關(guān)鍵詞：水體污染；生態(tài)修復(fù)；物理修復(fù)；化學(xué)修復(fù)；生物修復(fù)

中圖分類號(hào)：X52；X171.4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1008-9500（2025）06-0278-03

DOI： 10.3969/j.issn.1008-9500.2025.06.081

Application of Water Pollution Remediation Technology in Ecological Restoration

XUXiaoyu'，DONGXianbin （1.Anhui Environmental Science and Technology Research Institute Co.，Ltd.; 2.Anhui Environmental Science and Technology Group Co.，Ltd.，Hefei 23oooo，China）

Abstract：Inesponsetoaterpollutioncausedbyindustrial wastewater，domesticsewage，tc.，physical，hmicalnd biologicalremediation technologiesareusedfortreatment.Byestablishingexperimentalmodels，theremoval fectsof technologiessuchasflocculationprecipitation，activatedcarbonadsorption，andmicroialdegradationonpolutantssuchas heavymetals，organic mater，andnitrogenand phosphorus weretested.ExperimentaldatashowsthattheChemicalOxygen Demand （COD） removal rate of the composite bioremediation technology is over 85% ，the total nitrogen removal rate reaches （20 75% ，and the heavy metal removal rate exceeds 90% .At the same time，the recovery of aquatic plant communities was good， andthediversity indexof plankton increasedby1.5times，confirming thepractical applicationvalueof waterpolution remediation technology in ecosystem restoration.

Keywords：waterpollution;ecologicalrestoration;physicalremediation;chemicalremediation;biologicalremediation

水體污染已成為制約生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的重要因素，嚴(yán)重影響了生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定。隨著環(huán)境治理力度的加大，水體污染修復(fù)技術(shù)得到快速發(fā)展。其中，物理修復(fù)技術(shù)操作簡(jiǎn)單直接，化學(xué)修復(fù)技術(shù)去除效率高，生物修復(fù)技術(shù)則具有經(jīng)濟(jì)環(huán)保的特點(diǎn)。

和富集，最終危及人類健康。有機(jī)污染物分解消耗水中的溶解氧，引發(fā)水體缺氧甚至厭氧狀態(tài)，造成魚(yú)類等水生生物大量死亡。水體污染修復(fù)是改善生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的重要手段，對(duì)維護(hù)生態(tài)系統(tǒng)健康具有重要意義。

1水體污染現(xiàn)狀分析

2水體污染修復(fù)技術(shù)體系

水體污染對(duì)生態(tài)系統(tǒng)造成嚴(yán)重破壞。重金屬污染導(dǎo)致水生生物體內(nèi)積累毒素，通過(guò)食物鏈逐級(jí)傳遞

水體污染修復(fù)技術(shù)體系由物理修復(fù)技術(shù)、化學(xué)修復(fù)技術(shù)以及生物修復(fù)技術(shù)組成。

2.1物理修復(fù)技術(shù)

2.1.1 機(jī)械過(guò)濾

機(jī)械過(guò)濾技術(shù)在水體污染修復(fù)中發(fā)揮著基礎(chǔ)性作用。采用格柵、篩網(wǎng)、過(guò)濾介質(zhì)等設(shè)備去除水中的懸浮物、漂浮物和顆粒污染物。格柵過(guò)濾主要攔截較大的漂浮物和雜質(zhì)，篩網(wǎng)過(guò)濾則能分離出更細(xì)小的顆粒。石英砂、活性炭等多孔介質(zhì)過(guò)濾床通過(guò)截留、吸附等作用去除微小顆粒物[2]。

2.1.2 絮凝沉淀

紫凝沉淀技術(shù)通過(guò)投加絮凝劑改變水中膠體和懸浮顆粒的物理化學(xué)性質(zhì)，促使其聚集形成絮體并沉降分離。常用的無(wú)機(jī)絮凝劑包括鋁鹽、鐵鹽等，有機(jī)絮凝劑包括聚丙烯酰胺、殼聚糖等。絮凝過(guò)程中，通過(guò)調(diào)節(jié) pH 值、絮凝劑投加量和攪拌強(qiáng)度等參數(shù)，優(yōu)化絮凝效果。試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，采用復(fù)合絮凝劑處理后的出水濁度降低至原來(lái)的 5% 以下，重金屬去除率超過(guò)85%[3]

2.1.3 膜分離技術(shù)

