城市水環(huán)境治理生物修復(fù)方法

中國電建集團河南省電力勘測設(shè)計院有限公司 劉燕

近年來，我國一直沒有停下城市建設(shè)的腳步。既讓工業(yè)水平不斷提升，又讓人口規(guī)模不斷擴大。為此感到欣喜的同時，也絕不能忽視存在的問題。現(xiàn)階段，水環(huán)境污染問題頻頻曝光，令民眾寢食難安。倘若不妥善處理，將激化百姓和政府之間的矛盾。要想防止摩擦沖突的發(fā)生，就需要從理論中汲取思路，從實踐中積累經(jīng)驗，制定出切實有效的城市水環(huán)境治理措施。

一、城市水環(huán)境污染現(xiàn)狀

在城市發(fā)展中，水資源占據(jù)不可撼動的地位。保持良好的水環(huán)境，不僅能防洪排澇，可確保交通順暢、保障生活有序進行開展，還能緩解熱島效應(yīng)，打造亮麗風(fēng)景線[1]。當(dāng)然，這只是一種理想狀態(tài)。而實際上，城鎮(zhèn)化建設(shè)步伐不斷加快，人類活動會對水環(huán)境造成一定影響，只是程度不同罷了。例如，城市居民每天都會制造廢水，未經(jīng)處理就排放到下水道。廢水滲透至地下，將會對地下水造成污染。廢水流入湖泊、河流，會對水體造成破壞。企事業(yè)單位一心抓生產(chǎn)，無暇開展治理工作。雖知不可為，還是將廢水直接排放。在一段時間后，水體變得渾濁，并散發(fā)陣陣惡臭，讓周圍百姓苦不堪言。生態(tài)環(huán)境部曾做過一項調(diào)查，我國有近三成的淡水被污染，遠達不到三類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。而符合三類標(biāo)準(zhǔn)的河流并不多，能滿足二類標(biāo)準(zhǔn)的河流少之又少。通過對六十余個地級市進行監(jiān)測，各項指標(biāo)都不符合要求，將意味著居民每天都在使用劣質(zhì)水源，這無疑會增加患病幾率，從而讓醫(yī)療壓力與日俱增。倘若不立即對城市水環(huán)境展開治理，情況還會進一步惡化。當(dāng)百姓生活無保障之后，就會將責(zé)任歸咎于政府不作為。如果得不到滿意答復(fù)，矛盾還將進一步升級。要想防患于未然，需要立刻著手制定水環(huán)境治理方法。應(yīng)用生物修復(fù)技術(shù)，不失為一個良策。在技術(shù)的幫助之下，水環(huán)境得到優(yōu)化。在一段時間后，居民生活回歸正軌，城市發(fā)展也會蒸蒸日上。

二、生物修復(fù)技術(shù)的概述

在原生態(tài)系統(tǒng)中，水中生物足以勝任凈化工作。但因受到人為干預(yù)后，污染物的數(shù)量急劇增加，已超過水中生物的工作能力。倘若不加以解決，水環(huán)境只會越來越差。此時，生物修復(fù)技術(shù)就有了用武之地。生物修復(fù)技術(shù)，是指充分利用生物的代謝功能，對有害有毒物質(zhì)進行轉(zhuǎn)化、分解等處理，使水環(huán)境得到修復(fù)[2]。修復(fù)方式有所不同，或提高營養(yǎng)鹽分含量，或提高微量元素，或激發(fā)生物活性，但目標(biāo)是一致的，那就是最大程度改善水環(huán)境。能否實現(xiàn)這一目標(biāo)，關(guān)鍵要看技術(shù)選取、應(yīng)用是否得當(dāng)。治理人員要對現(xiàn)場進行調(diào)查，了解最真實的情況。應(yīng)根據(jù)具體情況，選擇修復(fù)方式，或利用水生植物，或利用水生動物，或利用微生物，或聯(lián)合使用。但組合形式不同，能解決的問題也將會有所區(qū)別，這一點需知曉。為實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)，需要對生物修復(fù)技術(shù)展開深入研究。

三、生物修復(fù)技術(shù)的應(yīng)用價值

早在二十余年前，生物修復(fù)技術(shù)就已問世。經(jīng)過這些年的研究，技術(shù)已較為成熟，能在城市水環(huán)境治理中發(fā)揮重要作用。生物修復(fù)技術(shù)的應(yīng)用價值體現(xiàn)在三個方面，內(nèi)容如下所示。

