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摘 要:随着社会经济发展,人们在利用高科技成果改善生活的同时,也造成了环境破坏与污染,其中以水体污染问题尤为普遍。近年来我国各地区水质污染问题日趋严峻,水环境问题逐渐受到了人们的高度重视。当前水污染治理方法主要有物理技术、化学技术与生物修复技术,使用物理方法与化学方法修复可能会对环境造成再次污染,而且如果修复不彻底,在以后的修复工作中需要浪费更多的人力成本和物力成本,此时,生物修复技术以其特有的优势受到了人们的青睐。
关键词:微生物修复法;植物修复法;河道曝气技术
造成水污染的主要原因有生活和工业废水的排放、农业化肥农药的不合理使用等,而水体自身的净化周期比较长,在这期间人们又会对水体造成污染,不能达到消除污染的目的,这时需要人工手段对水体质量恢复进行干预,提升水体的净化能力。相较于物理技术和化学技术来说,生物修复技术具有投入成本比较低、工作量小和不会产生二次污染的优势,从根本上治理水体污染,能够达到较好的水体污染治理的效果。
一、生物修复技术应用参照的因素
在生物修复技术应用中,一般参照水质状况、温度、污染物质、原生动物等因素来进行水体修复工作。(1)對污染水体的水质状况进行分析,生成数据表格并制定治理计划是进行水体污染治理的基础,治理计划应该有治理目标、实施计划及应急措施等方面的内容。(2)温度是保证微生物正常生长的先决条件。当向水中投放制剂时,要时刻关注水温变化,防止因水温变化引起微生物死亡或者生长缓慢的现象,而无法达到预期效果或者失效。(3)在污染物质比较复杂的水体环境中,一般需要专性降解微生物进行污染处理,提高微生物修复效率,因此,要根据修复水体的污染物质进行修复生物选择和方法选择,这对于微生物制剂法具有极其重要的意义。(4)水中的原生动物与微生物之间联系紧密,可以通过原生动物的数量、生长状况来推测出微生物的数量、生长状况,发现原生动物有异常情况时立即对微生物进行观察,间接反映修复效果。
二、生物修复技术的主要内容
(一)微生物修复法
微生物修复法包括微生物制剂法、微生物激活法、人工生物滤床法和底泥生物处理法。(1)在水中生长着一些可以通过自身代谢活动降解水中污染物的微生物,微生物制剂法一般是向污染水体中加入微生物生长所需要的营养物质,同时投入外源降解菌配合水中的微生物净化水体环境。(2)微生物激活法是通过为微生物创造有利的生长环境使其达到最佳的水质净化效果。由于水体环境受到污染改变了微生物的生长环境,抑制了微生物的生长速度,微生物激活法向水中投放可以恢复或者加快微生物生长速度的制剂,促进微生物生长,使其可以有效去除污染物。(3)人工生物滤床法的主要目的是为了固定污染物避免其流失,向水中投加悬浮填料,并利用曝气系统的曝气和水流的提升作用使之处于流动状态,为污染物提供可依附的载体。(4)底泥的生物修复主要包括对底泥的改性和对底泥污染物的生物降解,一方面促进底泥中土著微生物对有机污染物的降解,另一方面改善底泥的碱度,减少底泥中污染物释放对水体产生的二次污染。
目前,微生物修复广泛应用于污水厂和自来水厂的生物预处理工艺中,尤其对于降低源水中的亚硝态氮、磷酸盐、重金属含量等,均具有十分明显的效果。
(二)植物修复法
研究表明,许多水生植物具有较好的去除污染或固定污染物的能力,通过植物转化和根滤作用等,吸收、吸附水体中的污染物,同化为自身的结构组成物质,从而净化水质,达到水污染治理的目的。但是植物修复法存在着一些人力难以改变的弊端,如修复周期长,容易受气候、污染物浓度等因素影响。
目前,植物修复法在城市河道、湖泊污染治理等均得到了应用,如广东省佛山水道的生态浮岛,深圳洪湖公园的人工湿地,均是利用植物修复法进行水体生态修复,不仅提升了城市景观,也有效改善了水质环境。
(三)河道曝气技术