膜分離技術(shù)利用半透膜的選擇性分離作用，實(shí)現(xiàn)水體中污染物的高效去除。根據(jù)膜孔徑大小和分離機(jī)理劃分，膜分離技術(shù)分為微濾、超濾、納濾和反滲透等工藝。微濾膜去除懸浮物和細(xì)菌，超濾膜截留膠體和大分子物質(zhì)，納濾膜分離有機(jī)物和二價(jià)離子，反滲透膜則能去除單價(jià)離子和小分子物質(zhì)。試驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，采用復(fù)合膜工藝處理工業(yè)廢水，化學(xué)需氧量（ChemicalOxygenDemand，COD）去除率達(dá) 98% ，鹽分去除率超過(guò) 99% 。該技術(shù)在海水淡化、工業(yè)廢水處理和市政污水回用等領(lǐng)域表現(xiàn)出巨大應(yīng)用潛力[4。

2.2 化學(xué)修復(fù)技術(shù)

2.2.1 化學(xué)沉淀

化學(xué)沉淀技術(shù)向水體中投加化學(xué)試劑，使溶解性污染物轉(zhuǎn)化為難溶性物質(zhì)并沉降分離。重金屬污染物處理中，硫化物和氫氧化物沉淀法應(yīng)用廣泛，通過(guò)調(diào)節(jié) pH 值和沉淀劑投加量，控制金屬離子的沉淀效果。磷酸鹽污染治理采用鈣鹽、鋁鹽等沉淀劑，生成難溶性磷酸鹽沉淀物。試驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，采用硫化鈉處理含鉛廢水，鉛離子去除率高達(dá) 99.5% ，出水水質(zhì)鉛離子濃度低于 0.1mg/L 。

2.2.2 氧化還原

氧化還原技術(shù)利用強(qiáng)氧化劑或還原劑改變污染物的價(jià)態(tài)和形態(tài)，降低其毒性或使其轉(zhuǎn)化為易去除形態(tài)。高錳酸鉀、臭氧、雙氧水等氧化劑能有效降解有

機(jī)污染物。還原法常用于處理六價(jià)鉻等氧化態(tài)重金屬，將其還原為毒性較低的三價(jià)態(tài)。該技術(shù)在有機(jī)物降解和重金屬去除方面表現(xiàn)出獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。

2.2.3 離子交換

離子交換技術(shù)利用離子交換樹(shù)脂選擇性吸附水中的特定離子，同時(shí)釋放出等價(jià)離子。強(qiáng)酸性陽(yáng)離子交換樹(shù)脂去除重金屬陽(yáng)離子，強(qiáng)堿性陰離子交換樹(shù)脂去除氟離子、硝酸根等陰離子。試驗(yàn)研究表明，使用Na型強(qiáng)酸性陽(yáng)離子交換樹(shù)脂處理含銅廢水，銅離子去除率達(dá)到 98% ，樹(shù)脂經(jīng)鹽酸再生后循環(huán)使用效果穩(wěn)定。

2.3生物修復(fù)技術(shù)

微生物修復(fù)技術(shù)利用細(xì)菌、真菌等微生物的代謝活動(dòng)降解水體中的有機(jī)污染物，將其轉(zhuǎn)化為簡(jiǎn)單無(wú)機(jī)物或無(wú)害產(chǎn)物。馴化篩選獲得的優(yōu)勢(shì)菌株對(duì)特定污染物具有較強(qiáng)的降解能力，如假單胞菌降解苯系物，脫氮菌群轉(zhuǎn)化氮素污染物。試驗(yàn)證實(shí)，復(fù)合菌群處理造紙廢水時(shí)，COD去除率達(dá) 87% ，氨氮去除率超過(guò) 90% 。

3試驗(yàn)研究與分析

3.1試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)

試驗(yàn)選取某工業(yè)園區(qū)重度污染水體作為研究對(duì)象，水質(zhì)特征如下：COD含量為 350mg/L 、總氮含量為 45mg/L 、總磷含量為 3.8mg/L 、重金屬銅離子含量為 2.5mg/L 。試驗(yàn)采用物理－化學(xué)-生物三級(jí)組合工藝，建立了處理規(guī)模為 100L/h 的中試裝置。物理處理單元包括機(jī)械格柵、混凝沉淀池和超濾裝置；化學(xué)處理單元設(shè)置化學(xué)氧化反應(yīng)器和離子交換柱；生物處理單元由生物接觸氧化池和人工濕地系統(tǒng)組成。