第一，生物修復(fù)技術(shù)的可操作性較高。治理人員可以根據(jù)實際情況選定微生物，確定修復(fù)方案。在執(zhí)行過程中，需結(jié)合現(xiàn)場實際，對技術(shù)方案進行優(yōu)化，最終可有效降低污染物質(zhì)含量，讓水環(huán)境潔凈如初。

第二，生物修復(fù)技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛。在水污染、固體污染治理中能見其身影，在大氣污染、土壤污染中也能有所作為。當(dāng)然，技術(shù)選取要得當(dāng)，這樣才能獲得預(yù)期效果。

第三，生物修復(fù)技術(shù)符合無害化集中處理要求。無論是打造濕地、浮床、生物膜，還是栽培植物，引進動物，都沒有對生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生很大影響。并且多是利用微生物進行分解，不會對水體造成二次污染。集中性體現(xiàn)在，被技術(shù)所覆蓋的區(qū)域，水環(huán)境的整體水平得到顯著改善。

第四，生物修復(fù)技術(shù)的應(yīng)用成本低、效率高。城市水環(huán)境治理是一個漫長的過程，考慮到經(jīng)費有限，不能選用成本太高的技術(shù)。無論選擇哪種生物修復(fù)技術(shù)，都無需為資金問題發(fā)愁。應(yīng)用前后作對比，水環(huán)境治理成效顯著。在未來的日子里，還要對生物修復(fù)技術(shù)進行創(chuàng)新。一方面，讓處理效率進一步提升。另一方面，讓應(yīng)用成本進一步降低。

四、生物修復(fù)技術(shù)的應(yīng)用原則

（一）工業(yè)廢水優(yōu)先處理

在工業(yè)廢水中，含有大量的污染物。倘若未經(jīng)處理直接排放，將會對水資源造成污染。污染嚴重到一定程度后，不僅會臭味熏天，還會有大量動物尸體浮于水面。其實，不只有動物死亡，在水下還有大量死去的植物。由此可見，工業(yè)廢水的危害性極大，理應(yīng)被放在首位先處理。

（二）綜合處理原則

相較于農(nóng)村，城市的人口基數(shù)更大。每一天，都會消耗大量水資源，同時也會產(chǎn)生大量生活廢水。例如，清洗鍋碗瓢盆等日用品時會使用洗滌劑，而洗滌劑是經(jīng)化學(xué)合成的。居民的排泄物中含有微生物和有害物質(zhì)，如若接觸水體，將會造成污染。由此得出，生活廢水的來源較多。只使用某一種技術(shù)，很難清除干凈，所以要多技術(shù)結(jié)合，開展綜合治理行動。

（三）系統(tǒng)化原則

除工業(yè)廢水、生活廢水之外，污水處理廠尾水、固體廢物等同樣會對水環(huán)境造成破壞。因而，在開展生物修復(fù)時，治理人員還要秉持系統(tǒng)化原則。通過打造一體化治理體系，努力平衡維持食物鏈。久而久之，水資源的良性循環(huán)就能形成，從而讓城市居民安居樂業(yè)。

五、生物修復(fù)技術(shù)的具體應(yīng)用

（一）植物修復(fù)技術(shù)

植物修復(fù)技術(shù)，顧名思義是指利用植物吸附水里有害物質(zhì)，能使水環(huán)境得到修復(fù)。具體分析，浮游藻類是水環(huán)境的重要組成部分，其要想生長繁殖，需要大量氧氣和營養(yǎng)物質(zhì)。適時引入水生植物，與其爭奪氧氣和營養(yǎng)物質(zhì)。在此條件下，浮游藻類的生長繁殖受抑制。不僅如此，水生植物的作用具有兩重性，通過光合作用獲得動力，通過呼吸作用完成對有機物的分解。因此，水生植物并非孤軍作戰(zhàn)，擁有微生物這個忠實盟友。在合力作用下，讓有機化物徹底消失不見。這項技術(shù)的應(yīng)用范圍比較廣泛，既能治理濕地環(huán)境，又能改善湖泊、水庫的環(huán)境。

（二）人工濕地技術(shù)

