污染水體生物修復(fù)技術(shù)探討

摘 要：介紹了污染水體生物修復(fù)技術(shù)的特點(diǎn)，闡述了近年來國內(nèi)外水體生物修復(fù)技術(shù)的研究和應(yīng)用現(xiàn)狀，并評述了水體生物修復(fù)技術(shù)存在的問題以及污染水體生物修復(fù)的發(fā)展方向 。

關(guān)鍵詞：污染水體；生物修復(fù)；微生物；水生植物

隨著城市化進(jìn)程的加劇以及工農(nóng)業(yè)的快速發(fā)展，水體污染致使水體生態(tài)系統(tǒng)遭受嚴(yán)重破壞，嚴(yán)重制約了我市社會經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。由此可見，受污染水體的綜合治理和修復(fù)已刻不容緩。目前生物修復(fù)技術(shù)是有很好發(fā)展前景的主體修復(fù)技術(shù)。

1 污染水體生物修復(fù)技術(shù)的特點(diǎn)

與傳統(tǒng)的物理化學(xué)修復(fù)技術(shù)相比，生物修復(fù)技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn)：（1）費(fèi)用??；（2）環(huán)境影響?。唬?）降低污染物濃度；（4）可用于治理技術(shù)難以應(yīng)用的場地。微生物是地球生態(tài)系統(tǒng)中最重要的分解者，對環(huán)境中污染物的代謝作用是生物修復(fù)的技術(shù)基礎(chǔ)，因此，環(huán)境中微生物群落對污染物的去除起著決定性的作用。

2污染水體生物修復(fù)技術(shù)種類及研究現(xiàn)狀

迄今，已開發(fā)出多種有關(guān)污染水體生物修復(fù)的方法，這些方法主要包括接種微生物法、培養(yǎng)土著微生物法和植物修復(fù)法等，污染水體的生物修復(fù)技術(shù)研究現(xiàn)狀詳述如下 ：

2.1 接種微生物技術(shù)

針對城市內(nèi)陸河的有機(jī)污染，美國開發(fā)研制CBS 水體生物修復(fù)技術(shù)，在流動水體中用噴灑微生物的方法把被污染河道水體中有機(jī)物轉(zhuǎn)化為無機(jī)物，采用該種生物制劑修復(fù)重慶桃花溪水體，取得了較好的試驗(yàn)效果。培養(yǎng)出一種含假單胞菌和硝化細(xì)菌的新型微生物，可在 24 h 內(nèi)降解 30mg/ L 的三氯乙烯，可用于修復(fù)被三氯乙烯等有機(jī)鹵代化合物和芳香烴污染的水體等發(fā)明了保藏假單胞菌的生物制劑，可以很好地保存菌種，含有活性假單胞菌的液體制劑可用于水環(huán)境的現(xiàn)場修復(fù)。

2.2 培養(yǎng)土著微生物技術(shù)

這是一種污染水體的微生物強(qiáng)化修復(fù)技術(shù)，它通過向水體中投加營養(yǎng)物質(zhì)、無毒表面活性劑、電子受體或共代謝基質(zhì)來激活水環(huán)境中本身具有降解污染物能力的微生物（即土著微生物），充分發(fā)揮土著微生物對污染物的降解能力，從而達(dá)到水體修復(fù)的目的。

2.2.1 投加營養(yǎng)物（激活劑）的強(qiáng)化水體修復(fù)技術(shù)

通過投加營養(yǎng)物刺激水體微生物發(fā)揮修復(fù)作用最為成功、規(guī)模最大的例子是1989年美國公司和美國環(huán)保局聯(lián)合實(shí)施的“阿拉斯加研究計(jì)劃”。在阿拉斯加威廉王子海灣石油污染修復(fù)工程中，科學(xué)家們有控制地投加2種親油性肥料作為微生物營養(yǎng)成分。研究發(fā)現(xiàn)，與對照海灘相比，加入肥料的海灘沉積物表層、石油烴降解菌的數(shù)量增加了 1 ～ 2 個數(shù)量級，石油類污物的降解速度提高了 2 ～ 3 倍，多環(huán)芳烴的濃度明顯下降，整個修復(fù)過程加快了近2個月的時間。

2.2.2 投加表面活性劑的強(qiáng)化水體修復(fù)技術(shù)

