探析生物淋濾技術(shù)修復(fù)重金屬污染河流底泥的進(jìn)展

徐峻宇

摘 要： 生物淋濾法，指的是借助微生物本身的產(chǎn)酸以及氧化作用來轉(zhuǎn)化復(fù)合性的難溶金屬，在此基礎(chǔ)上運(yùn)用固液分離來解決重金屬帶來的河道污染或者其他類型污染。為此針對河流底泥遭受的重金屬污染而言，有必要適當(dāng)運(yùn)用生物淋濾的措施來加以修復(fù)，確保因地制宜選擇適當(dāng)?shù)男迯?fù)措施以及技術(shù)模式，體現(xiàn)底泥修復(fù)技術(shù)的實(shí)效性。

關(guān)鍵詞：生物淋濾技術(shù) 重金屬污染 河流底泥 修復(fù)措施

中圖分類號：X5 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1003-9082（2017）05-0227-01

在工業(yè)發(fā)展中，各地河流普遍遭受了較強(qiáng)的重金屬污染，究其根源就在于排放了過多的固態(tài)廢物。企業(yè)在燃燒礦物油或者煤炭的過程中，通常都會向附近河道中排放較大比例的重金屬。在水體的作用下，重金屬就會迅速沉入底泥，進(jìn)而導(dǎo)致了底泥遭受的大規(guī)模污染[1]。最近幾年，建立于生物淋濾基礎(chǔ)上的河流底泥修復(fù)技術(shù)正在迅速獲得改進(jìn)，這項(xiàng)技術(shù)因此也構(gòu)成了治理河流底泥的關(guān)鍵性措施。面對工業(yè)化的新形勢，與河流底泥修復(fù)有關(guān)的技術(shù)措施都在不斷更新，在此基礎(chǔ)上也誕生了新式的生物淋濾技術(shù)。實(shí)質(zhì)上，運(yùn)用生物淋濾來消除底泥中的重金屬污染，這個過程應(yīng)當(dāng)包含較多的技術(shù)環(huán)節(jié)，在這其中也會涉及到多樣的修復(fù)手段以及修復(fù)措施。

一、生物淋濾法的基本特征

生物淋濾法，指的是把很難溶解的復(fù)合性重金屬加以轉(zhuǎn)變，然后運(yùn)用固液分離的措施來消除離子態(tài)的重金屬。在此過程中，微生物都應(yīng)當(dāng)發(fā)揮產(chǎn)酸與生物氧化的基礎(chǔ)性作用。早在上世紀(jì)末，國外學(xué)者就成功回收了污泥內(nèi)部的某些重金屬物質(zhì)，這項(xiàng)技術(shù)近些年來還在迅速更新。

在工業(yè)化的進(jìn)程中，很多企業(yè)都可能向附近河流排放含有重金屬的固態(tài)廢物或者廢水。這些廢水混入河道，然后在水體沖刷的作用下沉入底泥，進(jìn)而構(gòu)成了較大面積的河道重金屬污染。對此如果要進(jìn)行修復(fù)，那么可以選擇化學(xué)修復(fù)、生物修復(fù)或者物理修復(fù)的幾類模式。相比而言，現(xiàn)階段的生物淋濾措施更適合用于修復(fù)河流底泥。這是由于，生物淋濾本身具有簡便性與高效性的優(yōu)勢，同時也在根源上消除了環(huán)境影響[2]。

二、修復(fù)河流底泥涉及到的要素

在進(jìn)行生物淋濾的操作過程中，通常會受到氧化還原電位、水體酸堿度、含固率以及反應(yīng)溫度等多項(xiàng)要素影響。針對淋濾微生物而言，溶解重金屬或者有機(jī)質(zhì)的程度也與生物淋濾的綜合效果密切相關(guān)。在這其中，氧化還原電位與酸堿值應(yīng)當(dāng)構(gòu)成核心性的影響要素，對此需要予以全面的探究。

在完成生物淋濾的具體操作時，如果水體本身的酸堿值相對較低，那么底泥中的重金屬就會快速析出。這種狀況下，微生物產(chǎn)酸的總量也與酸堿值具有直接的聯(lián)系。這是由于，生物淋濾都會伴隨產(chǎn)酸的過程，二者是不可分割的。借助微生物的作用，就可以氧化低價的硫元素，在此基礎(chǔ)上將其變成硫酸物質(zhì)。研究結(jié)論可以顯示：如果整體的酸堿度有所降低，那么嗜酸性的硫桿菌就可能迅速加快生長，對于耦合作用也進(jìn)行了相應(yīng)的促進(jìn)[3]。此外，如果河流初始的酸堿值并不相同，那么與之相應(yīng)的重金屬溶出度也會受到較大影響。由此可見，技術(shù)人員如果要獲得最大的金屬溶出率，那么有必要密切關(guān)注整個過程中的水體酸堿度。此外應(yīng)當(dāng)明確的是，預(yù)先進(jìn)行底泥的酸化操作并非必然進(jìn)行的操作。

