黑臭河道治理中生物修復(fù)技術(shù)的應(yīng)用與實施方案研究

金香

（上海陳政市政工程有限公司，上海市200940）

黑臭河道治理中生物修復(fù)技術(shù)的應(yīng)用與實施方案研究

金香

（上海陳政市政工程有限公司，上海市200940）

通過研究，將黑臭河道治理中的生物修復(fù)技術(shù)進行了分析，總結(jié)了其基本的技術(shù)形式，構(gòu)建了生物修復(fù)處理中的項目實施方案。其核心目的是通過治理技術(shù)的優(yōu)化創(chuàng)新，營造良好的生態(tài)環(huán)境，為環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展提供良好支持。

黑臭河道治理；生物修復(fù)技術(shù)；實施方案；技術(shù)運用

0 引言

伴隨社會城市進程的發(fā)展，在城市“因水而生、因水而興”的構(gòu)建理念下，體現(xiàn)出人們對社會環(huán)境資源的重視。但是，在現(xiàn)階段社會經(jīng)濟發(fā)展的過程中，由于城市發(fā)展步伐的加快，導(dǎo)致一些河流水的污染相對嚴(yán)重，對其生態(tài)化環(huán)境空間的營造帶來了影響。因此，在現(xiàn)階段環(huán)境發(fā)展的背景下，需要相關(guān)部門提高對黑臭河道治理的認(rèn)識，通過生物修復(fù)技術(shù)的運用，改變環(huán)境發(fā)展中的限制，有效地解決環(huán)境污染對人們?nèi)粘Ｉ罴肮ぷ髟斐傻挠绊懀瑸樯鐣鷳B(tài)的可持續(xù)發(fā)展提供有效依據(jù)。

1 黑臭河道的成因

1.1 有機污染復(fù)合較大

對于河道的黑臭現(xiàn)象而言，主要是一種生物化的反映現(xiàn)象，水體中的有機物在氧化分解的過程中，其耗氧速率會大于復(fù)氧速率，這種問題的出現(xiàn)也就造成了缺氧環(huán)境的出現(xiàn)，導(dǎo)致厭氧微生物在分解的過程中產(chǎn)生了N H3、H2S和C H4等惡臭性氣體。當(dāng)這些氣體形成時，就會造成水體發(fā)黑及發(fā)臭的現(xiàn)象。對于有機負(fù)荷問題分析的過程中，其基本的來源主要可以分為以下幾點內(nèi)容：第一，有機負(fù)荷的外源分析。對于外源負(fù)荷而言，主要是指工業(yè)廢水、生活污水，以及垃圾等造成的河流有機污染物。第二，有機負(fù)荷的內(nèi)源分析。主要是河流底質(zhì)淤積所造成的污染物釋放，從而出現(xiàn)的懸浮“河泛”[1]。

1.2 Fe和Mn的金屬污染

在研究中可以發(fā)現(xiàn)，當(dāng)水體中出現(xiàn)了F e和M n等物質(zhì)時，在缺氧的狀態(tài)下會被還原，而且，會與水中的硫反應(yīng)形成F e S、M n S等物質(zhì)，從而出現(xiàn)水體發(fā)黑的現(xiàn)象。

1.3 河流水動力條件不足的黑臭現(xiàn)象

對于水動力條件而言，其水體作為一種不可忽視的因素，經(jīng)常會出現(xiàn)河水的黑臭問題，這種水流不暢通問題的發(fā)生，會直接導(dǎo)致水體水樣改善速率的衰退，更為嚴(yán)重問題的出現(xiàn)會對水體造成嚴(yán)重的污染。同時，在水體水質(zhì)惡化變化的背景下，會造成水體黑臭問題的發(fā)生。

2 黑臭河道治理中的生物修復(fù)技術(shù)分析

2.1 物理方法

對黑臭河道治理中的工程項目而言，其基本的物理方法主要包括了人工曝氣、底泥疏浚，以及調(diào)水工程等。在工程治理中，水體供氧，以及耗氧失調(diào)都會造成水體黑臭現(xiàn)象。通過曝氣復(fù)氧可以實現(xiàn)對污染河道的有效治理，全面提升水體中的溶解氧含量。對于調(diào)水而言，其最終目的是為了實現(xiàn)水利設(shè)施的有效調(diào)控，并將污水河道進行合理控制，保證物理方法運用的科學(xué)性及合理性。雖然在調(diào)水控制中，可以改善河流中的水動力學(xué)條件，增強水中污染物的擴散問題，提升水質(zhì)的凈化工程及輸出工程，緩解水體黑臭現(xiàn)象，但是，在這種污水治理工程設(shè)計中，并不能實現(xiàn)對黑臭河道的長期改善。所以，需要改善這種治理問題，全面促進河道污染治理的安全性及穩(wěn)定性。

2.2 化學(xué)修復(fù)技術(shù)

