生物復(fù)合酶在城市重污染河道治理中的應(yīng)用

祿煜 王澤生

【摘 要】隨著我國經(jīng)濟社會的迅速發(fā)展及不斷加快的城鎮(zhèn)化進程，城市人口急劇擴大，城市河道環(huán)境受人為因素影響，水質(zhì)惡化且呈現(xiàn)富營養(yǎng)化狀態(tài)，異味散發(fā)，水生動植物消失，喪失了原生態(tài)的河道景觀，嚴重影響城市的環(huán)境質(zhì)量及環(huán)境景觀。城市河道環(huán)境的治理已成為迫切需要解決的問題。

【Abstract】With the rapid development of China's economy and society and the accelerating process of urbanization， the population of the city is rapidly expanding， and the urban river environment is affected by human factors. The water quality worsened and showed eutrophication state， odor emission， the aquatic animals and plants are disappeared， the original ecological river landscape is lost， and the environmental quality and environmental landscape of the city is seriously affected. The treatment of urban river environment has become an urgent problem to be solved.

【關(guān)鍵詞】生物復(fù)合酶； 重污染； 河道治理

【Keywords】 biocomposite enzyme； heavy pollution； river treatment

【中圖分類號】X703 【文獻標志碼】A 【文章編號】1673-1069（2018）06-0178-03

1 城市河道污染成因

河道兩岸城市污水的排放、大氣中污染物及地面遺撒垃圾，隨降雨徑流的沖刷進入河道，河道淤積等原因?qū)е潞拥乐械挠袡C物濃度增高，氮磷濃度增大，溶解氧濃度降低，水體中的水生動植物死亡，水體失去自凈能力，水質(zhì)惡化發(fā)臭。

2 河道水體生物治理修復(fù)方法概述

河道水體治理方法主要包括物理法，化學(xué)法與生態(tài)修復(fù)法3類。微生物修復(fù)技術(shù)是一種常用的生態(tài)修復(fù)法，其利用特定的微生物在一定的條件下將環(huán)境中的污染物徹底降解，或轉(zhuǎn)化為無毒無害的物質(zhì)，從而達到對污染環(huán)境進行治理的目的，具有安全，經(jīng)濟，實用，系統(tǒng)等諸多優(yōu)點。因此，對于有機物污染嚴重的城市河道來說，微生物修復(fù)具有獨特的優(yōu)勢。

3 生物復(fù)合酶概述

生物復(fù)合酶是一種天然有機的，含多種酶類的復(fù)合產(chǎn)品，并結(jié)合非離子表面活性劑（作用是增加接觸面積，更有效地發(fā)揮酶的功效）和其他天然成分的蛋白質(zhì)及無機營養(yǎng)物（作為土著微生物在惡劣環(huán)境下的營養(yǎng)物質(zhì)）合成的一種高效復(fù)合酶類凈化劑。經(jīng)合理設(shè)計將一組功能相關(guān)的酶混合組成，按需要制成具有針對性的組合酶制劑，品種多，無公害，經(jīng)濟環(huán)保應(yīng)用方便。

4 治理河道項目概況

河北省秦皇島市位于市中心的護城河是一條擔(dān)負著城市防洪可調(diào)蓄雨水功能的景觀河，常年由于未能截斷的污水、地表徑流裹攜污物侵入，岸邊居民的垃圾等原因，造成了河床淤高，水質(zhì)惡化，底泥變黑變臭，特別進入了夏季，河水黑臭嚴重，嚴重影響了城市生態(tài)景觀和市民生活環(huán)境。同時，受污染的河水直接入海，又不可避免地會對海洋生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生不利影響。多次清淤，但都治標不治本，不久就恢復(fù)常態(tài)。為此采用生物復(fù)合酶技術(shù)對護城河水體原位修復(fù)治理。

治理段選取護城河的中段，長500m，平均寬20m，水深平均為1.5m，庫容量1.5萬m3。

5 修復(fù)治理工作

①治理時間：從2017年6月21日至7月15日止，共計25天。

②運行設(shè)備：施工小船2只及配套雅馬哈舷外機，高壓噴槍4只。

③運行方式：用高壓水槍向水體及底泥中均勻投加生物復(fù)合系列酶（污水凈化酶、底泥修復(fù)酶），每天上、下午投加，投加量根據(jù)定期的水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)調(diào)整。

④治理河段現(xiàn)狀：該河段為護城河中段500m處，兩岸周圍為學(xué)校，居民樓及部分服務(wù)業(yè)，上游兩岸為醫(yī)院及花鳥魚蟲市場，下游1000m處與大馬坊河交匯后入海。因此，此河段既有居民及單位亂排污水，又有海水時常漲潮倒灌，造成治理環(huán)境非常不好。

該河段水體極富營養(yǎng)化，水質(zhì)有時呈黑灰色，有時呈乳白色，水面浮油片片，河底淤泥疏松呈黑色，并伴有惡臭。河段內(nèi)水生動植物早已消失。兩岸居民夏天不敢開窗戶通風(fēng)透氣已有多年，嚴重地影響了城市的市容市貌。

⑤治理前水質(zhì)、底泥監(jiān)測結(jié)果及分析

地點：護城河治理段，2017年6月1日至6月20日每天6：00，14：00，22：00分三次采集水樣，混合均勻后測定水質(zhì)指標，水質(zhì)指標的變化范圍及平均值見表1。