3.2污染物去除效果分析

在不同處理階段下，銅離子、COD、有機(jī)物、總氮、總磷等水體污染物的處理效果如表1所示。物理處理階段，混凝沉淀工藝對(duì)銅離子的去除率為 78.3% ，超濾膜對(duì)COD的去除貢獻(xiàn)率達(dá) 35.6% ?；瘜W(xué)處理階段，臭氧氧化對(duì)有機(jī)物的降解率為 62.4% ，離子交換處理使銅離子濃度降至 0.15mg/L 生物處理階段，表現(xiàn)出最佳的凈化效果，COD、總氮、總磷去除率分別達(dá)到 85.7% /75.2% 和 88.9% 5。另外，試驗(yàn)得出，物理處理階段懸浮物去除率達(dá) 96.5% ，濁度由 100% 降低至 4.2% 。

3.3生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)評(píng)價(jià)

水質(zhì)改善推動(dòng)生物群落恢復(fù)，浮游植物由藍(lán)藻優(yōu)勢(shì)轉(zhuǎn)變?yōu)榫G藻和硅藻共優(yōu)勢(shì)，種類數(shù)由15種增至42種。

浮游動(dòng)物群落結(jié)構(gòu)趨于合理，輪蟲(chóng)、枝角類和橈足類密度比例達(dá) 4：3：3 。修復(fù)區(qū)中，挺水植物蘆葦和香蒲蓋度超過(guò) 80% ，沉水植物黑藻和狐尾藻自然繁殖。

4技術(shù)應(yīng)用效果評(píng)估

4.1水質(zhì)改善情況

溶解氧從 2.8mg/L 提升至 6.5mg/L ， ΔpH 值穩(wěn)定在7.2～7.8 。污染物指標(biāo)顯著降低，COD含量維持在25mg/L 以下，五日生化需氧量（BiochemicalOxygenDemandafter5days， BOD₅ ）含量低于 6mg/L ，氨氮含量控制在 0.8mg/L 以下。總氮和總磷含量分別降至1.2mg/L 和 0.1mg/L ，葉綠素a含量降至 12μg/L 銅、鋅、鉛等重金屬離子含量均低于環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)限值。水體透明度由 0.3m 提升至 1.2m ，有利于沉水植物生長(zhǎng)和光合作用。

4.2生物群落恢復(fù)狀況

生物群落結(jié)構(gòu)隨水質(zhì)改善呈現(xiàn)良性演替趨勢(shì)，如圖1所示。浮游植物群落中，代表水質(zhì)優(yōu)良的硅藻比例升至 45% ，綠藻占 32% ，藍(lán)藻數(shù)量明顯減少。浮游動(dòng)物種類增加至56種，個(gè)體數(shù)量分布趨于均衡，小型濾食性浮游動(dòng)物數(shù)量增加，群落營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)完善。大型水生植物覆蓋度達(dá) 65% ，形成了以香蒲、蘆葦為主的挺水植物帶，黑藻、狐尾藻等沉水植物在水下形成立體空間結(jié)構(gòu)。

4.3生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性分析

修復(fù)后的水生態(tài)系統(tǒng)表現(xiàn)出較強(qiáng)的自我調(diào)節(jié)能力。生態(tài)系統(tǒng)完整性評(píng)價(jià)指數(shù)從0.45提升至0.82，表明系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能逐步恢復(fù)。食物網(wǎng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜化，能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)途徑多樣化，增強(qiáng)了系統(tǒng)抵御外界干擾的能力。水生植物－附著生物－底棲動(dòng)物復(fù)合生態(tài)鏈的構(gòu)建，提高了系統(tǒng)的凈化功能。

5結(jié)論

通過(guò)系統(tǒng)的試驗(yàn)研究和實(shí)踐應(yīng)用，證實(shí)了水體污染修復(fù)技術(shù)在生態(tài)恢復(fù)過(guò)程中具有顯著效果。物理、化學(xué)及生物修復(fù)技術(shù)的協(xié)同應(yīng)用不僅能高效去除水體中的污染物，還能促進(jìn)水生態(tài)系統(tǒng)的自然修復(fù)。試驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，采用復(fù)合修復(fù)技術(shù)后，水質(zhì)指標(biāo)得到明顯改善，生物多樣性顯著提升，生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性增強(qiáng)。

這為今后水體污染治理工作提供了有效的技術(shù)支撐，也為生態(tài)文明建設(shè)積累了寶貴經(jīng)驗(yàn)。

參考文獻(xiàn)

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