探究生態城市水系環境生物治理技術

李 銀

（中電建水環境治理技術有限公司 廣東深圳 518102）

引言

隨著工業與城市化的快速發展，大量生活污水和工業廢水被排放到河流、湖泊和海洋中，對水系環境造成嚴重影響。水環境的良好發展對于改善城市環境和提高居民生活水平具有重要作用，生物治理技術由于具有效果好、不會造成二次污染的特點而成為了治理受污染水體的有效手段。

1 生態城市水系環境生物治理技術的基本思路

生物治理是指利用純天然的微生物或者特別培養的生物來改善環境。生物治理往往能夠將有毒和有害物質轉化成無害物質，而且不會對環境造成二次污染[1]。正常的水環境中都含有自我凈化功能的微生物，但在被污染的水體中，由于其中溶解氧和利于微生物生長的營養成分變少，使得微生物生長減慢，凈化作用也會減弱。造成污染物的堆積現象。水體生物治理技術主要是通過培養微生物、水生植物和水生動物實現有效清除和吸收水中污染物的作用，恢復水體的自凈能力和生態平衡。主要包括城市水體環境修復技術、水體生物凈化技術和底泥生物修復技術三部分，針對水體的表層與底層進行治理。

2 生態城市水系環境生物治理技術與應用實例

2.1 生態城市水系環境生物治理技術

2.1.1 利用增氧設備

增氧設備既可以提高水中的溶解氧含量，也可以提高微生物的分解速度。目前常用的增氧設備主要有固定式充氧設備和移動式充氧設備。固定式充氧設備主要包括水車增氧機、提升增氧機和微孔曝氣設備，移動式充氧設備主要是指增氧曝氣船。以上設備既可以利用空氣增氧，也可以利用純氧曝氣，適用范圍也十分廣泛，對于河流和海洋效果良好，但因為增氧設備的使用中需要有動力，因此該技術對于封閉水體不適用。

2.1.2 生物膜凈化技術

生物膜凈化技術是一種以生物膜為載體培養新的微生物，再通過填料促進微生物繁殖的方法，對于污染水體的治理具有非常明顯的效果。運用該技術可以培養出繁殖能力和代謝能力較強的微生物，對于水中有機物、污染物、藻類的分解作用十分明顯。該技術的原理大體上是將原水分別通過粗過濾單元、光合作用單元和生物膜過濾單元，以及控制單元和續流單元等。雖然這種技術具有明顯的凈化效果，但所需成本較高。

2.1.3 人工生物組合浮床技術

人工生物組合浮床技術是人工把高等水生植物或改良的陸生植物，以浮床作為載體，種植到富營養化水體的水面，通過植物根部的吸收、吸附作用，削減富營養化水體中的氮、磷及有機物質，從而達到凈化水質的效果，同時營造水上景觀[2]。這一技術同樣具有良好的凈化效果，具體來說可以選用水芹菜、美人蕉、菖蒲等植物，同時可搭配鰱魚、鳙魚等濾食性動物，成本相對較低，維護也較為方便。

2.1.4 種植水生植物，增加水生動物

除了可以利用人工生物組合浮床技術，也可以直接在水中種植水生植物和放養水生動物，成本較低，后期維護方便。種植前首先在河道兩側堆放河底淤泥，并設置栽植區域，種植蘆葦、菖蒲等水生植物，放養魚類等動物，能夠逐漸恢復水體的自凈能力。

2.2 生態城市水系環境生物治理技術應用實例

上述水體生物治理技術在實際中得到了應用，如深圳市茅洲河流域（寶安片區）水環境綜合整治工程中，就試點應用了增氧技術、生物膜凈化技術和植物栽培、動物放養等生物治理技術。

2.2.1 工程概況

茅洲河流域（寶安片區）水環境綜合整治工程位于深圳市寶安區，這一水系長期受工業廢水、生活污水和污染雨水等影響，污染物積累程度較為嚴重。2016 年清淤處理效果欠佳，河道內有少量魚群，河道兩側有少量挺水植物，無沉水植物。

2.2.2 水系環境生物治理技術的應用

水系治理過程中，首先運用了生物膜凈化技術，在河道內設置了30 個由懸浮球填料和彈性填料構成的生物膜水體凈化設備，大小為1.0m×1.0m×1.0m 立方體。每個設備的表面積100m2，將設備分為20 個和15 個兩組，分別放在污染物匯入處，起到攔截和降解污染物的作用。同時，建立了水生動植物生態系統以改善河道富營養化現象，在河道周邊設置了3800m2的挺水植物栽培區，主要栽培千屈菜、蘆葦、梭魚草、黃花鳶尾等挺水植物，并根據河道的具體條件栽培了金魚藻、黑藻、菹草等沉水植物。投放了1500kg 濾食性魚類，4000 尾雜食及肉食性魚類以及2800kg 螺螄。最后，設置了河道曝氣系統以避免高溫天氣導致的水體缺氧，在水面放置了螺旋風機并連接了6 個曝氣盤。

2.2.3 水系環境生物治理技術的效果

經過上述治理措施后，水體透明度平均達到47.5cm，4 月達到了最高值，為61-84cm。溶解氧含量治理前在6.87mg/L，治理后溶解氧含量隨著溫度和時間發生變化，8 月相對較低，9、10 月達到10mg/L 以上，說明該水系的生物治理取得了明顯效果。

結語

水系環境生物治理技術能夠有效改善水體環境，維持良好的生態平衡。具體包括增氧技術、生物膜凈化技術和人工生物組合浮床技術等。實際應用中，該技術取得了良好的治理效果，水質得到了明顯提高，因此在今后對該技術更多地推廣和應用。