人工曝气复氧是指向氧气不足的河道充氧增强河道的自净能力的一种方法,可以为水里微生物的生长提供充足的氧气,使断开的生物链得到有效的修复;同时打破水体分层,使水体底泥界面的厌氧环境变为好氧环境,激活土著微生物,消除水体黑臭现象,减少水体污染负荷,改善水质和水生态环境。人工曝气复氧需结合水功能区划要求,河道条件,污染源特征等选取相应的曝气增氧设施。
目前,河道曝气技术作为一种投资少,见效快的河道污染治理技术,在我国国内许多污染的河道都得到应用,如北京清河、重庆桃花溪、上海上澳塘、佛山佛山水道等,都取得了良好的治理效果。
三、生物修复技术的综合评价
与其他的水体污染治理技术相比,生物修复技术通过人工干预的手段促使水体实现自我修复,克服了传统水体修复方法的弊端,解决了污染治理效果不佳和在治理后产生的二次污染的问题,是一项清洁环境的低投资、高效益,便于应用、发展潜力巨大的技术。但是,生物修复技术仍存在一些问题,如容易受外界环境因素影响、水体内的污染物对生物降解的抑制作用、无法降解的污染物残留等。为了有效改善水体生态环境,在治理水污染的过程中,不能单一地采用生物修复技术,还要结合物理技术、化学技术来进行水体污染治理工作。多种方法结合可以极大地缩短水质恢复的时间,水体污染治理效果更加明显,实用性与生态效益都比较强,这一点在我国多个水污染治理的案例已经得到证明。
四、结语
实践证明,利用生物修复技术不仅获得了良好的生态效益,还获得了较高经济效益。纵观我国的生物修复技术发展历程,生物修复技术起步比较晚,在内容、实施方法上还存在许多不完善的地方,随着科技的发展我国的对水污染问题的日趋重视,其发展前景相当广阔。如何解决生物修复技术的缺陷,并在水体污染治理中得到有效而广泛的应用,任重而道远。
参考文献
[1] 曾昭朝,周祥.生物修复技术在水体污染治理中的应用[J].环境科学导刊,2010(02).
[2] 常素云.城市河道生物修复技术研究[D].天津大学,2011.
[3] 陈金霞,徐璍,张小莉.生物修复技术在污染治理中的应用[J].上海化工,2000(09).
[4] 程士兵.生物—生态组合技术对黑臭河流原位修复的研究[D].重庆大学,2012.
[5] 孙从军,张明旭.河道曝气技术在河流污染治理中的应用[J].环境保护,2001(4).
关键词:微生物修复法;植物修复法;河道曝气技术
造成水污染的主要原因有生活和工业废水的排放、农业化肥农药的不合理使用等,而水体自身的净化周期比较长,在这期间人们又会对水体造成污染,不能达到消除污染的目的,这时需要人工手段对水体质量恢复进行干预,提升水体的净化能力。相较于物理技术和化学技术来说,生物修复技术具有投入成本比较低、工作量小和不会产生二次污染的优势,从根本上治理水体污染,能够达到较好的水体污染治理的效果。
一、生物修复技术应用参照的因素
在生物修复技术应用中,一般参照水质状况、温度、污染物质、原生动物等因素来进行水体修复工作。(1)對污染水体的水质状况进行分析,生成数据表格并制定治理计划是进行水体污染治理的基础,治理计划应该有治理目标、实施计划及应急措施等方面的内容。(2)温度是保证微生物正常生长的先决条件。当向水中投放制剂时,要时刻关注水温变化,防止因水温变化引起微生物死亡或者生长缓慢的现象,而无法达到预期效果或者失效。(3)在污染物质比较复杂的水体环境中,一般需要专性降解微生物进行污染处理,提高微生物修复效率,因此,要根据修复水体的污染物质进行修复生物选择和方法选择,这对于微生物制剂法具有极其重要的意义。(4)水中的原生动物与微生物之间联系紧密,可以通过原生动物的数量、生长状况来推测出微生物的数量、生长状况,发现原生动物有异常情况时立即对微生物进行观察,间接反映修复效果。
二、生物修复技术的主要内容
(一)微生物修复法
