生产力。生态文明建设的关键在于探索实践,习近平总书记强调,“生态是一个大系统,要实现生态发展、可持续发展,需要综合运用政府、市场、法治、新科技等多手段”。[6]推动岭南水乡生态文明建设,是一项系统性工程,要处理好经济社会发展与保护环境的关系,坚持以人民为中心的发展,创新岭南水乡发展模式,构建水乡发展的机制体制,利用乡村振兴战略和粤港澳大湾区建设历史机遇,大力发展文化和旅游产业,倡导多主体参与,建设美丽的岭南水乡。
3.1 构建水乡生态文明建设的“四梁八柱”
制度是生态文明建设的关键所在,“四梁八柱”是形象隐喻,强调生态文明建设需要有一个基本依据。习近平总书记强调“只有实行最严格的制度、最严密的法治,才能为生态文明建设提供可靠保障” [7]。生态文明要求制度体系作为基本保障,生态文明建设的过程也是制度、法规和政策等不断确立、改革、完善及具体实施的过程。推动岭南水乡生态文明建设科学化、制度化和法制化,必须建立系统完整的制度体系,具体包括生态环境保护制度、资源高效利用制度、生态保护和修复制度、生态环境保护责任制度。仅靠政府或企业单一主导的水乡生态治理难以实现,发挥“看不见的手”“看得见的得手”的作用,发挥社会的作用,形成政府、企业及社会联动的发展模式。与此同时,充分借鉴江南水乡发展经验和发展模式,结合岭南实际,改革机制体制,构筑水乡生态文明建设的制度体系。
3.2 坚持新发展理念的科学指引
推动岭南水乡的生态发展,离不开科学理论的指引。创新、协调、绿色、开放、共享的新发展理念,是岭南水乡发展的科学指引。一是坚持创新发展,水乡生态发展必须改变原有的发展之路,水是水乡的灵魂,必须创新水生态治理模式,坚持“内外有别”,对外实现外源截污针对点、面源污染,对内实现内源清淤减少直接污染源,并利用新科技手段,将生态自然净化与人工修复相结合,增强生态修复能力。二是协调发展,水乡生态文明建设是一个系统工程,某一区域或某一部门的单打独斗难以凑效,必须统筹协调政府、企业和社会多方资源,形成多方协作的最大合力,处理好经济利益和生态效益的关系,协调好局部利益和整体利益的关系;三是实现绿色发展,绿色就是水乡的底色,构建生态生产方式和生态生活方式,充分利用水乡自身的生态资源,实现产业生态化和生态产业化的过程,将岭南水乡资源转化为文化和旅游产业,实现绿色发展;四是实现开放发展,岭南水乡地处我国改革开放的前沿地区,紧靠港澳、连接海内外,注重拓展国内和国外两个市场的开拓,不断提升岭南水乡的知名度;五是实现共享发展,丰富水乡文化旅游业,提高优质资源的供给需要,维护本地居民的利益,让共享生态发展成果惠及各方。
3.3 推动水乡文旅产业发展
文化和旅游业是一种附加值高的综合型产业,打造文旅产业成为岭南水乡发展的支柱型产业,促进文旅产业成为提升消费、带动经济发展生力军的作用。《关于进一步激发文化和旅游消费潜力的意见(国办发〔2019〕41号)》[8],是国家出台的第一个综合促进文化和旅游产业融合发展的重要文件,为岭南水乡文旅产业整体性的开发提供政策支撑。随着国家乡村振兴战略和粤港澳大湾区建设的不断推进,文旅产业成为地区发展的重要产业形态,能够推进产业转型升级和经济发展方式的转变,粤港澳大湾区有超过7 000万人口的庞大市场以及广阔的国际市场,这成为促进岭南水乡发展主要动力源之一。发展岭南水乡文旅产业离不开资金的支持,依据国家生态文明体制改革方案和国家“十三五”规划明确建立绿色金融体系的要求,利用国家绿色信贷政策、绿色发展基金政策等,助力水乡生态文明建设。与此同时,吸收和借鉴江南水乡发展的经验与模式,发挥岭南水乡丰富的自然资源和人文资源,突出岭南水乡自然、建筑和风俗等特色,提高水乡文旅产品供给侧与需求侧,打造现代都市人群休闲度假的理想旅游胜地。
3.4 打造水乡发展的利益共同体
生态是最普惠的民生福祉,水乡发展会否真正惠及于民,提高居民收入水平,提升人们更高生活品质,这是检验水乡发展的重要指标。构建“利益共生”的发展机制,调动各方的参与积极性,特别是本地村民参与利益分配。增强生态产品供给水平以平衡生态系统服务供需矛盾,加强生态环境建设公众参与度,通过分类研究、精准施策开展水乡生态文明建设,增加居民的获得感、幸福感。生态是一种公共资源,它涉及老百姓的切身资源,充分调动人民群众的积极性,参与水乡生态文明建设,突破生态协同治理的困境,增强生态治理的多元协作,不断增进、维护人民的共同利益[9]。水乡发展要实现最大限度的普惠性和共享性,让水乡居民切实得到生态治理带来的经济利益,将本地居民纳入水乡发展中,形成政府、企业及村民的利益共同体。此外,对于有利于生态发展的行业,政府应加大鼓励和反哺,在税收上适当予以优惠和补贴,同时加大政府财政对环境设施、生态治理的投入力度。
3.5 科学引导公众规划有序参与
参与生态文明建设,既是公民权利,也是公民义务。建设生态文明,实现美丽中国,这是人们共同参与、共同建设、共同享有的伟大事业。习近平总书记强调:“每个人都是生态环境的保护者、建设者、受益者,没有哪个人是旁观者、局外人、批评家,谁也不能只说不做、置身事外”[6]。水乡生态文明建设,离不开每个人的参与,每个人都是生态文明建设的行动者、受益者。培育生态道德准则,动员全社会参与岭南水乡建设。公众的积极参与是水乡生态发展的基本原则和重要依托,发展经济的目的就是不断满足人民群众的更高追求,保护环境也是为了民生,不断创造更多的物质和精神财富满足人民群众的生活需要,不断满足人们对优质生态产品的需求。积极引导居民成为推动水乡生态建设的重要力量,通过推进岭南水乡生态文明建设,实现“生态惠民、生态利民、生态为民”。岭南水乡生态文明建设是全社会共同的责任与使命,将生态文明建设转化为人民的自觉行动,让生态之美成为社会的主旋律。
概言之,岭南水乡生态文明建设功在当代、利在千秋。不论是岭南水乡的“水”,还是水乡的“乡”,水乡既包涵了人们丰富情感和心境,又隐含着对一种实现生态发展的指认和呼唤。岭南水乡生态文明建设关乎社会的未来大计,必须将水乡生态文明建设融入我们经济社会发展的各方面和全领域。探索岭南水乡生态文明建设的路径,借助国家乡村振兴战略和粤港澳大湾区建设的重大机遇,大力发展水乡文化和旅游产业,构建政府、企业及社会的利益共同体,探索一条符合水乡生态发展的未来之路,打造人与自然和谐与共的生命共同体。
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