城市河道底泥污染生物修復(fù)技術(shù)分析

楊春梅

摘要：文章首先對城市河道底泥生物修復(fù)技術(shù)進(jìn)行了簡單的概述，其次分析了生物修復(fù)技術(shù)類型，最后展開了對材料與方法的研究，希望為相關(guān)從業(yè)人員提供一定的參考價值。

關(guān)鍵詞：河道底泥污染；生物修復(fù)技術(shù)；類型；實驗

引言

城市河道是城市經(jīng)濟建設(shè)與發(fā)展的重要組成部分，在城市及周邊地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展中發(fā)揮著不容忽視的作用。由于社會經(jīng)濟快速發(fā)展及城市化進(jìn)程的推進(jìn)，城市河道被過度開發(fā)和利用。這種情況下，在滿足城市區(qū)域景觀需求的基礎(chǔ)上，如何修復(fù)河流生態(tài)系統(tǒng)，有效控制城市河道底泥污染情況，已成為當(dāng)前城市河流治理中需要面對的重要問題。

1城市河道底泥生物修復(fù)技術(shù)概述

生物修復(fù)指的是通過對生物體的利用，主要為微生物的利用來使環(huán)境污染物得到降解，以將其毒性過程消除或降低。生物修復(fù)技術(shù)是傳統(tǒng)生物處理方法的延伸，它的獨特之處主要表現(xiàn)在治理的對象為面積比較大的污染，不但能夠?qū)崿F(xiàn)異位修復(fù)，同時還可以在原位進(jìn)行處理。這種技術(shù)主要包含如下幾種特點：第一，費用省，僅為現(xiàn)有環(huán)境工程技術(shù)的幾分之一；第二，環(huán)境影響小，不會形成二次污染或?qū)е挛廴疚镛D(zhuǎn)移；第三，可最大限度地降低污染物濃度，最大限度地恢復(fù)受污染環(huán)境的生態(tài)功能。

2生物修復(fù)技術(shù)類型

2.1植物凈化與修復(fù)

植物的凈化與修復(fù)主要是通過對常見的改善水質(zhì)效果較好的植物的利用來實現(xiàn)的，如利用植物的直接吸收、物理吸附、微生物作用去除或沉淀污染。植物凈化與修復(fù)中常用的四類植物分別為挺水、沉水、漂浮以及浮葉植物，代表植物包括蘆葦、香蒲、浮萍、睡蓮、金魚藻等，治理的形式主要包含三種，分別為人工濕地、沉水植物修復(fù)、生態(tài)浮島等。

2.2生物強化處理技術(shù)

生物強化處理技術(shù)會按照所需處理的污染物的不同，針對性地開展相應(yīng)的培養(yǎng)與篩選工作，以將其在特定水環(huán)境中的作用得到最大程度的發(fā)揮。高濃度的活性污泥去除法在對底泥污染進(jìn)行處理的過程中，在培養(yǎng)微生物的同時，還能加大對污水的處理力度，提高治理效率。

2.3固定化微生物技術(shù)

固定化微生物技術(shù)指的是通過對微生物的利用來將水體內(nèi)很難降解的物質(zhì)進(jìn)行分解，以實現(xiàn)凈化水體的目的，之后再采用部分手段來使有益的微生物固定化，使其在特定的位置進(jìn)行長時間的廢水處理，具有利用率高、降解效果顯著的特點。

3材料與方法

3.1實驗材料

第一，模擬河道。模擬河道主要包括三個部分，分別為集水區(qū)、布水區(qū)以及模擬河道，并將其分成三格，每格的尺寸為長15m，寬0.70m，高1.20m，并要在河道底部鋪設(shè)0.10m厚底泥，坡度為0.003，每條河道有效容積12.6m3，實驗中每格河道水流量為6.0m3·d-1，水力停留時間2d。模擬河道四周采用磚砌，底部壓實、敷混凝土；第二實驗水體和底泥。實驗水體、底泥均取自葫蘆島市連山區(qū)上游黑臭河段；第三，實驗制劑底泥生物修復(fù)制劑選擇市售美國進(jìn)口產(chǎn)品，主要成分為硝酸鹽、小分子有機酸及微量元素。

