微生物強化修復(fù)技術(shù)在河道治理中的應(yīng)用

孟凱

摘 要： 生命起源于水，作為人類生存的重要因素，在人們生產(chǎn)、生活過程中水具有無可替代的作用。伴隨我國國民經(jīng)濟的快速發(fā)展，人口越來越多，淡水資源短缺、水環(huán)境污染已嚴(yán)重影響我國社會經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展進程。目前，在河道管理中水污染現(xiàn)象較為嚴(yán)重，將微生物強化修復(fù)技術(shù)用于河道治理，可將水體內(nèi)有機、無機污染物徹底消除，恢復(fù)水體生態(tài)，提高其自凈能力。

關(guān)鍵詞： 微生物強化修復(fù)技術(shù)；河道治理；作用

長久以來，我國水環(huán)境污染問題嚴(yán)重，水資源質(zhì)量持續(xù)降低，因污染產(chǎn)生的事故頻發(fā)，造成了嚴(yán)重的社會經(jīng)濟損失。特別是工業(yè)發(fā)達(dá)城市河段污染問題更為顯著，78%的河段不適宜作為飲用水源，一半以上城市地下水受到不同程度地污染，水環(huán)境的不斷惡化，更加重了我國水資源短缺的矛盾，影響了我國社會經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的進度。為此，必須進一步調(diào)查、研究我國水環(huán)境污染現(xiàn)狀，加大力度治理及修復(fù)河道水體環(huán)境。目前，在水體修復(fù)方面主要分為兩種修復(fù)技術(shù)，即異位修復(fù)、原位修復(fù)，基于經(jīng)濟性原理，當(dāng)水體面積較大不宜選用異位修復(fù)方法，當(dāng)前，普遍選用原位修復(fù)技術(shù)用于河道水體污染治理。微生物強化修復(fù)技術(shù)作為一種常見的生物修復(fù)技術(shù)，其能夠通過生物吸收、轉(zhuǎn)化及降解水體內(nèi)的污染物，進而滿足水體污染消除，及水體生態(tài)功能恢復(fù)的目的。在河道治理中，選用該修復(fù)技術(shù)，可從整個生態(tài)系統(tǒng)上進行全面修復(fù)，相比其他修復(fù)方法，其修復(fù)效果更持久、更清潔、更有效。

一、微生物在河道治理中的作用

1、微生物對污染水體的凈化作用。針對水生植物來講，微生物的特點為培養(yǎng)時間短、生長速度快、適應(yīng)性強及轉(zhuǎn)化效率強等，基于此，在河道污水治理意義重大。其河道水體凈化作用主要體現(xiàn)在以下幾點：

（1）去除水體有機污染物。因同化作用，將有部分有機污染物被轉(zhuǎn)化為菌體自身物質(zhì)；同時，針對大分子有機物，微生物產(chǎn)生的胞外酶可迅速降解，以此達(dá)到降解、消除水體有機污染物的目的。

（2）去除水體磷素。基于代謝作用，微生物可對水體內(nèi)的磷素濃度進行有效降低。同樣利用同化作用，部分微生物能夠?qū)⑺w內(nèi)有效磷進行自身有機磷的轉(zhuǎn)化，并利用食物鏈的傳遞功能，達(dá)到水體內(nèi)磷素被去除的目的。

2、微生物驅(qū)動水體氮素循環(huán)。作為我國現(xiàn)階段水體污染的主要類型，氮素污染會導(dǎo)致水體富營養(yǎng)化產(chǎn)生，并對水體生態(tài)平衡產(chǎn)生極大影響。通過微生物，可能快速分解水體內(nèi)的有機形態(tài)氮，將其轉(zhuǎn)化為氨。有氧狀態(tài)下，能夠把氨氮氧化為硝酸鹽氮。如水體內(nèi)具有大量硝酸鹽氮，則表明在需氧方面水體環(huán)境具有穩(wěn)定性。缺氧狀態(tài)下，在微生物作用下，硝酸鹽氮可產(chǎn)生反硝化作用，并向氮氣還原。井藻類等植物作用，空中的氮氣向水體內(nèi)溶解，同時，水生植物也可吸收、利用硝酸鹽氮，構(gòu)成植物蛋白質(zhì)，此時水生動物可食用，并進行動物蛋白轉(zhuǎn)化，隨后水生動植物死亡又被微生物分解，再次形成氨，以此循環(huán)反復(fù)，去除水污染中的氮素。

