工業(yè)廢水懸浮固體顆粒物污染下河道生態(tài)修復(fù)研究

摘要：懸浮固體顆粒物會(huì)導(dǎo)致水體渾濁度提高，降低水質(zhì)透明度，阻礙水生生物的光合作用和覓食行為，對(duì)生態(tài)系統(tǒng)造成嚴(yán)重破壞。為了改善水質(zhì)和恢復(fù)河道生態(tài)系統(tǒng)的健康狀況，故提出工業(yè)廢水懸浮固體顆粒物污染下河道生態(tài)修復(fù)方法。首先，介紹了研究區(qū)域、樣本采集方法和研究方法；其次，設(shè)計(jì)了由膜分離設(shè)備、水生植物浮島板、曝氣復(fù)氧、循環(huán)泵四部分組成河道生態(tài)修復(fù)總線(xiàn)路，并通過(guò)對(duì)照區(qū)與生態(tài)修復(fù)區(qū)河道內(nèi)懸浮固體顆粒物濃度含量對(duì)比，和懸浮固體顆粒物去除率、化學(xué)需氧量去除率、溶解氧含量三個(gè)指標(biāo)展開(kāi)河道生態(tài)修復(fù)效果分析。結(jié)果表明，該方法能夠有效實(shí)現(xiàn)河道生態(tài)的修復(fù)。最后，提出了面對(duì)工業(yè)廢水懸浮固體顆粒物污染下的河道生態(tài)修復(fù)建議。

關(guān)鍵詞：工業(yè)廢水；河道生態(tài)修復(fù)；固體顆粒懸浮物；溶解氧、化學(xué)需氧量

中圖分類(lèi)號(hào)：X79 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B

前言

河道是指包括土地、動(dòng)植物、水體的、具有自我調(diào)節(jié)能力的生態(tài)系統(tǒng)，具有較高的生物生產(chǎn)率及物種多樣性。河道內(nèi)河流的變化受周邊生態(tài)系統(tǒng)影響，并與之保持一致?tīng)顟B(tài)。河道的動(dòng)態(tài)均衡狀態(tài)多受溫度、沉積物、流量等因素影響，人類(lèi)活動(dòng)可對(duì)河道的動(dòng)態(tài)均衡造成影響，當(dāng)河道受到負(fù)面影響太過(guò)則將導(dǎo)致河道動(dòng)態(tài)均衡的失調(diào)，從而對(duì)河道生態(tài)系統(tǒng)造成重大破壞。其中，工業(yè)廢水的排放是對(duì)河道生態(tài)系統(tǒng)造成破壞的重要因素。

工業(yè)廢水排放內(nèi)的主要懸浮固體顆粒物有粉塵鐵屑、煤炭渣等，河道內(nèi)的工業(yè)廢物懸浮固體顆粒物對(duì)河道造成污染的同時(shí)，還可導(dǎo)致河水水溶解氧含量下降、河水變濁、影響河道水體透明度及美觀(guān)度。

隨著全球生態(tài)環(huán)境問(wèn)題的加劇，人們的可持續(xù)發(fā)展意識(shí)有所提高，如何實(shí)現(xiàn)河道生態(tài)修復(fù)是當(dāng)下環(huán)境管理領(lǐng)域研究的重點(diǎn)內(nèi)容，具有重要意義，故提出工業(yè)廢水懸浮固體顆粒物污染下河道生態(tài)修復(fù)。

1研究?jī)?nèi)容及方法

1.1研究對(duì)象

以浙江省杭州建德市某鄉(xiāng)鎮(zhèn)工業(yè)功能區(qū)河道為研究對(duì)象，該河道的主要外部污染源為工業(yè)廢水。在該河道上、中、下游每個(gè)區(qū)域分別設(shè)置兩個(gè)水質(zhì)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，分別為對(duì)照區(qū)與生態(tài)修復(fù)區(qū)。對(duì)照區(qū)為未經(jīng)修復(fù)的混人工業(yè)廢水的河道污染區(qū)，生態(tài)修復(fù)區(qū)為使用修復(fù)技術(shù)展開(kāi)修復(fù)后的河道區(qū)域。