在黑臭河道治理工程設(shè)計的過程中，通過對河道的治理化學(xué)方法的運用，需要使用到強化絮凝、化學(xué)氧化，以及化學(xué)沉淀等技術(shù)形式，而且，所運用的化學(xué)試劑包括了鐵鹽及鋁鹽等混合性試劑，同時需要運用到雙氧水等氧化性的試劑及生石灰等沉淀試劑。通過多種試劑反映狀況的分析，有效地去除黑臭河水中的污染物質(zhì)，提高水質(zhì)的透明度。在強化絮凝技術(shù)運用的同時，需要進行科學(xué)化的工藝處理技術(shù)，通過化學(xué)絮凝劑的合理運用，可以在較短的時間內(nèi)實現(xiàn)投資較少的項目收益，實現(xiàn)污水河道的穩(wěn)定處理。例如，在上海蘇州河改造的過程中，發(fā)現(xiàn)污染及水質(zhì)對混凝效果具有較為顯著的影響，當(dāng)河水中的C ODcr＜80 m g/L時，其中的出水環(huán)境需要達到《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》中的V類指標(biāo)，當(dāng)C ODcr＞100 m g/L時，需要強化混凝土的工藝技術(shù)形式，實現(xiàn)黑臭水的有效控制。總而言之，在黑臭水河道質(zhì)量檢測中，需要對環(huán)境產(chǎn)生的二次污染進行合理控制，從而達到長期性的持續(xù)控制[2]。

2.3 生物-生態(tài)方法分析

在黑臭河道水生態(tài)恢復(fù)的過程中，其作為一種長效性、穩(wěn)定性的水環(huán)境治理工程，通過生物-生態(tài)方式的運用，可以在根本上解決河流生態(tài)系統(tǒng)的功能性，為環(huán)境治理技術(shù)的提升提供穩(wěn)定支持。同時，在生物-生態(tài)方法分析中，其微生物強化技術(shù)、生物膜技術(shù)及植物凈化技術(shù)等，都可以在黑臭河水治理中得到具體運用。同時，在城市黑臭河道工程項目治理的中，需要通過對河道實際狀況的分析，進行污染物質(zhì)的科學(xué)控制，保證黑臭河道路治理的有效性、長效性及經(jīng)濟性，為管理技術(shù)的項目優(yōu)化提供系統(tǒng)支持。

3 黑臭河道治理中生物修復(fù)技術(shù)的運用

3.1 城市黑臭河流治理的基礎(chǔ)性技術(shù)分析

3.1.1 截污控源技術(shù)分析

在城市污水排放技術(shù)治理的過程中，需要對老城區(qū)的排水網(wǎng)進行科學(xué)性的規(guī)劃設(shè)計，并在水管網(wǎng)基本內(nèi)容分析中，將污水直接排入到附近的河流之中，這種現(xiàn)象的出現(xiàn)也就加重了對河流的污染。因此，在截污控源技術(shù)運用的過程中，需要做到以下幾點內(nèi)容：第一，實現(xiàn)城市污水分流的合理改造，將污水井蓋污水管網(wǎng)進行及時性的處理，而且，對于一些污水管不能覆蓋的區(qū)域而言，需要在建設(shè)項目中對污水處理設(shè)施、人工濕地等進行綜合性的分析，減少污水直接排放對水資源造成的影響。第二，合理地構(gòu)建城市雨水處理的設(shè)施，可以在河流沿岸工程項目建設(shè)中，對初期雨水進行及時處理，減少污染因素的出現(xiàn)。

3.1.2 實現(xiàn)黑臭水資源的微生物投放

對于黑臭水資源而言，其生物處理技術(shù)主要是對黑臭水的科學(xué)治理，而且通過該技術(shù)的運用，可以在根本上改變微生物的生長試劑投放模式。通過這種技術(shù)的運用，需要對水質(zhì)進行系統(tǒng)性的監(jiān)測。其中的檢測結(jié)構(gòu)如圖1所示。通過對水質(zhì)資源的科學(xué)檢測，可以在某種程度上減少人工對微生物的培養(yǎng)，提升黑臭水資源的治理能力，并為臭水溝的治理效率提供了進行化的支持。

圖1 水質(zhì)監(jiān)測取樣點位置圖

3.1.3 黑臭水治理中的生物膜技術(shù)

在黑臭水水資源治理的過程中，通過微生物的項目治理，可以在某種程度上達到水質(zhì)微生物的科學(xué)處理，改善水體環(huán)境。在生物膜技術(shù)分析中，需要對具體的微生物進行降解處理，提升生物膜表面的聚集載體。這些載體可以對微生物中有害物質(zhì)進行營養(yǎng)成分有效攝取，實現(xiàn)水體中有害物質(zhì)的科學(xué)防治[3]。