二、河道概況

某河道工程總長度為65.4Km，具有較高含沙量，16.67億m3為年均徑流量，2.35萬h㎡為水面面積，4m為河道中心部位水深深度，當(dāng)前，該河道水體清澈度較差，自凈能力不足，存在嚴(yán)重水質(zhì)污染現(xiàn)象，特別是下游部位淤泥累積，散發(fā)難聞氣味。主要污染源在于周邊工業(yè)廢水及生活廢水。據(jù)相關(guān)資料可見，0.92mg/L為河道平均溶氧值，16.21mg/L為平均氨氮值。相比國家標(biāo)準(zhǔn)，主要污染物嚴(yán)重超標(biāo)。

三、微生物強化修復(fù)技術(shù)在河道治理中的應(yīng)用要點分析

1、實驗分析

實驗前，需先安裝旋切式曝氣裝置，隨后將150L光合細(xì)菌投入該河道，如天氣不佳，則無需投放，待天氣好轉(zhuǎn)則進行補投，當(dāng)河道內(nèi)溶氧值滿足每升5mol時，應(yīng)增加投放BSW工作，投放頻率為每天80L。

60天后，河道即可選取微生物強化修復(fù)技術(shù)進行處理。通過分析，確定微生物投放最佳組合。具體為光合細(xì)菌： BSW：W14=150L：80L：60L。

2、監(jiān)測分析

每30天隨機取樣進行水體變化監(jiān)測，每次取樣次數(shù)為8～9次。60天后，選用便攜式水質(zhì)檢測儀每天在河道兩岸隨機取點進行各項因素檢測，如pH值、溶氧值及溫度值等，在微生物投放前，取樣為該河道表面河水，并準(zhǔn)確、詳細(xì)地記錄取樣時間、天氣情況，隨后通過儀器檢測河道水質(zhì)因素。

3、治理分析

（1）溫度變化。作為整個河道生態(tài)系統(tǒng)的主要因素，溫度將直接影響河道的動植物、微生物的生長情況。經(jīng)觀測，-5～8℃為河道水溫范圍，具有較低溫度，將減慢微生物新陳代謝，隨后水溫回升，當(dāng)水溫為25℃時，基本不會影響微生物生長情況。

（2）氨氮變化。旋切式曝氣裝置安裝后，光合細(xì)菌每日投放，將降低河道水體氨氮值。BSW投放后，河道氨氮值降低程度并不顯著。當(dāng)?shù)诙沃卫砗拥罆r，水體氨氮值顯著降低。60天后，下降速度逐漸減小，趨于平緩。由此可見，河道經(jīng)2次微生物治理后，河道水質(zhì)明顯改善，在實驗過程中3種微生物取得了良好的治理效果。

（3）總氮變化。因工業(yè)廢水、生活廢水對河道水體影響較大，但隨著治理時間的增加，最終大量氨氮被同化。治理后期，河道內(nèi)總氮量變化不大，趨于平穩(wěn)。由此可見，在短時間同時投放多種微生物，脫氮效果顯著。

（4）CODmn變化。自開始治理河道起，河道內(nèi)CODmn含量就呈現(xiàn)出下降的趨勢，實驗前期，具有較快降低速度，后期逐漸趨于緩和，則表明CODmn可被高濃度光合細(xì)菌及BSW清除。

4、結(jié)論

通過實驗可得，當(dāng)溫度適宜、污染程度一般的情況，通過水體各因素變化監(jiān)測可見，選用特定微生物進行河道污染水體治理效果明顯，可保證水體狀態(tài)穩(wěn)定。如溫度過低或具有較高污染程度，則微生物強化修復(fù)技術(shù)應(yīng)用效果明顯不足，同時微生物投放組合合理，才能達(dá)到最佳凈水效果。

四、結(jié)束語

綜上所述，在河道污染水體治理中，微生物強化修復(fù)技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用及推廣。相比其他修復(fù)技術(shù)，其特點為成本低、便于操作，且還能與其他治理技術(shù)同時使用。該技術(shù)的應(yīng)用，能夠提高水體微生物的活性，加快降解、轉(zhuǎn)化水體污染物的速度。本文在充分掌握微生物的作用、特點的前提下，通過具體案例，對微生物強化修復(fù)技術(shù)的應(yīng)用效果進行了探討，由此可見，通過多種微生物的組合投放，可有效降低水體氨氮含量，起到良好凈水效果，達(dá)到河道治理的預(yù)期目標(biāo)。

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