污染水體的修復(fù)技術(shù)分析

馬徽　杜國帥

摘 要：由氮、磷等導(dǎo)致的河流、湖泊、水庫富營養(yǎng)化日益嚴(yán)峻。對此，目前采用的技術(shù)包括物理方法、化學(xué)方法及生物一生態(tài)方法。文章以生態(tài)修復(fù)方法為主，分析總結(jié)了污染水體的生態(tài)修復(fù)的研究進(jìn)展，為污染水體的生態(tài)修復(fù)提供一些技術(shù)參考。

關(guān)鍵詞：污染水體；富營養(yǎng)化；生態(tài)修復(fù)；水生植物

一、水體污染現(xiàn)狀

從上世紀(jì)60年代至今，隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，城鎮(zhèn)生活污水及工業(yè)污水排放量日益增加，目前我國每年污水排放量高達(dá)數(shù)百億噸，未經(jīng)處理或處理未達(dá)標(biāo)排放而引起的水體富營養(yǎng)化問題日益嚴(yán)峻。根據(jù)2014年《中國環(huán)境狀況公報(bào)》開展水質(zhì)監(jiān)測的423條主要河流、62座重點(diǎn)湖泊（水庫）的968個(gè)國控地表水監(jiān)測點(diǎn)（斷面）中，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、劣Ⅴ類水質(zhì)斷面分別占到3.4%、30.4%、29.3%、20.9%、6.8%、9.2%；全國海域劣于第四類海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的海域面積在春季、夏季和秋季分別為52280km2、41140km2和57360km2，分布海域主要在遼東灣、渤海灣、萊州灣、長江口、杭州灣、浙江沿岸、珠江口等近岸。水體污染形勢依然嚴(yán)峻。

二、水體污染治理方法

（一）物化方法。對于已經(jīng)污染的水體，可以采取的物化方法主要包括：稀釋、清理底泥、投加絮凝劑等。稀釋雖然可以立刻改善水體的水質(zhì)，但是容易對被引水的水體造成破壞，并且稀釋水體并不能從根本上解決水體的污染問題。清理底泥盡管可以有效解決水體的污染問題，但是其工作量大，對底部生態(tài)也會造成很大的破壞，并且清理的污染底泥處理不當(dāng)，容易引起二次污染問題。投加絮凝劑，通過化學(xué)反應(yīng)、混凝、吸附、沉淀機(jī)理來去除污染水體中的SS、COD、TP和NH3-N?；瘜W(xué)凈化方法對水體凈化速度快，但存在不同程度的負(fù)面效應(yīng)，沉于底部的污染物有可能二次釋放，不能從根本上解決問題。

（二）生物方法。生物處理技術(shù)主要是利用細(xì)菌、藻類、微型動(dòng)物等對污染水體所采用的處理凈化方法，微生物通過對污染水體中污染物質(zhì)的吸收、轉(zhuǎn)化及降解，達(dá)到減緩或消除水體污染的目的，從而恢復(fù)水體自身生態(tài)功能的生物措施。生物膜就是利用天然卵石、合成材料（纖維等）為載體，生物附著在其表面生長，生物膜具有的特點(diǎn)是表面積大，有利于與水中污染物的充分接觸，從而提高對污染物的降解效率。在處理對于被有機(jī)物及氨氮輕度污染的水體，通過生物膜處理可以達(dá)到明顯的效果。另外，向污染水體中投加光合細(xì)菌或混合菌落等，光合細(xì)菌能夠利用光能和氧把水中的有機(jī)和無機(jī)碳源以及其他營養(yǎng)物質(zhì)合成轉(zhuǎn)化成生物體，但是光合細(xì)菌不具備脫氮除磷功能并且僅對部分污染物有去除效果。硝化細(xì)菌及反硝化細(xì)菌對水體中的有機(jī)物及氨具有去除作用，有研究表明：對于含有這部分細(xì)菌的水體，水中的DO、TN、TP、COD都有較大程度的下降。但是細(xì)菌不穩(wěn)定，容易發(fā)生變種，并且其數(shù)量難以控制，其分解的產(chǎn)物也有可能引起藻類的再次生長，因此對生物修復(fù)污染水體的優(yōu)缺點(diǎn)，仍然存在爭議。