微生物修复法包括微生物制剂法、微生物激活法、人工生物滤床法和底泥生物处理法。(1)在水中生长着一些可以通过自身代谢活动降解水中污染物的微生物,微生物制剂法一般是向污染水体中加入微生物生长所需要的营养物质,同时投入外源降解菌配合水中的微生物净化水体环境。(2)微生物激活法是通过为微生物创造有利的生长环境使其达到最佳的水质净化效果。由于水体环境受到污染改变了微生物的生长环境,抑制了微生物的生长速度,微生物激活法向水中投放可以恢复或者加快微生物生长速度的制剂,促进微生物生长,使其可以有效去除污染物。(3)人工生物滤床法的主要目的是为了固定污染物避免其流失,向水中投加悬浮填料,并利用曝气系统的曝气和水流的提升作用使之处于流动状态,为污染物提供可依附的载体。(4)底泥的生物修复主要包括对底泥的改性和对底泥污染物的生物降解,一方面促进底泥中土著微生物对有机污染物的降解,另一方面改善底泥的碱度,减少底泥中污染物释放对水体产生的二次污染。
目前,微生物修复广泛应用于污水厂和自来水厂的生物预处理工艺中,尤其对于降低源水中的亚硝态氮、磷酸盐、重金属含量等,均具有十分明显的效果。
(二)植物修复法
研究表明,许多水生植物具有较好的去除污染或固定污染物的能力,通过植物转化和根滤作用等,吸收、吸附水体中的污染物,同化为自身的结构组成物质,从而净化水质,达到水污染治理的目的。但是植物修复法存在着一些人力难以改变的弊端,如修复周期长,容易受气候、污染物浓度等因素影响。
目前,植物修复法在城市河道、湖泊污染治理等均得到了应用,如广东省佛山水道的生态浮岛,深圳洪湖公园的人工湿地,均是利用植物修复法进行水体生态修复,不仅提升了城市景观,也有效改善了水质环境。
(三)河道曝气技术
人工曝气复氧是指向氧气不足的河道充氧增强河道的自净能力的一种方法,可以为水里微生物的生长提供充足的氧气,使断开的生物链得到有效的修复;同时打破水体分层,使水体底泥界面的厌氧环境变为好氧环境,激活土著微生物,消除水体黑臭现象,减少水体污染负荷,改善水质和水生态环境。人工曝气复氧需结合水功能区划要求,河道条件,污染源特征等选取相应的曝气增氧设施。
目前,河道曝气技术作为一种投资少,见效快的河道污染治理技术,在我国国内许多污染的河道都得到应用,如北京清河、重庆桃花溪、上海上澳塘、佛山佛山水道等,都取得了良好的治理效果。
三、生物修复技术的综合评价
与其他的水体污染治理技术相比,生物修复技术通过人工干预的手段促使水体实现自我修复,克服了传统水体修复方法的弊端,解决了污染治理效果不佳和在治理后产生的二次污染的问题,是一项清洁环境的低投资、高效益,便于应用、发展潜力巨大的技术。但是,生物修复技术仍存在一些问题,如容易受外界环境因素影响、水体内的污染物对生物降解的抑制作用、无法降解的污染物残留等。为了有效改善水体生态环境,在治理水污染的过程中,不能单一地采用生物修复技术,还要结合物理技术、化学技术来进行水体污染治理工作。多种方法结合可以极大地缩短水质恢复的时间,水体污染治理效果更加明显,实用性与生态效益都比较强,这一点在我国多个水污染治理的案例已经得到证明。
四、结语
实践证明,利用生物修复技术不仅获得了良好的生态效益,还获得了较高经济效益。纵观我国的生物修复技术发展历程,生物修复技术起步比较晚,在内容、实施方法上还存在许多不完善的地方,随着科技的发展我国的对水污染问题的日趋重视,其发展前景相当广阔。如何解决生物修复技术的缺陷,并在水体污染治理中得到有效而广泛的应用,任重而道远。
参考文献
[1] 曾昭朝,周祥.生物修复技术在水体污染治理中的应用[J].环境科学导刊,2010(02).
[2] 常素云.城市河道生物修复技术研究[D].天津大学,2011.
[3] 陈金霞,徐璍,张小莉.生物修复技术在污染治理中的应用[J].上海化工,2000(09).
[4] 程士兵.生物—生态组合技术对黑臭河流原位修复的研究[D].重庆大学,2012.
[5] 孙从军,张明旭.河道曝气技术在河流污染治理中的应用[J].环境保护,2001(4).