表面活性劑由于能夠增強(qiáng)憎水性化合物的親水性和生物可利用性，從而有助于提高環(huán)境中微生物的數(shù)量和有機(jī)污染物的降解速率，因此成為一種重要的污染水體生物修復(fù)的強(qiáng)化手段。

2.2.3 投加電子受體或共代謝基質(zhì)的強(qiáng)化水體修復(fù)技術(shù)

向厭氧水體中投加電子受體可以暫時改變水環(huán)境的厭氧狀態(tài)。在厭氧環(huán)境中，過氧化氫、硝酸鹽、硫酸鹽和鐵離子等都可作為有機(jī)物降解的電子受體。在缺氧條件下，假單胞菌能夠以硝酸鹽作為電子受體降解水中的苯系污染物。

2.3 植物修復(fù)技術(shù)

植物特別是水生植物，對污染水體都有一定的凈化能力，在污染水體中種植對污染物吸收能力強(qiáng)且耐性好的植物，對污染物的吸附、吸收、富集和降解等，將水體中污染物去除或固定，從而實(shí)現(xiàn)水體修復(fù)的目的。

2.3.1 植物對富營養(yǎng)化水體的修復(fù)

植物對富營養(yǎng)化水體具有良好的修復(fù)效果。采用水域浮床無土種植水稻技術(shù)，在富營養(yǎng)化水體表面種植水稻，通過水稻的吸收和富集作用，去除水體中的氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì)。以泡沫塑料板為浮床種植香根草，通過對秦淮河和玄武湖中TN、TP的去除研究，取得了良好試驗(yàn)的效果。石菖蒲對富營養(yǎng)化水體也有較強(qiáng)的凈化能力，有試驗(yàn)測得其對水體TN、TP的去除率分別可達(dá) 84.7 %和 43.9 %，同時水體中的溶解氧增加了26.6 %。

2.3.2 植物對含有機(jī)污染物和重金屬水體的修復(fù)

水生植物能夠吸收水體中的酚類、氰類污染物，且吸收后并不都積聚在體內(nèi)，而是通過酶系的作用和生化作用進(jìn)行轉(zhuǎn)化和分解，使其失去毒性，而根系吸附的那部分酚和氰，由于根際微生物的作用而逐步分解轉(zhuǎn)化。據(jù)報(bào)道，鳳眼蓮可吸收轉(zhuǎn)化水體中的酚、苯胺等污染物。植物不僅能夠吸收降解水體中有機(jī)污染物，而且能夠富集微生物無法降解的重金屬離子，從而達(dá)到凈化水體的效果。很多研究表明，植物可以大量吸收并在體內(nèi)累積鉛、鎘等有毒有害重金屬。

3 結(jié)論

污染水體的微生物修復(fù)技術(shù)還存在一定的局限性：（1）生物難降解污染物（如重金屬）的存在導(dǎo)致水體修復(fù)困難；（2）微生物對污染物降解的專一性導(dǎo)致其對水體修復(fù)的宏觀效果不佳；（3）微生物的活性受溫度、酸堿性等環(huán)境條件的影響較大；（4）微生物對污染物的降解存在著極限濃度。雖然水生植物對污染水體具有一定的修復(fù)效果，如人工濕地、浮床等技術(shù)也有一定的實(shí)際應(yīng)用，但植物生長具有明顯的季節(jié)性；另外，如果污染物在植物體內(nèi)累積而不能降解，會導(dǎo)致植物的后處理發(fā)生困難，對這類植物如何進(jìn)行資源化利用或妥善處置也是一個值得深入研究的問題。

污染水體修復(fù)必須從水體的功能定位、污染整治的目標(biāo)和水體生態(tài)系統(tǒng)平衡的建立等多方面入手，以維護(hù)水體的良性循環(huán)和可持續(xù)發(fā)展，取得良好的環(huán)境效益和社會效益。

參考文獻(xiàn)：

[1] 王乙震，周緒申，林超，張宇，韓朝光，張淼.南運(yùn)河生態(tài)修復(fù)水體有機(jī)污染物的污染特征[J].環(huán)境化學(xué)，2016，（2）

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作者簡介：

張文龍（1979.5），男，籍貫：廣東省興寧市興田街道，職稱和學(xué)歷：本科，研究方向或?qū)I(yè)：環(huán)境工程。