生物技术在城市黑臭水体治理中的运用分析韦立新

生物技术在城市黑臭水体治理中的运用分析韦立新

广西博世科环保科技股份有限公司广西南宁530007

摘要:污染问题已成为困扰我国社会经济发展、人们生命健康的重要问题,治理污染已成为当前重要的社会义务。我国水污染问题十分严重,其中又以河道污染最为突出,河道污染不仅威胁两岸的生态环境,还可通过地下水网污染地下水,威胁饮水安全,增加自来水厂净化的成本。黑臭河道是一种常见的河道污染表现,黑臭主要与生活环境污染有关。生物修复是当前治理水污染最先进的技术之一,可重复、廉价,生态效益好,一般不会造成二次污染。

关键词:生物修复技术;水体生态;黑臭河道治理;应用

1、黑臭河道的概述

有关于黑臭河道水体研究并不少见,该类型污染水体多见于人口密集的区域,绝大多数城市都或多或少存在黑臭水体,按照污染来源以及特征可分为:①未截污的黑臭水体,如上海苏州黑、广州珠江江河段等,因缺乏必要的截污措施,流域范围内的有机物超出了自净的能力;②封闭性和半分封闭性的黑臭水体,主要是指封闭的河道,常见于蓄水区的河道,与外界交流少,水体更新速度慢,若受到有机物污染,便会导致水体黑臭;③缓流型黑臭水体,水体污染易在河低淤积,污染存在蓄积效应,有报道显示上海市内河每年约1500万m3污染物蓄积量。根据国内调查的黑臭河道主要与有机污染、无机污染、内源污染有关,水温对黑臭水体形成也有一定的影响。从黑臭河道的成因、概括来看,生物修复技术如生态法,采用原位修复,模拟自然净化的过程并予以强化,具有投入少、二次污染少、可重复等优点,越来越受到重视。

2黑臭河道的成因

2.1有机污染负荷超高

对于河道的黑臭现象而言,主要是有机污染负荷超过河道自净能力的反映现象,水体中的过量的有机物在氧化分解的过程中,需要消耗大量的氧气,这也就导致厌氧微生物在分解的过程中产生了NH3、H2S和CH4等恶臭性气体,造成了缺氧环境的出现。当这些气体形成时,就会造成水体发黑及发臭的现象。

对于有机负荷产生来源分析,主要可以分为以下几点内容:第一,外源分析:大量生活污水及工业偷排废水带来的大量有机污染物、有机还原氮、磷等外源污染物进入水体。第二,内源分析:主要是河流底质淤积所造成的污染物释放,大量的底泥也是各种微生物繁殖的温床,其中,放线菌和蓝藻通过代谢作用使得底泥甲烷化、反硝化,导致底泥上浮及水体黑臭。

2.2黑色金属污染

在研究中可以发现,当水体中出现了Fe和Mn等黑色金属物质时,在缺氧的状态下Fe、Mn元素被还原,与水中的硫化物反应生成成的FeS、MnS等带负电胶体、这些胶体演于池民或粒上浮于水体表面,使水体呈现黑色;。

2.3河流水动力条件不足的黑臭现象

对于水动力条件而言,其水体作为一种不可忽视的因素,经常会出现河水的黑臭问题,这种水流不畅通问题的发生,会直接导致水体水样改善速率的衰退,更为严重问题的出现会对水体造成严重的污染。同时,在水体水质恶化变化的背景下,会造成水体黑臭问题的发生。

3黑臭河道治理中的生物修复技术

3.1植物净化与修复

利用常见的改善水质效果较好的植物,利用植物的直接吸收、物理吸附、微生物作用去除或沉淀污染,常见的植物可分为挺水、沉水、漂浮以及浮叶植物四类,代表植物包括芦苇、香蒲、分演练、浮萍、睡莲、蒋菜、狐尾藻、金鱼藻等,治理的形式主要可分为人工湿地、沉水植物修复、生态浮岛等,有关于这些植物的新品种培育、组合、净化机制是当前研究的热点。许多学者致力寻找新的品种、组合方式、生物学特性,以利于因地制宜的制定黑臭河道,达到事半功倍的目的,植物净化修复已被广泛用于城市污水、重金属废水、富营养水体的黑臭河道治理。

