河道水質(zhì)凈化中生物修復(fù)技術(shù)的研究進(jìn)展

摘 要：水是人類生命的一部分，與我們的生活息息相關(guān)。文章主要概括了當(dāng)今面臨的河道水質(zhì)問題，總結(jié)了生物修復(fù)技術(shù)在河道水質(zhì)修復(fù)上的應(yīng)用及其針對性，對今后的技術(shù)研究和發(fā)展提出了展望，為未來的研究工作提供了的一定程度上的指導(dǎo)意見。

關(guān)鍵詞：河道；水質(zhì)修復(fù)；生物修復(fù)技術(shù)

前言

水源是人類發(fā)展和進(jìn)步的基礎(chǔ)，城市與河道之間有著極其密切的聯(lián)系。隨著城市人口容量的增大、工業(yè)的崛起以及經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人類對于河道的干涉與利用力度加大，污染物的排入導(dǎo)致水質(zhì)受到嚴(yán)重污染。近幾年，河道水質(zhì)修復(fù)逐漸被國內(nèi)外所重視，文章針對生物修復(fù)技術(shù)在河道水質(zhì)修復(fù)的應(yīng)用進(jìn)行總結(jié)，以求對今后的修復(fù)治理有直接的指導(dǎo)意義。

1 河道水質(zhì)問題

長期的超負(fù)荷納污使得河道水體的氧平衡受到嚴(yán)重破壞，河道水體富營養(yǎng)化以及黑臭現(xiàn)象嚴(yán)重。恢復(fù)河道水體自凈能力以及消除黑臭現(xiàn)象已成了必須面對的水質(zhì)難題。

2 生物修復(fù)技術(shù)的應(yīng)用

河道水質(zhì)的修復(fù)就是運用各種技術(shù)手段去除水體中存在的有機(jī)、無機(jī)污染物，使水體的自凈能力得以恢復(fù)。生物修復(fù)因其費用低廉、高效快速、安全無二次污染等優(yōu)點，被廣泛推廣，主要包括植物凈化技術(shù)、生物膜處理技術(shù)、生物強(qiáng)化技術(shù)以及聯(lián)合修復(fù)技術(shù)等。

2.1 植物凈化技術(shù)

植物凈化技術(shù)主要利用植物吸收污染水體中的有機(jī)污染物、釋放多種分泌物與酶，植物根部微生物的降解，刺激根部微生物的活性以及轉(zhuǎn)化的三種作用機(jī)制對污染水體中的有機(jī)污染物實現(xiàn)去除。目前運用較為廣泛的主要包括人工濕地、穩(wěn)定塘、人工浮島等。

2.1.1 人工濕地技術(shù)

具有出水水質(zhì)穩(wěn)定，凈化能力強(qiáng)，運行維護(hù)方便的特點[2]。近些年來，該技術(shù)被廣泛用于處理各種污水，但在實際的應(yīng)用過程中也暴露了很多的問題，如易受氣候溫度影響、占地面積大、基質(zhì)易堵塞等，這些問題都在一定程度上影響了人工濕地對污水的凈化效果，甚至限制了濕地的發(fā)展，這也是我們未來研究工作的重點。

2.1.2 穩(wěn)定塘

水質(zhì)凈化原理和應(yīng)用范圍與人工濕地有一定相仿處，利用菌藻的共同作用處理廢水中的有機(jī)污染物。具有易操作、投資低、維護(hù)方便的特點，且污染物去除顯著。

2.1.3 生態(tài)浮島

以水生植物為主體，使用可漂浮于水面的材料為載體和基質(zhì)水面無土種植植物技術(shù)，建立高人工生態(tài)系統(tǒng)來凈化水體。目前，國內(nèi)已有多處利用生態(tài)浮床技術(shù)的示范性工程。植物修復(fù)技術(shù)不僅費用低、效果好同時還能美化環(huán)境，但植物具有水體針對性和時間、空間差異性，植物的后期處置問題也有待解決。

2.2 生物膜處理技術(shù)

在中小河流凈化方面具有凈化效果好、便于管理等優(yōu)點，被廣泛應(yīng)用。大多數(shù)的生物膜處理技術(shù)采用的外接生物膜反應(yīng)器的治理方法，通過水泵將污染河道水體抽進(jìn)預(yù)設(shè)的生物膜反應(yīng)器中，污水經(jīng)過生物膜反應(yīng)器的凈化在被重新稀釋到河道水體中，通過區(qū)域性的水體自凈能力恢復(fù)帶動河道整體的水質(zhì)恢復(fù)。

2.3 微生物強(qiáng)化技術(shù)

微生物強(qiáng)化技術(shù)是目前運用最廣泛的原位修復(fù)技術(shù)，污染水體的污染物降解主要依賴于微生物的降解，當(dāng)缺乏足夠有效的微生物作用時，通過人為投加物質(zhì)強(qiáng)化微生物的主體作用來提高水體凈化能力。強(qiáng)化主要分為兩大類：一是投加微生物菌劑技術(shù)；二是生物促生技術(shù)。

2.3.1 投加微生物菌劑技術(shù)

