人工水草對(duì)污染水體治理的應(yīng)用和前景

楊航

【摘要】近年來(lái)，城鎮(zhèn)中河流水體的污染嚴(yán)重，水質(zhì)亟待改善和修復(fù)。利用傳統(tǒng)的河流生態(tài)修復(fù)技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中具有較多局限性，人工水草已經(jīng)成為新型的污染水體治理技術(shù)，體現(xiàn)出來(lái)極大的優(yōu)勢(shì)。人工水草技術(shù)具有不受光照，水體中懸浮物及污染腐惡等因素限制的新型生物修復(fù)技術(shù)，它具有效果好、經(jīng)濟(jì)、對(duì)環(huán)境無(wú)污染等特點(diǎn)，具有良好的應(yīng)用前景。本文主要介紹了幾種類(lèi)型的人工水草及其應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】人工水草技術(shù)；生態(tài)修復(fù)；生物膜

一、人工水草治理技術(shù)

人工水草技術(shù)作為一種生物生態(tài)修復(fù)技術(shù)，在對(duì)城鎮(zhèn)河流生態(tài)修復(fù)上，用具有耐酸、耐堿、耐腐蝕、柔韌性很強(qiáng)的材料仿照河流生態(tài)系統(tǒng)中的水草設(shè)計(jì)而成的仿生水草填料，以河道本身存在的生物菌群作為菌種來(lái)源，細(xì)菌在水草表面經(jīng)過(guò)吸附增殖形成生物膜，通過(guò)微生物的的吸附、生物降解作用，將機(jī)污染物和氮磷等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，以及懸浮物有效的去除。

（一）阿科蔓生態(tài)基

阿科蔓（ Aqua Mats） 生態(tài)基應(yīng)用純惰性的材質(zhì)，遵循自然規(guī)律，親和于生態(tài)環(huán)境，不在水中分解，對(duì)自然環(huán)境無(wú)影響，具有適宜的孔結(jié)構(gòu)，為異養(yǎng)生物（如異養(yǎng)型細(xì)菌）設(shè)計(jì)了微孔，為自養(yǎng)生物（如藻類(lèi)）設(shè)計(jì)了大孔。

阿科蔓生態(tài)基技術(shù)有以下優(yōu)點(diǎn)： ①簡(jiǎn)易性。操作簡(jiǎn)易，靈活性高，安裝、維護(hù)簡(jiǎn)單。②經(jīng)濟(jì)性。投資管理費(fèi)用低。③效益性。該系統(tǒng)既改善水體環(huán)境，又能提高經(jīng)濟(jì)效益。④效率性。治理標(biāo)準(zhǔn)高，見(jiàn)效快。阿科蔓技術(shù)已在我國(guó)廣州市大金鐘湖、武漢塔子湖、鄭州鄭東新區(qū)CBD會(huì)展中心湖等地得到應(yīng)用，對(duì)水體水質(zhì)凈化均有良好的效果。

（二）細(xì)繩狀人工水草

上世紀(jì)90年代，日本研究出了細(xì)繩狀人工水草，它具有一定剛性和柔性，分為平面型、大葉藻型和架臺(tái)型等類(lèi)型。

細(xì)繩狀人工水草有以下特點(diǎn)：運(yùn)行管理簡(jiǎn)便，無(wú)能耗；啟動(dòng)掛膜快，使用壽命長(zhǎng)，對(duì)污水適應(yīng)性強(qiáng)；布水布?xì)庑阅芰己?，生物膜容易更新，處理效果顯著，價(jià)格低廉。

（三）臭輪藻型人工水草

臭輪藻是一種沉水生長(zhǎng)的藻類(lèi)，其高可達(dá)60cm，臭輪藻的莖和葉可粘附水生動(dòng)植物群落中大部分的細(xì)菌和真菌類(lèi)，其莖對(duì)水流的阻力較小。臭輪型人工水草則是仿照臭輪藻研制而成的。