分析：從水質(zhì)監(jiān)測結(jié)果來看，COD、氨氮、總磷超標，達不到《地表水環(huán)境質(zhì)量標準》GB3838—2002的Ⅴ類水質(zhì)標準（景觀水）COD 40 mg/L、總氮2.0mg/L、總磷0.4mg/L的要求。

分析：由監(jiān)測結(jié)果可知，底泥有機質(zhì)含量較高，顏色發(fā)黑，具有明顯的臭味。

⑥運行方式：

用高壓水槍向水體及底泥中均勻投加生物復(fù)合系列酶（污水凈化酶、底泥修復(fù)酶），每天上、下午投加，投加量根據(jù)定期的水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)調(diào)整，

⑦治理后表觀效果：

隨著強化治理的進行，河水情況迅速改觀。9天后（6月30日）兩岸邊出現(xiàn)大量的紅色魚蟲，并出現(xiàn)小魚游動。表明河道生物開始恢復(fù)，生態(tài)系統(tǒng)開始改善。水體也發(fā)生了明顯變化，清澈透明，臭味消除，重現(xiàn)天然河道波光粼粼的景象。河道水體2017年7月1日至7月15日一直保持良好態(tài)勢。底泥的感官變化非常明顯，由刺鼻黑臭轉(zhuǎn)變?yōu)榛野祝瑹o臭味。

⑧治理后水質(zhì)、底泥監(jiān)測結(jié)果及分析

樣品地點：護城河治理段

由圖1 可以看出，COD消減明顯，15天內(nèi)消減54%，氨氮消減了34%，TP則在水體的生物反應(yīng)后出現(xiàn)了暫時的反彈。

取樣地點護城河治理段。

由監(jiān)測數(shù)據(jù)可知，經(jīng)生物復(fù)合酶技術(shù)對護城河水體原位修復(fù)治理后，底泥各項指標明顯好轉(zhuǎn)，底泥顏色變淺，無明顯臭味。

從以上的各項數(shù)據(jù)可以看出，有機質(zhì)作為底泥的主要組成部分，其削減程度直接反映了底泥的削減程度，而從檢測的數(shù)據(jù)中，我們不難發(fā)現(xiàn)，治理段底泥中的有機質(zhì)大幅削減，生物治理改善底泥效果明顯。

底泥治理前后的硫化氫，TN消減明顯。TN消減率為35%，硫化氫降低到無法檢測出來，TP出現(xiàn)反彈與水體內(nèi)的釋磷菌的變化有關(guān)。

經(jīng)過二十余天的強化治理，河道水體及底泥黑臭、油污得到消除，水體還清，透明度顯著增加，底泥顏色明顯變淺。水體和底泥各項理化指標比治理前明顯好轉(zhuǎn)，COD、氨氮大幅下降，總氮、葉綠素a去除效果理想，底泥硫化氫得到消除，有機質(zhì)去除率較高，河道水體生態(tài)環(huán)境明顯改善。

河道治理段的土著微生物數(shù)量及種類明顯增加，兩岸水邊出現(xiàn)了大量紅色魚蟲，河水中數(shù)群10cm左右小魚在游戈，水體表觀由黑灰色轉(zhuǎn)變?yōu)榍嗑G色，生物多樣性開始得到恢復(fù)。

6 結(jié)論與建議

6.1 結(jié)論

①投加生物復(fù)合酶能促進河道生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)并改善，水質(zhì)發(fā)生了明顯變化，由呈乳白色或黑灰色渾濁狀變成清澈透明，臭味消除。說明水體中原有微生物能迅速繁殖，增強代謝，在短時間內(nèi)調(diào)整微生物菌群的適應(yīng)性，加速對水體中有機物質(zhì)的降解。

②治理后河道底泥中的有機質(zhì)大幅消減，生物治理改善底泥效果明顯。說明投加生物復(fù)合酶能增強底泥的活性及沉降性，修復(fù)了河道底泥的生態(tài)系統(tǒng)。

③生物復(fù)合酶修復(fù)富營養(yǎng)化水體技術(shù)見效快，無二次污染，而且操作簡便，費用較低，經(jīng)濟可行，為我國河道、湖泊等地表水體的富營養(yǎng)化治理提供一個環(huán)保和行之有效的治理方法，可以有效保護我們賴以生存和發(fā)展的河流湖泊水資源。

6.2 建議

在治理期間治理段河道截污不完全，每天仍有2000余噸廢水涌入，占治理段水量的10%～15%，會帶走投入的生物酶制劑，并增加了水體的有機物負荷，會對治理效果造成一定影響。建議強化截污工作，以充分發(fā)揮生物酶制劑優(yōu)勢，提高效果；針對水體的氨氮達不到 《地表水環(huán)境質(zhì)量標準》GB3838—2002Ⅴ類指標，總磷不降反升，建議后期治理中選擇在本地區(qū)具有較好適應(yīng)性，對營養(yǎng)性污染物具有較強去除能力的水生植物物種，采用種植水生植物及放置水生植物生態(tài)床，并在排污進口處放置鵝卵石相結(jié)合的辦法來強化氮、磷的去除；適當引進污水處理廠中的水與污染的水體進行混合稀釋，降低水體的有機物濃度，加快河水流動，改善河道水動力條件，提高河道水體的凈化效果。

【參考文獻】

【1】錢嫦萍，王東啟，陳振樓，等.生物修復(fù)技術(shù)在黑臭河道治理中的應(yīng)用[J].水處理技術(shù)，2009，35（4）：13-17.

【2】陳彬.加拿大微生物技術(shù)在上海市中心城區(qū)黑臭河道治理中的應(yīng)用[J].上海水務(wù)，2006，22（3）：45—46.