1.2樣品采集與處理

設(shè)置固定采樣時(shí)間點(diǎn)，從2022年6月1日起49天，每天在此固定時(shí)間分別在上、中、下游的六個(gè)采樣點(diǎn)通過(guò)取樣器采集河道水樣封裝至取樣瓶中。同時(shí)需要記錄同時(shí)刻水體的COD值、DO值等信息。

1.3研究方法

1.3.1指標(biāo)測(cè)定

使用YSI6600V2水質(zhì)監(jiān)測(cè)儀在采樣點(diǎn)現(xiàn)場(chǎng)完成溶解氧（DO）、化學(xué)需氧量（COD）等指標(biāo)的測(cè)定，使用HACH2100N濁度計(jì)完成河道內(nèi)河道濁度（NTU）的測(cè)量。

懸浮固體顆粒物（SS）需要在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)，以《水與廢水監(jiān)測(cè)分析方法》（第四版）內(nèi)ss測(cè)定方法為參照，使用Panech740污泥濃度計(jì)完成河道內(nèi)懸浮固體顆粒物的測(cè)量完成測(cè)定。

1.3.2數(shù)據(jù)處理

使用Excel錄入所采集實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，通過(guò)SPSS軟件完成實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)處理。

2修復(fù)實(shí)施及效果

設(shè)計(jì)河道生態(tài)修復(fù)總線(xiàn)路，通過(guò)對(duì)比對(duì)照區(qū)河道內(nèi)懸浮固體顆粒物濃度與生態(tài)修復(fù)區(qū)懸浮固體顆粒物濃度，驗(yàn)證所設(shè)計(jì)河道生態(tài)修復(fù)總線(xiàn)路的有效性，通過(guò)懸浮固體顆粒物去除率、化學(xué)需氧量去除率、溶解氧含量三個(gè)指標(biāo)展開(kāi)河道修復(fù)效果研究。

2.1修復(fù)技術(shù)

設(shè)計(jì)包括膜分離設(shè)備、水生植物浮島板、曝氣復(fù)氧、循環(huán)泵四部分的河道生態(tài)修復(fù)總線(xiàn)路。

2.1.1修復(fù)總線(xiàn)路

杭州建德市某鄉(xiāng)鎮(zhèn)工業(yè)功能區(qū)河道生態(tài)修復(fù)總線(xiàn)路由膜分離設(shè)備、水生植物浮島板、曝氣復(fù)氧、循環(huán)泵四部分組成。膜分離設(shè)備采用截留分子量為10 kDa的有機(jī)微孔膜，其孔徑大小為0.1 um，該設(shè)備選用不銹鋼外殼，內(nèi)置50片膜元件，每片膜元件的有效過(guò)濾面積為1 m2。通過(guò)精確設(shè)計(jì)，該膜分離設(shè)備能夠高效去除工業(yè)廢水中的懸浮固體顆粒物，日處理流量達(dá)到500 m3／h，確保河道水質(zhì)的顯著改善。膜分離設(shè)備用于工業(yè)廢水懸浮固體顆粒物的去除處理，水生植物指浮水與挺水兩種植物的栽種，其可用于水生植物群落結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，輔助河道水質(zhì)凈化，曝氣復(fù)氧用于水體環(huán)境監(jiān)測(cè)氧參數(shù)（DO）含量的提升，循環(huán)泵通過(guò)加速水體流動(dòng)，提高河道水體的流動(dòng)性，從而促進(jìn)河道生態(tài)的修復(fù)。

在河道生態(tài)修復(fù)區(qū)中，膜分離設(shè)備沿河道均勻分布，每隔50米設(shè)置一段，每段配備相應(yīng)的曝氣復(fù)氧裝置。循環(huán)泵則分別安裝在河道兩側(cè)的合適位置，確保水體能夠均勻循環(huán)，最后鋪設(shè)栽種完成的水生植物浮島板在河道生態(tài)修復(fù)區(qū)兩側(cè)。