（四）生物飄帶

生物飄帶以飄帶為載體，大量生物膜附著在飄帶上，形成了具備污水凈化能力的飄帶。固著在飄帶上的生物膜分為兩層： 外層為供氧充沛的好氧層，；內(nèi)層為形成微觀的A/O 系統(tǒng)的厭氧層。生物飄帶型適用于流量小、漂浮物少的小型河道。

（五）多環(huán)串聯(lián)人工水草

中國(guó)科學(xué)院水生物研究所以纖綸高聚物為材料，仿制水生植物的形態(tài)制成了多環(huán)串聯(lián)人工水草。其形狀為多環(huán)串連，圓形載體直徑為8cm，依靠頂端的塑料浮球產(chǎn)生的浮力，使其漂浮在水中。

二、室內(nèi)實(shí)驗(yàn)

室內(nèi)實(shí)驗(yàn)在直徑34cm、高43cm、有效容積為20L的水桶中進(jìn)行，實(shí)驗(yàn)水深30cm，共四組實(shí)驗(yàn)，編號(hào)依次為 A、B、C，A組為空白對(duì)照組，剩余兩組分別放置細(xì)繩狀人工水草5cm、10cm進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中觀察每組的掛膜情況，測(cè)定掛膜時(shí)間。掛膜成功后，每?jī)商觳扇∫淮嗡畼舆M(jìn)行COD監(jiān)測(cè)分析。各組人工水草對(duì)各項(xiàng)指標(biāo)的去除率如圖一所示。結(jié)果顯示，細(xì)繩狀 5cm 人工水草和細(xì)繩10cm人工水草對(duì) COD 的去除率依次為88.6%和 85.5%。

三、結(jié)語(yǔ)

在水生植物難以在污染嚴(yán)重水體中得到應(yīng)用時(shí)，人工水草具有明顯的優(yōu)勢(shì)，人工水草將在城鎮(zhèn)流域得到更加廣泛的應(yīng)用。國(guó)內(nèi)在城鎮(zhèn)河流生態(tài)治理方面的實(shí)踐和創(chuàng)新水平尚處于初級(jí)階段，大多學(xué)習(xí)和引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)技術(shù)，所以我們還需努力探索創(chuàng)新。

參考文獻(xiàn)：

[1]林武，陳敏，等.生態(tài)工程技術(shù)治理污染水體的研究進(jìn)展[J].廣東化工，2008，4（35）：42-46.

[2]侯德，孟慶義，廖日紅，等 新型填料在生物接觸氧化 工藝中的應(yīng)用研[J] 北京水務(wù)，2009，（ 1） ： 2223

[3]袁偉剛，樊智毅 阿科蔓生態(tài)基技術(shù)在湖泊治理與維 護(hù)中的應(yīng)用[J] 中國(guó)給水排水，2007，23（ 16） ： J1J4

[4]田偉君，郝芳華，王超，等 仿生填料在河道內(nèi)直接布 設(shè)掛膜的試驗(yàn)研究[J]中國(guó)給水排水，2007，23（ 3） ：8183

[5]陳永喜 阿科蔓生態(tài)基在大金鐘湖治理中的應(yīng)用 [J] 廣東水利水電，2007，（5） ： 1 3，7

[6]馬劍敏，賀鋒，成水平，等 曝氣和阿科蔓填料對(duì)月湖 圍隔中的水質(zhì)改善作用[J] 環(huán)境科學(xué)與技術(shù)，2010，

[7]羅利民，王超，田偉君等.細(xì)繩狀生物填料在中小河流治理中的應(yīng)用 [J].污染防治技術(shù)，2003，16（4）：168-170.

[8]余錦玉，張麗，李和平，等 一種生物膜載體用于城市 污水處理的試驗(yàn)研究[J] 水處理技術(shù)，2009，35（ 11） ： 96 98，103

[9]劉建康 .高級(jí)水生生物學(xué) [M].北京 ：科學(xué)出版社， 2000.

[10]田偉君，郝芳華，翟金波 彈性填料凈化受污染入湖 河流的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)研究[J] 環(huán)境科學(xué)，2008，29 （ 5） ：1308 1312

[11]程塵 生物飄帶技術(shù)在新洲河污水處理中應(yīng)用[J] 東北水利水電，2007，25（ 10） ： 53 54