除了酸堿度之外，有機(jī)質(zhì)也應(yīng)當(dāng)構(gòu)成影響淋濾效果的重要因素。重金屬對于各種類型的河流底泥都可能帶來污染，這種污染主要表現(xiàn)為腐殖酸或者其他類型的污染。然而實(shí)質(zhì)上，很多微生物既能溶出重金屬，同時又可以構(gòu)成自養(yǎng)菌。因此可以得知，如果底泥中包含了較大比例的有機(jī)質(zhì)，那么微生物將會受到較嚴(yán)重的生長阻礙。除此以外，如果要順利啟動生物淋濾，則有必要向河流中加入可還原性的硫化物。這是因?yàn)椋绻谖⑸镏屑尤胼^大比例的硫化物，那么整個的淋濾效果都會得以提高[4]。

三、未來的技術(shù)進(jìn)展

隨著工業(yè)化的迅速推進(jìn)，各地河流普遍遭受了來源于重金屬的河道污染。在遭受污染后，河流就會失去潔凈性，情況嚴(yán)重時還可能傷害健康。面對新的形勢，各地亟待探尋適合用來處理底泥污染的措施與手段。最近幾年，生物淋濾用于處理河流重金屬污染的方式體現(xiàn)了更強(qiáng)的技術(shù)優(yōu)勢，因而受到了更多企業(yè)的接受與認(rèn)可。然而從目前來看，生物淋濾在河道底泥的修復(fù)過程中仍然表現(xiàn)為較長的耗時，與此同時也很難提高相率。受到多樣要素的影響，現(xiàn)階段進(jìn)行的生物淋濾修復(fù)措施并沒有實(shí)現(xiàn)推廣。

未來在技術(shù)實(shí)踐中，作為技術(shù)人員還要致力于構(gòu)建實(shí)效性更強(qiáng)的底泥修復(fù)模式。通常情況下，淋濾微生物具有較多的類型，微生物之間也表現(xiàn)為相對復(fù)雜的關(guān)系[5]。這種狀態(tài)下，如果能混合多樣的微生物，那么就能借助復(fù)合菌群與自養(yǎng)菌的共同作用來消除金屬污染，這種處理模式表現(xiàn)為更強(qiáng)的實(shí)效性。此外，技術(shù)人員也可以密切結(jié)合現(xiàn)階段的基因工程，針對表面活性劑予以全面的研發(fā)。生物淋濾通常需要消耗較長的時間段，對此有必要在最大限度內(nèi)縮短工藝流程，對于淋濾規(guī)模也要進(jìn)行全面的放大處理。

結(jié)束語

面對工業(yè)化的新形勢，重金屬污染逐漸構(gòu)成了全新的問題。這是由于，重金屬很可能污染河道，因而也帶來了顯著的生態(tài)影響。相比于其他類型的底泥修復(fù)技術(shù)，建立在生物淋濾基礎(chǔ)上的河道修復(fù)措施具有更顯著的技術(shù)優(yōu)勢。然而截至目前，與生物淋濾有關(guān)的底泥修復(fù)技術(shù)仍然暴露了較多弊端，例如技術(shù)流程不夠穩(wěn)定、消耗過長的處理時間以及相率較低等。由此可見，現(xiàn)階段的生物淋濾技術(shù)并沒有真正實(shí)現(xiàn)成熟，對此仍然亟待加以改進(jìn)。未來在修復(fù)河流底泥的實(shí)踐中，作為技術(shù)人員還要?dú)w納經(jīng)驗(yàn)，綜合運(yùn)用多樣化的措施與手段來提升生物淋濾修復(fù)底泥的實(shí)效性。

參考文獻(xiàn)

[1]張靜霞，韓濤，朱建裕. 生物淋濾技術(shù)修復(fù)重金屬污染河流底泥研究進(jìn)展[J].環(huán)境工程，2015（05）：157-159+165.

[2]李明明，甘敏，朱建裕等. 河流重金屬污染底泥的修復(fù)技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 有色金屬科學(xué)與工程，2012（01）：67-71.

[3]史軍偉. 我國河流底泥重金屬污染現(xiàn)狀及修復(fù)技術(shù)的研究進(jìn)展[J]. 現(xiàn)代物業(yè)（上旬刊），2014（07）：15-17.

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[5]蒯廣東，李軼，方曉航等. 硫氧化菌生物淋濾修復(fù)重金屬污染研究進(jìn)展[J]. 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2013（05）：335-337.