梁鐘璇

（貴州省遵義市環(huán)境保護(hù)監(jiān)測(cè)中心站貴州遵義563000）

環(huán)境修復(fù)技術(shù)在處理水污染中的應(yīng)用研究

梁鐘璇

（貴州省遵義市環(huán)境保護(hù)監(jiān)測(cè)中心站貴州遵義563000）

當(dāng)前我們國(guó)家正面臨水資源緊缺，目前我們國(guó)家大多數(shù)湖泊、河流都受到不同程度的污染，在有些地區(qū)出現(xiàn)了劣于V類水體，甚至直接影響了水源地的生態(tài)平衡，給城市居民用水帶來了嚴(yán)重的威脅。一般我們將受污染的水體修復(fù)技術(shù)按照治理手段劃分為化學(xué)處理法、物理處理法和生物處理方法等。水體生物修復(fù)技術(shù)包括生物膜法處理技術(shù)、微生物制劑技術(shù)、人工浮島技術(shù)、人工濕地處理、生物柵修復(fù)等；生物修復(fù)技術(shù)具有方便管理、修復(fù)效果好等特點(diǎn)，具有較好的發(fā)展前景。

生物修復(fù)；人工濕地；水體污染

引言

隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，我們國(guó)家面臨一個(gè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)境污染的矛盾，經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展會(huì)帶來一系列的環(huán)境污染問題，尤其是對(duì)水環(huán)境的污染是非常直觀的。相比起其它的污染而言，對(duì)于水的污染是所有污染重最為惡劣的，一方面水資源是確保人民群眾正常生產(chǎn)、生活的基本要素，在日常生產(chǎn)生活中水的利用率極高；一方面是水資源不僅存在于地面，地下水資源是關(guān)系到人民群眾正常生活的最后一道屏障，地下水資源被污染之后，區(qū)域性范圍內(nèi)已經(jīng)屬于不宜居環(huán)境了。

1 我國(guó)治污的幾個(gè)方向

污水治理基本情況在我們國(guó)家的水污染防治工作一直是環(huán)保部門關(guān)心的重點(diǎn)，做了非常多的工作，在一定程度上控制了我們國(guó)家的水體污染，目前，由于在大力發(fā)展經(jīng)濟(jì)建設(shè)的時(shí)期我國(guó)面臨的水污染形勢(shì)仍是十分嚴(yán)峻的。目前我國(guó)家對(duì)治水方面的情況主要概括為以下幾個(gè)方面：

1.1 工業(yè)污染源

工業(yè)污染源治理在水環(huán)境治理中是非常重要的，全國(guó)的工業(yè)廢水種類多，治理難度大，尤其是工業(yè)廢水本身的復(fù)雜性，我們要使全國(guó)工業(yè)廢水盡早都能做到達(dá)標(biāo)排放。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，為了控制和逐步削減排污總量，達(dá)標(biāo)排放并不是最終目標(biāo)，一些大的工業(yè)污染企業(yè)和處于環(huán)境敏感地區(qū)的企業(yè)，還需要逐步削減其排污總量。

城市生活污水相對(duì)來說水質(zhì)復(fù)雜程度一般，城市生活污水的治理現(xiàn)主要依托城市的管網(wǎng)建設(shè)和城市污水處理系統(tǒng)，但是在很多城市存在管網(wǎng)收集覆蓋面不全，城市污水、雨水未分離，導(dǎo)致很多雨水進(jìn)入城市污水處理系統(tǒng)，城市污水處理廠長(zhǎng)期不能穩(wěn)定運(yùn)行，導(dǎo)致出現(xiàn)生活污水直接污染地表水。

1.3 流域治理污水

過去，雖然我們確定了“三河、三湖”為治理重點(diǎn)，但淮河、太湖、滇池、治理還剛剛開始，遼河、海河治理尚未起步，長(zhǎng)江、黃河、珠江、松花江流域治理還有待逐步啟動(dòng)，隨著“水十條”等一列法規(guī)的頒布實(shí)施，我們正在努力的改善流域水質(zhì)，但是要改善一個(gè)流域水質(zhì)狀況需要很長(zhǎng)的時(shí)間。

2 污染水體修復(fù)技術(shù)

污染水體的治理技術(shù)按照是否需要將水移出原有位置大體可以分為異位修復(fù)和原位修復(fù)兩種。異位修復(fù)主要是將污染水體轉(zhuǎn)移出原來的位置，異地處理后再返回原來水體的作法，而原位修復(fù)則是在水體內(nèi)直接處理的方式。一般我們將受污染的水體修復(fù)技術(shù)按照治理手段劃分為化學(xué)處理法、物理處理法和生物處理方法等。

