生物修復(fù)技術(shù)在水污染治理中的應(yīng)用研究

趙向陽

摘要：水污染治理關(guān)系到生態(tài)系統(tǒng)的平衡發(fā)展，關(guān)系到人類社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展，因此必須高度重視對(duì)水污染的預(yù)防與治理。在開展水污染治理時(shí)，要根據(jù)相關(guān)規(guī)范要求，結(jié)合水污染類型、污染范圍、污染程度等實(shí)際情況，科學(xué)選用生物膜技術(shù)、微生物修復(fù)技術(shù)、生態(tài)凈化技術(shù)、水生植被恢復(fù)技術(shù)等各項(xiàng)生態(tài)修復(fù)技術(shù)對(duì)水環(huán)境進(jìn)行治理與保護(hù)，從而推動(dòng)水環(huán)境的持續(xù)、健康發(fā)展。

關(guān)鍵詞：生物修復(fù)技術(shù);水污染治理;應(yīng)用研究

一、在水污染中的的原因及危害

（一）原因

1、工業(yè)廢水排放。工業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)會(huì)產(chǎn)生大量攜帶有毒有害物質(zhì)的廢水，若未經(jīng)處理直接排放到自然環(huán)境中，則會(huì)嚴(yán)重污染水體，使得水環(huán)境惡化。近年來，我國(guó)工業(yè)快速發(fā)展，但少數(shù)區(qū)域的發(fā)展以犧牲環(huán)境為代價(jià)，工業(yè)廢水的大量排放造成水環(huán)境污染，水生物種類減少。

2、農(nóng)業(yè)廢水排放。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)需要使用化肥和農(nóng)藥，其殘留物隨地表徑流進(jìn)入水體中，導(dǎo)致水環(huán)境污染，水質(zhì)下降。

3、生活污水排放。人們?cè)谌粘Ｉ钪袝?huì)產(chǎn)生多種污水，如果污水不經(jīng)處理就排放到自然環(huán)境中，也會(huì)造成水環(huán)境質(zhì)量下降。生活污水含有大量氮、磷等物質(zhì)，它們會(huì)造成水體污染。

4、生活固廢長(zhǎng)期堆放。如果生活固廢長(zhǎng)期堆放于露天環(huán)境，就容易發(fā)生自然降解，產(chǎn)生污染物，在地表徑流的作用下，最終會(huì)造成水體污染。

（二）危害

研究表明，不論是自然環(huán)境還是人類社會(huì)，水污染都會(huì)對(duì)其造成嚴(yán)重的危害。就自然環(huán)境而言，水污染會(huì)導(dǎo)致水生物死亡甚至滅絕，造成生物多樣性下降。河流和湖泊受到污染后，周邊植物與動(dòng)物的生存狀態(tài)也會(huì)受到影響，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致整個(gè)生物鏈的斷裂，造成不可估量的損失。水污染也會(huì)導(dǎo)致區(qū)域空氣質(zhì)量和土壤肥力下降，引發(fā)一系列環(huán)境問題。就人類社會(huì)而言，水是人類賴以生存的基礎(chǔ)，每個(gè)人每天都需要飲用一定量的水，如果水環(huán)境受到嚴(yán)重污染，飲用水質(zhì)量下降，那么人體健康也將受到影響。除危害人體健康外，水污染也會(huì)阻礙社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

二、在水污染治理常用的生物修復(fù)技術(shù)

（一）生物膜技術(shù)

生物膜技術(shù)是基于水體自凈原理的一種水污染治理技術(shù)，利用微生物在載體上生長(zhǎng)時(shí)形成的生物膜對(duì)水體進(jìn)行凈化，改善水環(huán)境。當(dāng)前，可用作載體的材料較多，如纖維、碎石和塑料。人們可以基于這些載體，為微生物創(chuàng)造適宜的生存條件。其間，微生物由內(nèi)向外生長(zhǎng)，逐漸形成一個(gè)特殊的環(huán)境，有效處理水體中的污染物。實(shí)踐表明，合理利用生物膜技術(shù)可獲得理想的處理效果，即使水體受到嚴(yán)重污染，也能進(jìn)行修復(fù)，有效改善水質(zhì)。生物膜技術(shù)具有操作簡(jiǎn)單、成本低廉等優(yōu)點(diǎn)，是當(dāng)前一項(xiàng)比較理想的水污染治理技術(shù)。

（二）微生物強(qiáng)化技術(shù)

微生物強(qiáng)化技術(shù)利用微生物的降解能力來處理水體中的污染物，有效降低水體中的污染物濃度，提高水質(zhì)。在生存與繁衍的過程中，部分微生物可以消解水中的污染物，最終讓水環(huán)境恢復(fù)正常。為了使微生物在水環(huán)境中更好地繁衍，一般會(huì)采用曝氣增氧技術(shù)增加水體的含氧量，為微生物創(chuàng)造良好的生存環(huán)境，從而提高其整體的降污能力，增強(qiáng)水體的自凈能力。微生物強(qiáng)化技術(shù)雖有一定的應(yīng)用價(jià)值，但也存在成本高、能耗大等缺陷。

