郭 亮

（武漢市青山區(qū)環(huán)境保護局，武漢 430081）

生物生態(tài)技術(shù)在治理黑臭河道中的應用

郭 亮

（武漢市青山區(qū)環(huán)境保護局，武漢 430081）

在城市黑臭河道治理過程中，生物生態(tài)技術(shù)是一種常用的治理技術(shù)，具有生態(tài)效益好、廉價、可重復利用等優(yōu)點。根據(jù)技術(shù)特點，它可以分為植物凈化和修復、微生物修復、生物膜法等技術(shù)。城市黑臭水體是重型污染，水體污染治理的關(guān)鍵在于根據(jù)實際的污染情況來選擇合適的植物或微生物。本文重點對生物生態(tài)技術(shù)在治理黑臭河道中的應用進行探討。

生物生態(tài)技術(shù)；黑臭河道；植物凈化與修復；微生物修復；生物膜法

生物生態(tài)修復技術(shù)指的是使用特定的生物吸收、轉(zhuǎn)化、降解或清除環(huán)境中的污染物，使河道環(huán)境逐步恢復到原始狀態(tài)。當前，常用的污染水體修復技術(shù)主要包括生物修復技術(shù)、物理修復技術(shù)和化學修復技術(shù)，其中生物生態(tài)修復技術(shù)具有生態(tài)節(jié)能、環(huán)境友好等優(yōu)點，是一種應用前景廣闊的修復技術(shù)。

1 黑臭河道概述

黑臭河道一般都分布在人口密集的地方，很多城市都存在這種類型的水體污染。根據(jù)污染物來源和污染物的特征，其可以分為：（1）未對污染水體進行截污處理的水體，如上海、廣州等地的河段，由于缺乏有效的截污方式，水體污染程度遠遠超出該地區(qū)河流自身對污染處理的能力；（2）封閉性和半封閉性的黑臭水體，主要存在于一些封閉的河道中，水體與外界的交流較少，水體的流動性和更新速度較低[1]，一旦水體受到外界的污染，無法有效地進行凈化處理，就會出現(xiàn)水體發(fā)臭發(fā)黑的現(xiàn)象；（3）流動緩慢型的黑臭水體，一般水體污染發(fā)生在河底淤積處，污染會產(chǎn)生積累效應。

從目前的調(diào)查結(jié)果來看，黑臭河道出現(xiàn)與多方面的污染有關(guān)系，并且水體的溫度對黑臭水體的產(chǎn)生也有影響。從黑臭河道的形成原因來看，采用生物修復技術(shù)能夠凈化水體，增強水體凈化能力，該技術(shù)具有資金投入少、可重復使用的優(yōu)點，已經(jīng)得到社會各界的關(guān)注和認可。

2 生物生態(tài)法修復技術(shù)

2.1.1 植物凈化與修復

植物具有凈化水質(zhì)的功能，人們可以借助植物特有的直接吸收能力、微生物能力，對水中存在的雜質(zhì)或者污染進行去除和吸附。最常用的植物可以分為：挺水植物、沉水植物、漂浮植物和浮葉植物等，如蘆葦、睡蓮、金魚藻。污染水源的治理方式可以分為：人工濕地、沉水植物修復和生態(tài)浮島等方式。現(xiàn)階段，關(guān)于凈水植物的研究數(shù)不勝數(shù)，其也成為社會的熱點問題。學者李鋒民、胡洪營對蘆葦進行研究時發(fā)現(xiàn)，蘆葦浸出液能夠有效地抑制蛋白核小球藻，并且在一定條件下抑制率能夠達到100%。

目前，一些學者正在積極研究植物新品種，分析其生物特性，從而有效治理黑臭河道，提高水體凈化能力?，F(xiàn)階段，植物凈化修復方式已經(jīng)廣泛應用在城市污水治理、重金屬廢水治理等方面。

2.1.2 微生物修復

微生物修復技術(shù)是指借助微生物所具有的生物凈化功能，以特殊的載體來對菌體進行培育、富集，從而形成一定程度的規(guī)模。它主要分為微生物菌劑添加法、微生物促生劑等方式。

菌劑還可以與植物結(jié)合使用，從而達到凈化水質(zhì)的目的。比如，根基桿菌一般都以植物為寄主，與其他微生物相比，根基桿菌是改善水質(zhì)的主要因素。而生物促生劑以藥物為基礎(chǔ)，可以提高微生物的數(shù)量，從而有效提高水體的凈化能力。促生劑的功能主要是為菌群創(chuàng)建一個舒適的生存環(huán)境，這樣不僅能夠有效提高微生物的數(shù)量和活性，還能夠有效改善水體質(zhì)量。促生劑的投放方式多種多樣，如噴灑、泥底注射，可以根據(jù)水體污染的情況來選擇合適的投放方式。

2.1.3 生物膜法

使用微生物菌劑或者生物促生劑可以改善水體質(zhì)量，但都存在一定程度的局限性。對于污染較為嚴重的水體環(huán)境來說，環(huán)境的改良程度較小，并且植物的存活率較低，微生物容易死亡和流失。由于植物本身受到自然因素的影響較大，在凈水過程中植物的死亡也會對水體造成污染。然而，采用生物膜技術(shù)能夠創(chuàng)造出有利于植物和微生物生存的環(huán)境，使其發(fā)揮凈化水體的能力。