（三）生態(tài)修復(fù)。生態(tài)修復(fù)技術(shù)即植物修復(fù)技術(shù)，是指通過綠色水生植物以及附著在其根際微生物的共同作用，達(dá)到去除水中污染物的方法。在適宜條件下，水生植物通過對水體中的污染物的吸收、吸附、微生物作用等，達(dá)到對水體凈化的目的。（1）水生植物的生長過程中需要吸收氮、磷等大量的營養(yǎng)物質(zhì)，將其轉(zhuǎn)化合成自身的組成物質(zhì)，相比藻類，氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì)儲存在水生植物體內(nèi)更加穩(wěn)定，通過人工收割將其固定的氮、磷徹底排出水體，從而可以降低水體營養(yǎng)鹽的濃度。（2）水生植物的表面積巨大，懸浮物可以附著在其表面，而降低營養(yǎng)物質(zhì)在水體中的含量和再懸浮，減緩營養(yǎng)物質(zhì)的循環(huán)。（3）水生植物發(fā)達(dá)的根際可以為微生物生長代謝提供所需的微環(huán)境，為了滿足淹沒于水中根部呼吸的需要，水生植物可通過體內(nèi)發(fā)達(dá)的通氣系統(tǒng)將氧由莖葉轉(zhuǎn)移至根處，根部呼吸消耗剩余的氧氣就會被直接釋放到水中，這樣在根區(qū)附近形成好氧環(huán)境；并且根系也可以為微生物提供良好的附著界面，植物根系還會分泌部分有機(jī)物進(jìn)而促進(jìn)微生物的代謝，從而為好氧微生物群落提供了一個(gè)適宜的生長環(huán)境，而根區(qū)以外則適于厭氧或兼氧微生物群落的生存，進(jìn)行反硝化及有機(jī)物的降解。

與傳統(tǒng)物化修復(fù)技術(shù)相比，植物修復(fù)技術(shù)具有的優(yōu)點(diǎn)是：（1）投資費(fèi)用省，植物修復(fù)技術(shù)可以在現(xiàn)場進(jìn)行，降低了運(yùn)輸費(fèi)用。（2）對周圍生態(tài)環(huán)境影響小，一般不會形成二次污染或者污染物的轉(zhuǎn)移；（3）最大程度的降低水中污染物的濃度；（4）可以實(shí)現(xiàn)水體的營養(yǎng)平衡，從而改善水體自凈能力，并且具有一定的生態(tài)景觀效應(yīng)。缺點(diǎn)是處理時(shí)間比較長、占地面積也大并且受氣候影響較大等。

三、結(jié)語

對污染水體的修復(fù)目的是改善水體的水質(zhì)，恢復(fù)水體的自凈功能，物理、化學(xué)方法雖然見效快，但是其無法從根本上解決水體的污染問題，并且投資比較高，容易帶來化學(xué)污染，對水體的生態(tài)也往往會產(chǎn)生負(fù)面影響，而生態(tài)修復(fù)是生物修復(fù)與植物修復(fù)的有機(jī)結(jié)合，在凈化水質(zhì)的同時(shí)，有利于水體生態(tài)穩(wěn)定系統(tǒng)的建立，改善或恢復(fù)水體的自凈能力，同時(shí)還可以美化周圍的環(huán)境。

綜上所述，生態(tài)修復(fù)必然會成為未來治理水體污染的最佳選擇，但是在實(shí)際選用時(shí)需根據(jù)現(xiàn)場的氣候、水質(zhì)特點(diǎn)等，選擇適于本地區(qū)和該水質(zhì)的最佳凈水植物，并且，要控制水生植物的密度，防止其過度繁殖。

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