2.1 化學(xué)處理方法

化學(xué)的方法處理水體中的污染物一般是通過添加化學(xué)藥品或者通過一些吸附劑來改變水體中的氧化還原電位、pH、吸附沉淀水體中懸浮物質(zhì)和有機(jī)質(zhì)等等。利用化學(xué)的方法來治理富營(yíng)養(yǎng)化的時(shí)候一般需要加入大量化學(xué)藥劑，成本比較高，而且因?yàn)榧尤氲氖腔瘜W(xué)藥劑，化學(xué)藥劑會(huì)在水體中河其他的物質(zhì)發(fā)生造成人為因素的二次污染。而且由于這種二次污染是基于完成了化學(xué)處理方式之后才發(fā)生的，帶有一定的隱性，一旦這些水資源被投入到城市供水網(wǎng)絡(luò)中，勢(shì)必會(huì)造成更大的影響。西北某省會(huì)城市曾經(jīng)爆發(fā)的飲用水不達(dá)標(biāo)情況就屬于在采用化學(xué)處理方式之后造成二次污染的典型實(shí)例。

2.2 物理處理方法

對(duì)于目前尚未開通的航線，建議深圳港以適當(dāng)密度開通與欽州、北海、清遠(yuǎn)、貴港、南寧地區(qū)的水上“巴士”航線；與東莞水上“巴士”航線的經(jīng)濟(jì)性較差，短期內(nèi)開通水上“巴士”的必要不大.

一般物理修復(fù)水體的措施包括人工曝氣、截污、調(diào)水沖污、河道疏浚等措施。盡管從行為上來說是屬于物理措施，但是在實(shí)際操作的過程中，絕大多數(shù)情況下，在采用物理處理的基礎(chǔ)上，還是要進(jìn)行化學(xué)處理的方式來進(jìn)行去污工作，這樣才能有效保障去污質(zhì)量。對(duì)湖泊的整治，目前基本上采用的是調(diào)水的措施，不過這種水體置換的措施雖然對(duì)改善本地的水資源狀況能夠起到一定的作用，但是其中仍然有兩個(gè)問題不能解決。一是，這些被污染的水處理工作相當(dāng)繁瑣，有效改善這些水資源狀態(tài)，合理的處理這些被污染的水資源仍然要采取專門的措施；二是采用簡(jiǎn)單的調(diào)水措施只能改善目前的水資源被污染現(xiàn)狀，并沒有從根本上對(duì)如何造成水資源的污染采取有效地分析，這些被完成置換的水資源仍然被繼續(xù)污染的概率是極高的。

2.3 生物處理方法

生物處理方法是目前應(yīng)用得比較多的一種處理技術(shù)，相比其它而言，生物處理技術(shù)是比較先進(jìn)且使用的技術(shù)，因?yàn)樗脑硎腔谖⑸锶后w通過自行的降解，來有效分解受污染的水資源，一些特定的微生物甚至能轉(zhuǎn)化或者吸收受污染水資源中的一些有害物質(zhì)。尤為關(guān)鍵的是，這種生物處理方式其整個(gè)處理過程是完全在技術(shù)人員的管控之中的，可以根據(jù)去污進(jìn)度的不同來及時(shí)調(diào)整微生物的存在數(shù)量，靈活機(jī)動(dòng)性極強(qiáng)，除此之外，在技術(shù)層面上微生物處理方式還具備以下特點(diǎn)：

（1）經(jīng)濟(jì)性，生物處理法和傳統(tǒng)的物理、化學(xué)處理法相比有很好的經(jīng)濟(jì)效應(yīng)；

（2）環(huán)境影響小，這里指的是不會(huì)對(duì)水體形成二次污染；

（3）處理特殊污染物，如受污染的地面水體、受石油污染的洋面、受污染的土壤和地下水。

生物處理方法現(xiàn)在主要關(guān)注的技術(shù)包括：

2.3.1 人工濕地技術(shù)

人工濕地技術(shù)是利用水生植物的基本特性，來完成區(qū)域性環(huán)境內(nèi)的生態(tài)改造，這種技術(shù)自問世之后就得到了極大的關(guān)注。首先，因?yàn)槿斯竦丶夹g(shù)不僅有效改善了水資源，而且在某種程度上來說還改善了區(qū)域范圍內(nèi)的環(huán)境資源；其次，人工濕地技術(shù)的相對(duì)投入成本較低，比物理和化學(xué)去污技術(shù)龐大的成本支出要明顯的具備經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)；最后，人工濕地技術(shù)所運(yùn)用的方式接近于天然和自然狀態(tài)，能夠在濕地周圍讓水生物和動(dòng)植物形成固態(tài)性的食物鏈條，具備縝密的可持續(xù)性和連貫性，完全符合原生態(tài)發(fā)展的進(jìn)要求與目標(biāo)。