投加微生物菌劑技術(shù)在加快污水生化處理系統(tǒng)啟動速度、提高生化處理系統(tǒng)處理效果和抗沖擊負(fù)荷能力、改善對某種特定污染物的降解能力方面表現(xiàn)出巨大的潛力。李娜等在實驗室運用SBR工藝處理石化廢水，通過投加微生物菌劑，提高了COD的去除率[4]；張力等在用傳統(tǒng)活性污泥法處理制藥廢水時，投加微生物菌劑，提高了系統(tǒng)的處理效果和抗沖擊負(fù)荷的能力[5]；秦振清在實驗室用MBR工藝處理阿特垃津廢水時，通過投加微生物菌劑，提高了阿特垃津降解效果，縮短了系統(tǒng)啟動時間[6]；但是污水水質(zhì)和水量的不穩(wěn)定、生化處理系統(tǒng)的操作復(fù)雜以及強(qiáng)化菌投加到生化系統(tǒng)后自身的不確定使得菌劑的污染物降解效果并不一定能得到很好的發(fā)揮，限制了其大規(guī)模的應(yīng)用。

2.3.2 生物促生技術(shù)

為了達(dá)到更理想的效果，生物強(qiáng)化研究的重點已經(jīng)逐漸向激活培養(yǎng)土著微生物的生物促生技術(shù)轉(zhuǎn)移。該技術(shù)在國內(nèi)剛剛起步，國內(nèi)對于自主開發(fā)促生劑的能力和經(jīng)驗還很缺乏。早期的實驗促生劑大多來自國外，近些年來，隨著國內(nèi)外學(xué)術(shù)交流的增多，我國在促生劑配方研發(fā)上也取得了重大的成果，這也為國內(nèi)促生劑技術(shù)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。方一豐等發(fā)現(xiàn)蔬果的浸出液富含能促進(jìn)微生物生長的生長因子，并利用玉米、土豆和番薯的浸出液成功凈化了景觀水體[7]；郝永勝等使用能邦公司提供的富含氨基酸、尿素、腐殖酸、酶等成分生物激活劑，修復(fù)了上海西南地區(qū)河水及景觀水體[8]；丁凱等利用復(fù)合生物酶制劑使北京西土城溝水體很快消除黑臭現(xiàn)象，水體清澈透亮，自凈能力增強(qiáng)[9]。

2.4 聯(lián)合修復(fù)技術(shù)

由于河道水體污染情況復(fù)雜，運用單一的修復(fù)技術(shù)往往不夠，通過技術(shù)的聯(lián)合可以達(dá)到理想的處理效果。如微生物與植物聯(lián)合技術(shù)修復(fù)，結(jié)合兩者的共生關(guān)系來提高對污染水體的凈化效果。研究顯示植物根系環(huán)境與附著生長的微生物有一定的互利共生關(guān)系，植物能為微生物提供生存環(huán)境和有機(jī)物質(zhì)，微生物的一些代謝產(chǎn)物則能促進(jìn)植物生長[10]。這均為以后的河道水體治理提供了一個新的思路。

3 結(jié)束語

現(xiàn)階段的國內(nèi)的河道水體修復(fù)雖然發(fā)展較快，但是相對于國外來說，還具有一定的差距。然而，僅僅學(xué)習(xí)西方的修復(fù)技術(shù)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，思考適合國情的技術(shù)組合、深化組合工藝才能發(fā)揮各個單元組合的協(xié)同作用，提高處理效率。同時，我們也應(yīng)該注重水質(zhì)修復(fù)機(jī)理的研究，這樣才能獲得突破性的成果，解決更多的實際問題。

河道水質(zhì)修復(fù)在未來的延續(xù)性關(guān)鍵在于人們理念的轉(zhuǎn)變，良好的生態(tài)理念有助于開發(fā)更環(huán)保和諧的修復(fù)技術(shù)，我們所進(jìn)行的工作也將使得環(huán)境和社會變得更加美好。

參考文獻(xiàn)

[1]王風(fēng)賀，王國祥，劉波，等.曝氣增氧技術(shù)在城市黑臭河流水質(zhì)改善中的應(yīng)用與研究[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2012，40（10）：6137-6138+6141.

[2]李娟，張龍莊，段亮，等.人工濕地廢水處理技術(shù)的研究現(xiàn)狀及展望[J].南方農(nóng)業(yè)學(xué)報，2011，42（1）：69-73.

[3]張峰華，王學(xué)江.河道原位處理技術(shù)研究進(jìn)展[J].四川環(huán)境，2010，29（1）：101-105.

[4]李娜，王暄，呂曉龍.優(yōu)勢菌技術(shù)處理難降解石化廢水研究[J].天津工業(yè)大學(xué)學(xué)報，2008，27（4）：41-45.

[5]張力，于洪峰，程樹培.跨界原生質(zhì)體融合工程菌株改進(jìn)合成制藥廢水生物處理的有效性研究[J].江蘇環(huán)境科技，2004，17（4）：11-12.

[6]秦振清.生物強(qiáng)化技術(shù)在焦化污水處理中的應(yīng)用[J].柳鋼科技，2004（4）：44-48.

[7]方一豐，黃光團(tuán)，林逢凱.蔬果類浸出液在景觀水體原位生物修復(fù)中的應(yīng)用研究[J].華東理工大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2005，31（5）：677-680.

[8]郝永勝，謝曦，唐玉斌.生物激活劑修復(fù)污染水體的研究[J].凈水技術(shù)，2004，23（3）：3-5.

[9]丁凱，郭泅涌.利用微生物技術(shù)治理城市河湖水質(zhì)[J].北京水利，2005，5：3-5.

[10]廖思紅，陳亮，王超.河道生態(tài)修復(fù)技術(shù)[J].綠色科技，2014（10）：24-25.

作者簡介：鮑捷（1992，11-），男，安徽池州人，碩士研究生，主要從事水污染控制和技術(shù)研究。