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            河道水質凈化中生物修復技術的研究進展

            來源:http://www.madelainejordan.com/ 作者:余氯檢測儀 時間:2019-07-23

              摘 要:水是人類生命的一部分,與我們的生活息息相關。文章主要概括了當今面臨的河道水質問題,總結了生物修復技術在河道水質修復上的應用及其針對性,對今后的技術研究和發展提出了展望,為未來的研究工作提供了的一定程度上的指導意見。

              關鍵詞:河道;水質修復;生物修復技術

              前言

              水源是人類發展和進步的基礎,城市與河道之間有著極其密切的聯系。隨著城市人口容量的增大、工業的崛起以及經濟的快速發展,人類對于河道的干涉與利用力度加大,污染物的排入導致水質受到嚴重污染。近幾年,河道水質修復逐漸被國內外所重視,文章針對生物修復技術在河道水質修復的應用進行總結,以求對今后的修復治理有直接的指導意義。

              1 河道水質問題

              長期的超負荷納污使得河道水體的氧平衡受到嚴重破壞,河道水體富營養化以及黑臭現象嚴重?;謴秃拥浪w自凈能力以及消除黑臭現象已成了必須面對的水質難題。

              2 生物修復技術的應用

              河道水質的修復就是運用各種技術手段去除水體中存在的有機、無機污染物,使水體的自凈能力得以恢復。生物修復因其費用低廉、高效快速、安全無二次污染等優點,被廣泛推廣,主要包括植物凈化技術、生物膜處理技術、生物強化技術以及聯合修復技術等。

              2.1 植物凈化技術

              植物凈化技術主要利用植物吸收污染水體中的有機污染物、釋放多種分泌物與酶,植物根部微生物的降解,刺激根部微生物的活性以及轉化的三種作用機制對污染水體中的有機污染物實現去除。目前運用較為廣泛的主要包括人工濕地、穩定塘、人工浮島等。

              2.1.1 人工濕地技術

              具有出水水質穩定,凈化能力強,運行維護方便的特點[2]。近些年來,該技術被廣泛用于處理各種污水,但在實際的應用過程中也暴露了很多的問題,如易受氣候溫度影響、占地面積大、基質易堵塞等,這些問題都在一定程度上影響了人工濕地對污水的凈化效果,甚至限制了濕地的發展,這也是我們未來研究工作的重點。

              2.1.2 穩定塘

              水質凈化原理和應用范圍與人工濕地有一定相仿處,利用菌藻的共同作用處理廢水中的有機污染物。具有易操作、投資低、維護方便的特點,且污染物去除顯著。

              2.1.3 生態浮島

              以水生植物為主體,使用可漂浮于水面的材料為載體和基質水面無土種植植物技術,建立高人工生態系統來凈化水體。目前,國內已有多處利用生態浮床技術的示范性工程。植物修復技術不僅費用低、效果好同時還能美化環境,但植物具有水體針對性和時間、空間差異性,植物的后期處置問題也有待解決。

              2.2 生物膜處理技術

              在中小河流凈化方面具有凈化效果好、便于管理等優點,被廣泛應用。大多數的生物膜處理技術采用的外接生物膜反應器的治理方法,通過水泵將污染河道水體抽進預設的生物膜反應器中,污水經過生物膜反應器的凈化在被重新稀釋到河道水體中,通過區域性的水體自凈能力恢復帶動河道整體的水質恢復。

              2.3 微生物強化技術

              微生物強化技術是目前運用最廣泛的原位修復技術,污染水體的污染物降解主要依賴于微生物的降解,當缺乏足夠有效的微生物作用時,通過人為投加物質強化微生物的主體作用來提高水體凈化能力。強化主要分為兩大類:一是投加微生物菌劑技術;二是生物促生技術。