2.3.2 人工浮島技術(shù)

人工浮島是在水體中栽培植物，通過植物的吸收和植物根系附著菌降解污染物作用處理污染水體的技術(shù)。這種技術(shù)雖然較為先進(jìn)，而且與人工濕地技術(shù)也比較接近，但是從目前的實(shí)驗(yàn)室研究到實(shí)踐轉(zhuǎn)換過程中存在一定的障礙，因?yàn)檫@種人工浮島技術(shù)對(duì)水生物的基本要求較高，相對(duì)投入成本較大。除了那些土地和水資源極為緊張的地區(qū)，人工浮島技術(shù)并沒有得到有效地推廣。

2.3.3 微生物制劑技術(shù)

選育高效菌株制成為微生物復(fù)合制劑處理污染水體，生物制劑技術(shù)適合湖庫(kù)水體在藻類大量爆發(fā)前使用，可彌補(bǔ)微生物制劑通常見效時(shí)間較長(zhǎng)的缺點(diǎn)。

2.3.4 生物膜法處理技術(shù)

微生物群體附著于某些載體的表面上呈膜狀，主要是攝取其中的有機(jī)物進(jìn)行吸收，而這些有機(jī)物中很多一部分是屬于對(duì)水資源造成污染的有害物質(zhì)。通過這個(gè)轉(zhuǎn)換的過程進(jìn)一步降解水資源的污染狀況，最為關(guān)鍵的是微生物群體通過這種有機(jī)物的攝取，在一定范圍內(nèi)形成了繁殖，能夠最大化的培養(yǎng)出菌群，在可持續(xù)性去污中是難能可貴的。

2.3.5 生物柵修復(fù)技術(shù)

其實(shí)生物柵修復(fù)技術(shù)是將生物膜法處理技術(shù)與動(dòng)植物修復(fù)技術(shù)進(jìn)行了結(jié)合。讓不同形態(tài)的原生態(tài)去污手段發(fā)揮各自的特點(diǎn)，并且利用這種綜合的形式來彌補(bǔ)各自去污過程中存在的不足之處。這種方式由于在投入上并沒有增加太多，而且其效果也比單一的生物處理方式較為明顯，因此在實(shí)際去污操作中這種綜合方式被利用最多。

3 水污染環(huán)境修復(fù)技術(shù)展望

水環(huán)境受到污染的成因有很多，處理技術(shù)都為多種技術(shù)的組合。如AA/O活性污泥法和生物膜復(fù)合工藝應(yīng)用大型的污水處理廠處理城市生活污水。但是無論從哪個(gè)角度上來說，水污染的修復(fù)都是一種在被動(dòng)狀態(tài)下采取的行為，要想徹底轉(zhuǎn)變水污染修復(fù)工作中的技術(shù)難點(diǎn)，應(yīng)該首先著眼于改善民眾的用水習(xí)慣、杜絕水資源的受污染渠道。如果客觀條件允許的情況下，應(yīng)該將工業(yè)用水水源地和生活用水水源地進(jìn)行物理隔離。這樣有助于技術(shù)人員有針對(duì)性的對(duì)已經(jīng)受污染的水資源投放相應(yīng)的微生物菌群，以確保利用最短的時(shí)間完成相關(guān)的排污工作。在進(jìn)一步的技術(shù)革新中，技術(shù)人員也可以將側(cè)重點(diǎn)放在利用生物處理方式改善泥土生態(tài)環(huán)境入手，進(jìn)一步提升水資源自行降解污染物的可持續(xù)性能力。

[1]沈德中污染環(huán)境的生物修復(fù)【M】.北京：化學(xué)工業(yè)出版社.2002

[2]李振國(guó)藻型富營(yíng)養(yǎng)化水體的生態(tài)修復(fù)技術(shù)研究【D】.南京師范大學(xué)，2006.1

[3]Numata Microorganism and method for environmental purification using the same[p].US Patent:6,171,2001.

[4]Michael C,Marley,et al Field and numerical analysis of in-situair parging:a case study[J].Groundwater Monitoring Review,1992（2）:137

[5]王建龍文湘華.現(xiàn)代環(huán)境生物技術(shù)[M].北京：清華大學(xué)出版社，2001.

[6]楊清海中國(guó)富營(yíng)養(yǎng)化水體修復(fù)技術(shù)進(jìn)展[J].《遼東學(xué)院學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版）》2008.