（三）生態(tài)凈化技術(shù)

生態(tài)凈化技術(shù)是指因地制宜，采用當(dāng)?shù)靥厣?，運(yùn)用人工濕地、生態(tài)浮島、水生植物種植等方法，構(gòu)成一個(gè)由土壤、植物和微生物組成的生態(tài)系統(tǒng)，利用植物、微生物等的降解、吸收和消化作用，將水體中的氮、磷和有機(jī)污染物去除，讓水體環(huán)境得到改善。研究表明，碳素纖維有很強(qiáng)的生物親和性與吸附功能，能有效去除水體中的顆粒物，改善水質(zhì)。

（四）投菌法

在應(yīng)用投菌法時(shí)，首先要分析水體中污染物的基本類型、性質(zhì)，然后選用對(duì)此類污染物有特定降解效果的菌種進(jìn)行投放，以獲得最佳的治理效果。目前，水環(huán)境治理工程常用的菌種有放線菌、硝化細(xì)菌和光合細(xì)菌等，這些菌種能對(duì)水體中的污染物起到良好的降解作用。在具體的水污染治理中，人們可以根據(jù)實(shí)際情況合理選用。

三、在水污染治理中生物修復(fù)技術(shù)的應(yīng)用——以生物膜技術(shù)為例

某小型污水處理廠應(yīng)用生物膜技術(shù)對(duì)污水進(jìn)行處理。其重點(diǎn)是利用升流式厭氧污泥床反應(yīng)器去除污水的惡臭味，經(jīng)過兩級(jí)串聯(lián)UASB處理，使去污率達(dá)到95%。生物膜技術(shù)治理污水時(shí)，微生物膜與水體中的污染物接觸，污染物在生物膜表面擴(kuò)散，與此同時(shí)，生物膜中的微生物也開始擴(kuò)散。當(dāng)微生物與污水接觸后，微生物與污水中的污染物發(fā)生反應(yīng)，污染物成為微生物的重要營(yíng)養(yǎng)源，經(jīng)過新陳代謝作用，殘留物被排到生物膜外，從而完成水體凈化。生物膜中以群落方式分布的微生物能通過自身的新陳代謝作用在水體中形成一個(gè)獨(dú)特的生物環(huán)境，隨著其范圍的擴(kuò)大和能力的增強(qiáng)，水體中污染物含量會(huì)逐漸降低。該污水處理項(xiàng)目主要利用改進(jìn)型生物脫臭滴濾塔，有效處理污水處理的中間產(chǎn)物氨氣和硫化氫。經(jīng)研究與實(shí)踐得知，當(dāng)氣體流量為400L/s，循環(huán)液噴時(shí)，可獲得十分理想的去除效果，去除率能高達(dá)97.9%。在氣體流量、循環(huán)液噴淋量相同的情況下，氨氣的容積負(fù)荷為11.52kg/（m3·d），去除率能高達(dá)98.2%。在該條件下，生物膜裝置對(duì)污水的處理效果不會(huì)受到硫化氫與氨氣相互作用的影響。

使用生物膜技術(shù)處理惡臭氣體硫化氫時(shí)，該污水處理廠主要采用PVC彈性立體填料進(jìn)行脫硫。分析處理結(jié)果可知，生物掛膜的速度快，馴化時(shí)間短，系統(tǒng)有較強(qiáng)的抗沖擊負(fù)荷能力。在噴淋水量、空速和硫化氫質(zhì)量濃度分別為1300L/（m3·h）、170h-1、900mg/m3的條件下，脫硫效果能高達(dá)93%。由此可知，生物膜技術(shù)在水污染治理中具有一定優(yōu)勢(shì)，如占地面積小、降解能力強(qiáng)等。在進(jìn)行水污染治理時(shí)，人們可以根據(jù)水體污染物類型，有選擇性地應(yīng)用生物膜技術(shù)，以獲得理想的治污效果。

結(jié)束語

綜上所述，居民生活和工業(yè)生產(chǎn)會(huì)導(dǎo)致水環(huán)境污染，如果各類污水不經(jīng)專業(yè)處理肆意排放，就會(huì)破壞水環(huán)境平衡，導(dǎo)致水體質(zhì)量下降，影響整個(gè)生態(tài)環(huán)境與人類社會(huì)的健康發(fā)展。因此，要想實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，人們就必須開展水污染治理。本文主要分析了水污染治理常用的生物修復(fù)技術(shù)，以期有效提升水污染治理水平，改善生態(tài)環(huán)境。

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