              2.3.1 投加微生物菌劑技術

              投加微生物菌劑技術在加快污水生化處理系統啟動速度、提高生化處理系統處理效果和抗沖擊負荷能力、改善對某種特定污染物的降解能力方面表現出巨大的潛力。李娜等在實驗室運用SBR工藝處理石化廢水,通過投加微生物菌劑,提高了COD的去除率[4];張力等在用傳統活性污泥法處理制藥廢水時,投加微生物菌劑,提高了系統的處理效果和抗沖擊負荷的能力[5];秦振清在實驗室用MBR工藝處理阿特垃津廢水時,通過投加微生物菌劑,提高了阿特垃津降解效果,縮短了系統啟動時間[6];但是污水水質和水量的不穩定、生化處理系統的操作復雜以及強化菌投加到生化系統后自身的不確定使得菌劑的污染物降解效果并不一定能得到很好的發揮,限制了其大規模的應用。

              2.3.2 生物促生技術

              為了達到更理想的效果,生物強化研究的重點已經逐漸向激活培養土著微生物的生物促生技術轉移。該技術在國內剛剛起步,國內對于自主開發促生劑的能力和經驗還很缺乏。早期的實驗促生劑大多來自國外,近些年來,隨著國內外學術交流的增多,我國在促生劑配方研發上也取得了重大的成果,這也為國內促生劑技術的發展奠定了基礎。方一豐等發現蔬果的浸出液富含能促進微生物生長的生長因子,并利用玉米、土豆和番薯的浸出液成功凈化了景觀水體[7];郝永勝等使用能邦公司提供的富含氨基酸、尿素、腐殖酸、酶等成分生物激活劑,修復了上海西南地區河水及景觀水體[8];丁凱等利用復合生物酶制劑使北京西土城溝水體很快消除黑臭現象,水體清澈透亮,自凈能力增強[9]。

              2.4 聯合修復技術

              由于河道水體污染情況復雜,運用單一的修復技術往往不夠,通過技術的聯合可以達到理想的處理效果。如微生物與植物聯合技術修復,結合兩者的共生關系來提高對污染水體的凈化效果。研究顯示植物根系環境與附著生長的微生物有一定的互利共生關系,植物能為微生物提供生存環境和有機物質,微生物的一些代謝產物則能促進植物生長[10]。這均為以后的河道水體治理提供了一個新的思路。

              3 結束語

              現階段的國內的河道水體修復雖然發展較快,但是相對于國外來說,還具有一定的差距。然而,僅僅學習西方的修復技術是遠遠不夠的,思考適合國情的技術組合、深化組合工藝才能發揮各個單元組合的協同作用,提高處理效率。同時,我們也應該注重水質修復機理的研究,這樣才能獲得突破性的成果,解決更多的實際問題。

              河道水質修復在未來的延續性關鍵在于人們理念的轉變,良好的生態理念有助于開發更環保和諧的修復技術,我們所進行的工作也將使得環境和社會變得更加美好。

              參考文獻

              [1]王風賀,王國祥,劉波,等.曝氣增氧技術在城市黑臭河流水質改善中的應用與研究[J].安徽農業科學,2012,40(10):6137-6138+6141.

              [2]李娟,張龍莊,段亮,等.人工濕地廢水處理技術的研究現狀及展望[J].南方農業學報,2011,42(1):69-73.

              [3]張峰華,王學江.河道原位處理技術研究進展[J].四川環境,2010,29(1):101-105.

              [4]李娜,王暄,呂曉龍.優勢菌技術處理難降解石化廢水研究[J].天津工業大學學報,2008,27(4):41-45.

              [5]張力,于洪峰,程樹培.跨界原生質體融合工程菌株改進合成制藥廢水生物處理的有效性研究[J].江蘇環境科技,2004,17(4):11-12.

              [6]秦振清.生物強化技術在焦化污水處理中的應用[J].柳鋼科技,2004(4):44-48.

              [7]方一豐,黃光團,林逢凱.蔬果類浸出液在景觀水體原位生物修復中的應用研究[J].華東理工大學學報(自然科學版),2005,31(5):677-680.

              [8]郝永勝,謝曦,唐玉斌.生物激活劑修復污染水體的研究[J].凈水技術,2004,23(3):3-5.

              [9]丁凱,郭泅涌.利用微生物技術治理城市河湖水質[J].北京水利,2005,5:3-5.

              [10]廖思紅,陳亮,王超.河道生態修復技術[J].綠色科技,2014(10):24-25.

              作者簡介:鮑捷(1992,11-),男,安徽池州人,碩士研究生,主要從事水污染控制和技術研究。

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