3.2實驗方法

對于各條模擬河道來說，應(yīng)對其進(jìn)行連續(xù)性進(jìn)水，并要將其分成兩組進(jìn)行實驗。第一組模擬河道底泥投加30mg？L-1的底泥生物氧化修復(fù)復(fù)合制劑和50mg·L-1、土著微生物制劑，同還要進(jìn)行曝氣增氧操作，采用強化生物修復(fù)法對底泥進(jìn)行處理，之后再對河道水體進(jìn)行曝氣增氧和投加土著微生物制劑處理。在試驗的過程中，控制曝氣量分別為0/1.44m··h-1、1.92m3·h-1、2.16m3·h-1、2.70m3·h-1，維持水體溶解氧為0（<0.5mg·L-1）、0.6mg·L-1～2.5mg·L-1、1.5mg·L-1～3.5mg·L-1、3.0mg·L-1～5.0mg·L-1、4.5mg·L-1～6.0mg·L-1等5種不同濃度水平進(jìn)行實驗，投入20mg·L-1的土著微生物制劑，5天進(jìn)行連續(xù)噴灑；第二組對底泥不進(jìn)行處理，其它實驗條件和第一組相同。在實際開實驗時，應(yīng)對河道河道進(jìn)、出水的CODcr，NH3-N，TP和PO43-等水質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行檢測，以及底泥的生物降解性能指標(biāo)，以對底泥生物修復(fù)情況、底泥氮磷等污染物釋放的變化規(guī)律和底泥生物修復(fù)對不同曝氣增氧條件下河道水體生物修復(fù)效果的影響情況進(jìn)行分析。

3.3采樣與監(jiān)側(cè)

水體采樣：分別采集模擬河道進(jìn)水口、出水口的水樣；水體監(jiān)測：對水樣的COD，NH3-N，TP，PO43-、DO等指標(biāo)和底泥生物降解性能進(jìn)行測試。

3.4結(jié)果與分析

3.4.1底泥生物修復(fù)過程中底泥性能變化

通過開展了為期18天的實驗，實驗組的底泥都得到了一定程度的修復(fù)，同時使底泥G值有所提升，在1.44m3·h-1～2.16m3·h-1曝氣增氧條件下，底泥G值從0.20kg（kg·h）-1～0.25kg（kg·h）-1增加到0.42kg（kg·h）-1～0.47kg（kg·h）-1，而不進(jìn)行處理的實驗組底泥的G值沒有發(fā)生很大的變化。并且，該實驗所設(shè)置的曝氣增氧條件下，其變化不會影響到底泥生物氧化修復(fù)速率和G值變化。可見，采用投加底泥生物修復(fù)制劑和同步進(jìn)行曝氣增氧的方法可有效的對底泥進(jìn)行生物修復(fù)。

3.4.2底泥生物修復(fù)對其氮磷污染物釋放的影響

通過投入底泥生物修復(fù)制劑與水體曝氣增氧，可以起到很好的效果，具體如下：第一，為底泥提供了足夠的氧與電子受體，促使底泥從厭氧或缺氧情況向好氧情況轉(zhuǎn)變，氧化還原點位有所提升，同時底泥內(nèi)的Fe2+被氧化為Fe3+，同時結(jié)合磷酸根結(jié)合形成磷酸鐵而發(fā)生沉淀，這對降低底泥磷酸鹽的釋放十分有利；第二，底泥微生物的代謝也對氨氮和磷酸鹽的釋放起到了一定的影響，尤其是硝化菌對溶于底泥表層間隙水中的氨氮的硝化作用，有利于控制和減少底泥中氨氮向水體的釋放。本試驗結(jié)果表明，在底泥生物修復(fù)過程中，底泥G值與底泥氮磷污染物的釋放量呈負(fù)相關(guān)關(guān)系。

3.4.3對水體氨氮去除效果的影響

在沒有開展對底泥的生物修復(fù)工作時，模擬河道水體生物修復(fù)對氨氮去除效果并不是很大，運行穩(wěn)定之后，不同曝氣增氧實驗條件下，伴隨曝氣量的增加，氨氮的去除率也有所增大。當(dāng)曝氣量分別為0、1.444m3·h-1、1.924m3·h-1、2.164m3·h-1、2.704m3·h-1條件下，經(jīng)過20d的實驗，模擬河道出水水質(zhì)氨氮平均去除率分別達(dá)到8.0%，13.8%，15.0%，16.0%和18.0%。對底泥進(jìn)行生物修復(fù)后，水體生物修復(fù)實驗結(jié)果表明，各個不同曝氣處理的實驗組氨氮去除率顯著提高。

結(jié)束語

總的來說，生物修復(fù)技術(shù)在城市河道底泥污染中的應(yīng)用不但可以節(jié)省大量的資金，同時還不會對環(huán)境產(chǎn)生污染，具有環(huán)保的作用。因此，探討城市河道底泥污染生物修復(fù)技術(shù)十分有意義。

參考文獻(xiàn)：

[1]廖震.城市河道底泥污染生物修復(fù)技術(shù)分析[J].建材與裝飾，2017，23：283-284.

[2]劉曉偉，謝丹平，李開明，金中，江棟，李明玉.城市河道底泥污染生物修復(fù)技術(shù)研究[J].生態(tài)科學(xué)，2011，3006：630-635.

[3]劉軍，程曉宏，鄒國明，佘年，王琦.城市河道底泥生物修復(fù)技術(shù)研究進(jìn)展[A].中國水利技術(shù)信息中心.中國河道治理與生態(tài)修復(fù)技術(shù)?？痆C].中國水利技術(shù)信息中心：，2010：7.