在城市發(fā)展中，工業(yè)發(fā)揮極其重要的作用。為推動城市發(fā)展，一定會擴大工業(yè)化規(guī)模。在此背景下，石油化工、紡織印染等工廠如雨后春筍一般。而隨著工廠數(shù)量的增加，生產(chǎn)廢水呈幾何狀增長。人工濕地技術(shù)是基于植物修復(fù)技術(shù)產(chǎn)生的一項技術(shù)，多用于治理有機物含量較高的區(qū)域。在這些區(qū)域使用此技術(shù)，能顯著改善水質(zhì)。之所以具有這種效果，且得益于其將多種技術(shù)融合在一起。在水體表面種植水生植物，同時應(yīng)增加濕地土壤面積，或吸附，或沉降。環(huán)保局曾做過這樣一次調(diào)查，其結(jié)果表明使用人工濕地技術(shù)，能夠去除九成左右的污染物。

（三）水生動物修復(fù)技術(shù)

水生動物，從字面上解讀，在水中生活的動物。其中不乏修復(fù)能手，例如浮游動物、底棲動物等。它們從不挑食，既能吞噬細菌，又能分解藻類。在艱苦奮斗下，水體的透明度顯著提高。如此一來，陽光就能穿透水環(huán)境，為水生植物的成長提供源源不斷的動力。從原理角度來分析，這項技術(shù)充分利用了食物鏈效應(yīng)。再通過增加生物的多樣性，以此來促進生態(tài)系統(tǒng)的良性循環(huán)[3]。值得注意的是，為避免對水環(huán)境造成二次破壞，需要對所投放的水生動物數(shù)量進行限制。此外，每隔一段時間，就要開展一次調(diào)研工作，讓生物動物的選擇最優(yōu)化。

（四）生物浮床技術(shù)

生物浮床技術(shù)是指利用植被根系搭建浮床，完成對水環(huán)境的修復(fù)。其機理是將植物根系按一定順序碼放，組成一張凈化膜。微生物會附著在上面，有助于加快動植物的新陳代謝。在此過程中，會吞噬與轉(zhuǎn)化大量微生物和藻類。從這一點可得出，生物浮床構(gòu)成了一個系統(tǒng)，能夠?qū)⒂泻ξ镔|(zhì)轉(zhuǎn)化成營造物質(zhì)。為何要將選擇網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)？原因是能有效遮擋陽光。在此條件下，藻類的成長會受抑制，浮游生物會向水中轉(zhuǎn)移。在轉(zhuǎn)移過程中，會帶走一部分懸浮顆粒物。使用這項技術(shù)的另一大好處，讓城市更美更具吸引力。但得到美的代價并不大，且得益于生物浮床技術(shù)成本低。

（五）土地處理技術(shù)

土地處理技術(shù)不會單獨出現(xiàn)，而是與其他技術(shù)聯(lián)合應(yīng)用。經(jīng)過處理，使植物根系分布在土壤內(nèi)。植物根系具有強大地過濾轉(zhuǎn)化作用，能夠完成對微生物、有機物的處理，以達到凈化水環(huán)境的目的。通過改變土壤的成分，讓土壤具有更好地滲透性，從而讓有害有毒物質(zhì)快速去除。

（六）生物強化技術(shù)

生物強化技術(shù)，且十分適合魚類養(yǎng)殖業(yè)發(fā)達的城市使用。治理人員在水中加入微生物制劑，就能夠完成對污染物質(zhì)的處理。處理后的水環(huán)境，降解凈化能力獲得長足的發(fā)展。當(dāng)城市出現(xiàn)黑臭水體之后，表明污染十分嚴重。治理人員要做的是，往水中添加生物復(fù)合酶，以此提升水體的負氧功能。至于添加哪種復(fù)合酶，就要具體問題具體分析。只有這樣，才能讓微生物發(fā)揮最大功效。

（七）生物膜處理技術(shù)

生物膜處理技術(shù)和生物浮床技術(shù)有相同之處，皆是利用生物構(gòu)建一張吸附網(wǎng)。當(dāng)然，也存在顯著區(qū)別。應(yīng)用生物膜處理技術(shù)，不僅能夠搭建出一種生物膜，以供微生物、藻類植物吸附，還能有效攝取微生物，并對其進行分解，產(chǎn)生的氧氣和營養(yǎng)物質(zhì)，被水中動植物所吸收。這項技術(shù)的處理效率很高，經(jīng)常被用于解決小范圍水體污染問題。

六、總結(jié)

現(xiàn)階段，水環(huán)境污染問題較為突出，且不利于城市的發(fā)展。為了改善這一現(xiàn)狀，需要明晰生物修復(fù)技術(shù)的應(yīng)用價值及原則，并豐富治理技術(shù)。相信在不久的將來，水環(huán)境污染問題一定會消失得無影無蹤，從而能為人們創(chuàng)造一個舒適的生活環(huán)境。