生物膜的載體主要是由一些天然材料、塑料合成材料等組成，表面存在一層黏稠狀的生物膜。自然環(huán)境中存在大量的生物膜，并且其上面附著有一些細菌、真菌、藻類等具有凈化能力的生物。

目前，國外治理黑水河道時，使用的生物膜法較多，如生物活性炭填充柱凈化法。填料的方式擴大了微生物的接觸面積，可以附著大量的微生物。

3 生態(tài)工程綜合性修復技術(shù)

3.1 河道曝氣生態(tài)凈化

河道曝氣生態(tài)凈化系統(tǒng)是以水環(huán)境中存在的生物為載體，加上人工曝氣，建立一種模擬大自然的生態(tài)處理方式，從而有效降低水體中存在的污染物，改善水質(zhì)。河道曝氣生態(tài)凈化系統(tǒng)中所需要的氧氣主要有三種來源：人工曝氣復氧、水生物借助光合作用輸送氧氣、大氣復氧。

采用曝氣生態(tài)凈化系統(tǒng)來對黑臭河道進行處理時，原有的水體環(huán)境會形成一種復雜的植物生存系統(tǒng)，富含細菌、真菌、藻類物質(zhì)。該方法借助物理吸附、生物吸收等作用，協(xié)同除去水體中的污染物質(zhì)，形成食物鏈，達到凈化水質(zhì)的目的。

3.2 多功能河道生態(tài)工程修復

多功能河道生態(tài)工程修復是指將現(xiàn)有的城市河道設(shè)計成多種類型的自然景觀或生物種群，使其具有一定的觀賞作用和凈化水體的功能，這是一種多功能的生態(tài)修復技術(shù)。使用這種方式來凈化水體時，人們需要借助大量微生物載體，為水生植物創(chuàng)造良好的生存環(huán)境，這樣才能有效清除河道內(nèi)的污染物質(zhì)和雜質(zhì)[2]。

3.3 底泥生物氧化技術(shù)

底泥生物修復技術(shù)是指不斷增加現(xiàn)有的微生物，大量繁殖土著微生物，借助微生物、電子受體等多種技術(shù)組合的方式來生產(chǎn)出凈化水質(zhì)的藥物，借助靶向給藥方式將藥物直接注射到河道底泥中，從底層來對河道黑臭底泥進行氧化，大大降低底泥中富含的有機物質(zhì)和氧氣的消耗速度，改善底泥降解生物的能力，為微生物和藻類物質(zhì)的生長創(chuàng)造良好的生存環(huán)境。

4 生態(tài)草技術(shù)

生態(tài)草技術(shù)是指借助一種新型的生物膜載體技術(shù)，模擬生物膜，加入土著菌群來達到凈化水體的目的，其在西方國家使用較為廣泛。生態(tài)草技術(shù)可以分為多種方式：細繩狀生態(tài)填料法、仿生學生態(tài)草法等。隨著社會的不斷發(fā)展，新型的材料不斷出現(xiàn)，這些材料對于菌群的承載能力得到優(yōu)化，人們可以根據(jù)水質(zhì)的污染情況來定制菌種，從而更加高效地凈化水體。

5 結(jié)語

在城市黑臭河道的治理過程中，使用最為廣泛的技術(shù)是生物修復技術(shù)，但是，水體修復和凈化工作本身是一項較為復雜的工程。因此，治理黑臭河道時，人們要注意以下問題；首先，要根據(jù)水體受污染的情況來采取相應的措施，結(jié)合物理、化學技術(shù)來有效修復生物系統(tǒng)；其次，要綜合運用生物修復和異位生物修復技術(shù)，修復現(xiàn)有城市黑臭河流；最后，要積極探索全新的修復方式，為城市黑臭水體的治理提供參考。由于城市黑臭水體是重型污染，水體污染的關(guān)鍵在于根據(jù)實際的污染情況來選擇合適的植物或微生物。隨著社會的不斷發(fā)展，生物修復技術(shù)不斷更新，更加趨于專業(yè)化，多學科攜手合作為生物修復技術(shù)的發(fā)展奠定了強大的基礎(chǔ)，在不遠的將來，生物修復技術(shù)有可能成為一種全球普遍使用的污染治理方式。

1 周志華，溫明霞，李廣志.物理-生物-生態(tài)技術(shù)相結(jié)合治理污染河道水體研究[J].北京水務，2007，（3）：54-56.

2 余光偉，雷恒毅，劉康勝，等.治理感潮河道黑臭的底泥原位修復技術(shù)研究[J].中國給水排水，2007，（9）：5-9.

The Application of Bioecological Technology in the Management of Black and Smelly Channels

Guo Liang
(Environmental Protection Bureau of Qingshan District, Wuhan 430081, China)

In the process of controlling urban black and odorous rivers, bio ecological technology is a common treatment technology, which has the advantages of good ecological benefits, cheap and reusable. According to the technical characteristics, it can be divided into microbial remediation, plant purification and repair, biofilm and other technologies.The city's black and odorous water bodies are heavy pollution. The key to water pollution control is to select suitable plants or microorganisms according to the actual pollution situation. This paper focuses on the application of biological ecological technology in the treatment of black and odorous rivers.

biological ecology technology; black and Odorous River channel; plant purification and restoration; microbial remediation; biofilm method

X522

A

1008-9500(2017)09-0052-03

2017-07-21

郭亮（1983-），男，湖北武漢人，碩士研究生，從事環(huán)境保護工作。