3.2 城市黑臭河流治理的綜合性技術(shù)分析

3.2.1 河流改造形態(tài)分析

在河流環(huán)境治理的過程中，需要為河流治理提供直線化、規(guī)模化及硬質(zhì)化的設(shè)計理念。對于這種改造形態(tài)而言，雖然在某種程度上解決了城市防洪排澇的問題，但是，在河流項目治理中仍然存在著一定的制約性因素。河流生態(tài)系統(tǒng)的單一性轉(zhuǎn)變對河流環(huán)境的治理造成影響。通過對國內(nèi)資料的研究發(fā)現(xiàn)，健康性的生態(tài)河流具有上、中、下游運行理念，所以，河流周圍環(huán)境呈現(xiàn)出透水性及多孔性的特點。因此，在黑臭河流治理的過程中，需要有效地轉(zhuǎn)變河流的基本形態(tài)，并在排澇防洪的同時，實現(xiàn)城市河流多樣化的設(shè)計，從而為不同的生物提供不同階段的環(huán)境治理方式，保證河流水流形態(tài)的多樣化發(fā)展。

3.2.2 改善河流的動力學(xué)條件

在黑臭河道治理的過程中，需要將河流動力學(xué)的改變作為基礎(chǔ)。首先，實施河流水系統(tǒng)的互聯(lián)工程設(shè)計，運用疏拓河流、拆壩建橋的設(shè)計理念，打通河流；其次，制定科學(xué)化的人工調(diào)水方案，實現(xiàn)引水工程的規(guī)范性設(shè)計，充分保證河流水源的及時性補充。而且，在縮短水體交換周期的基礎(chǔ)上，要有效地彌補水體自凈能力不足的現(xiàn)象，實現(xiàn)水質(zhì)資源的有效改善。

3.2.3 生物-生態(tài)修復(fù)技術(shù)

第一，在生態(tài)河堤建設(shè)的過程中，需要在保證城市防洪排澇的基礎(chǔ)上，構(gòu)建適合植物生長，以及動物棲息的自然環(huán)境，從而使河堤構(gòu)建成無混凝土的河流形態(tài)，為河流的生態(tài)化管理，以及修復(fù)提供穩(wěn)定支持。第二，營造水面水生植物的合理性凈化系統(tǒng)。對于水生植物而言，主要是利用植物進行微生物的共生分析，并實現(xiàn)協(xié)同性水生物的治理，通過水生植物直接吸收，以及微生物的轉(zhuǎn)化，使微生物中的氮、磷及懸浮顆粒物的科學(xué)治理。例如，在水生植物分析的過程中，其中的沉水植物、浮葉植物及挺水植物等，對黑臭河有十分明顯的凈化作用。因此，在生物-生態(tài)修復(fù)技術(shù)運用的過程中，可以通過類似水生物的種植，避免河流黑臭現(xiàn)象的發(fā)生。第三，實現(xiàn)水生物的投放。在黑臭河道治理的過程中，水生物可以有效地凈化生態(tài)系統(tǒng)，并實現(xiàn)水生態(tài)系統(tǒng)完整性、多樣性的整理。在通常狀態(tài)下，在黑臭水中投放食草性、雜食性等魚類，可以實現(xiàn)對水體環(huán)境的合理控制。因此，在黑臭水體治理的過程中，通過生物技術(shù)的合理運用，可以充分保證水體中水生物、種類，以及密度的合理配合，為水環(huán)境生態(tài)系統(tǒng)的治理及結(jié)構(gòu)優(yōu)化提供有效支持[4]。

4 結(jié)語

總而言之，在現(xiàn)階段環(huán)境保護工作優(yōu)化設(shè)計的過程中，為了實現(xiàn)黑臭河道的有效治理，需要將生物修復(fù)技術(shù)作為基礎(chǔ)，通過對環(huán)境保護工作的綜合性分析，促進黑臭河道治理技術(shù)的優(yōu)化創(chuàng)新。在河道治理中，需要針對水質(zhì)的基本狀態(tài)，進行治理方式的設(shè)計，并對黑臭河道進行物理治理、生物治理及化學(xué)治理的綜合性技術(shù)運用，通過三種方式的融合分析，促進黑臭水防治的整體效率，提升水質(zhì)環(huán)境的健康治理，促進我國生態(tài)環(huán)境保護理念的合理運用，為社會環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展提供穩(wěn)定支持。

[1]李少珍.河涌原位生態(tài)綜合治理修復(fù)創(chuàng)新技術(shù)[J].環(huán)境,2014,（S1）: 14，16.

[2]吳小慧,張丹,黃民生,等.梯級浮床修復(fù)黑臭河道過程中浮游植物動態(tài)研究[J].華東師范大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版),2011,（01）: 95-103.

[3]蔣軍,張俊環(huán),張楚，等.曝氣、微生物修復(fù)技術(shù)在南庫支浜河治理中的應(yīng)用研究[J].廣東化工,2013,（10）:117-118，129.

[4]杜佳沐，張飲江，張磊，等.魚貝植物組合對上海白蓮涇生態(tài)修復(fù)效應(yīng)研究［J］.環(huán)境科學(xué)與技術(shù)，2010，33(05):6-11.

X703.1

B

1009-7716（2017）06-0160-03

10.16799/j.cnki.csdqyfh.2017.06.046

2017-03-01

金香（1983-），女，上海人，助理工程師，從事市政工程技術(shù)研究工作。