3.2微生物修复

微生物修复是利用微生物的净化作用,采用独特的载体,对菌体进行培养、驯化、富集,形成规模效应,主要方式包括生物膜法、添加微生物菌剂、生物促生剂等,相关研究主要集中在细菌培养、筛选、预处理技术、投入量、清除效果的研究,张宗阳等采用优势复合菌剂对西洋河黑臭河水进行修复,结果显示菌剂对河水中的COD、NH3-H、TP去除率在80%以上。菌剂还可与植物联合,达到协同目的,如根际杆菌便往往依赖于植物存活,相较于植物微生物可能是水质改善的主要贡献因子。生物促生剂,顾名思义通过药物提高为微生物的数量,提高水体的自净能力,促生剂的最终目的在于创造适合菌群生长的环境,不仅可提高数量还可提高微生物的活性,投放的方式包括喷洒、泥底注射等,适用于不同类型的水体污染。

3.3微生物投放对黑臭治理的分析

投加微生物菌种属于生态法中的微生物强化技术,河水的自净作用主要是依靠微生物的降解作用来实现,当污染程度超过自净能力时,仅靠河体本身所。含有的土著微生物已经无法维持生态系统的平衡,人工投加微生物菌种是一种重要的调节方法,目前主要途径有两类:一是直接向黑臭河道投加微生物菌剂或酶制剂;二是直接向黑臭河道投加微生物促生剂,促进“土著”微生物的生长,以形成稳定的生态系统。投加微生物菌剂具有投资低、工程量小、对环境无二次污染等优点,被广泛应用于中小河道的治理中。

3.4生物-生态修复技术

第一,在生态河堤建设的过程中,需要在保证城市防洪排涝的基础上,构建适合植物生长,以及动物栖息的自然环境,从而使河堤构建成无混凝土的河流形态,为河流的生态化管理,以及修复提供稳定支持。第二,营造水面水生植物的合理性净化系统。对于水生植物而言,主要是利用植物进行微生物的共生分析,并实现协同性水生物的治理,通过水生植物直接吸收,以及微生物的转化,使微生物中的氮、磷及悬浮颗粒物的科学治理。例如,在水生植物分析的过程中,其中的沉水植物、浮叶植物及挺水植物等,对黑臭河有十分明显的净化作用。因此,在生物-生态修复技术运用的过程中,可以通过类似水生物的种植,避免河流黑臭现象的发生。第三,实现水生物的投放。在黑臭河道治理的过程中,水生物可以有效地净化生态系统,并实现水生态系统完整性、多样性的整理。在通常状态下,在黑臭水中投放食草性、杂食性等鱼类,可以实现对水体环境的合理控制。因此,在黑臭水体治理的过程中,通过生物技术的合理运用,可以充分保证水体中水生物、种类,以及密度的合理配合,为水环境生态系统的治理及结构优化提供有效支持。

4结论

总而言之,在现阶段环境保护工作优化设计的过程中,为了实现黑臭河道的有效治理,需要将生物修复技术作为基础,通过对环境保护工作的综合性分析,促进黑臭河道治理技术的优化创新。在河道治理中,需要针对水质的基本状态,进行治理方式的设计,并对黑臭河道进行物理治理、生物治理及化学治理的综合性技术运用,通过三种方式的融合分析,促进黑臭水防治的整体效率,提升水质环境的健康治理,促进我国生态环境保护理念的合理运用,为社会环境的可持续发展提供稳定支持。

参考文献

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[3]季树勋.生态修复技术在城市污染河道治理中的应用[J].科技资讯,2008(2):181.

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