生物生态技术在治理黑臭河道中的应用

郭 亮

（武汉市青山区环境保护局，武汉 430081）

生物生态技术在治理黑臭河道中的应用

郭 亮

（武汉市青山区环境保护局，武汉 430081）

在城市黑臭河道治理过程中，生物生态技术是一种常用的治理技术，具有生态效益好、廉价、可重复利用等优点。根据技术特点，它可以分为植物净化和修复、微生物修复、生物膜法等技术。城市黑臭水体是重型污染，水体污染治理的关键在于根据实际的污染情况来选择合适的植物或微生物。本文重点对生物生态技术在治理黑臭河道中的应用进行探讨。

生物生态技术；黑臭河道；植物净化与修复；微生物修复；生物膜法

生物生态修复技术指的是使用特定的生物吸收、转化、降解或清除环境中的污染物，使河道环境逐步恢复到原始状态。当前，常用的污染水体修复技术主要包括生物修复技术、物理修复技术和化学修复技术，其中生物生态修复技术具有生态节能、环境友好等优点，是一种应用前景广阔的修复技术。

1 黑臭河道概述

黑臭河道一般都分布在人口密集的地方，很多城市都存在这种类型的水体污染。根据污染物来源和污染物的特征，其可以分为：（1）未对污染水体进行截污处理的水体，如上海、广州等地的河段，由于缺乏有效的截污方式，水体污染程度远远超出该地区河流自身对污染处理的能力；（2）封闭性和半封闭性的黑臭水体，主要存在于一些封闭的河道中，水体与外界的交流较少，水体的流动性和更新速度较低[1]，一旦水体受到外界的污染，无法有效地进行净化处理，就会出现水体发臭发黑的现象；（3）流动缓慢型的黑臭水体，一般水体污染发生在河底淤积处，污染会产生积累效应。

从目前的调查结果来看，黑臭河道出现与多方面的污染有关系，并且水体的温度对黑臭水体的产生也有影响。从黑臭河道的形成原因来看，采用生物修复技术能够净化水体，增强水体净化能力，该技术具有资金投入少、可重复使用的优点，已经得到社会各界的关注和认可。

2 生物生态法修复技术

2.1.1 植物净化与修复

植物具有净化水质的功能，人们可以借助植物特有的直接吸收能力、微生物能力，对水中存在的杂质或者污染进行去除和吸附。最常用的植物可以分为：挺水植物、沉水植物、漂浮植物和浮叶植物等，如芦苇、睡莲、金鱼藻。污染水源的治理方式可以分为：人工湿地、沉水植物修复和生态浮岛等方式。现阶段，关于净水植物的研究数不胜数，其也成为社会的热点问题。学者李锋民、胡洪营对芦苇进行研究时发现，芦苇浸出液能够有效地抑制蛋白核小球藻，并且在一定条件下抑制率能够达到100%。

目前，一些学者正在积极研究植物新品种，分析其生物特性，从而有效治理黑臭河道，提高水体净化能力。现阶段，植物净化修复方式已经广泛应用在城市污水治理、重金属废水治理等方面。

2.1.2 微生物修复

微生物修复技术是指借助微生物所具有的生物净化功能，以特殊的载体来对菌体进行培育、富集，从而形成一定程度的规模。它主要分为微生物菌剂添加法、微生物促生剂等方式。

菌剂还可以与植物结合使用，从而达到净化水质的目的。比如，根基杆菌一般都以植物为寄主，与其他微生物相比，根基杆菌是改善水质的主要因素。而生物促生剂以药物为基础，可以提高微生物的数量，从而有效提高水体的净化能力。促生剂的功能主要是为菌群创建一个舒适的生存环境，这样不仅能够有效提高微生物的数量和活性，还能够有效改善水体质量。促生剂的投放方式多种多样，如喷洒、泥底注射，可以根据水体污染的情况来选择合适的投放方式。

2.1.3 生物膜法

使用微生物菌剂或者生物促生剂可以改善水体质量，但都存在一定程度的局限性。对于污染较为严重的水体环境来说，环境的改良程度较小，并且植物的存活率较低，微生物容易死亡和流失。由于植物本身受到自然因素的影响较大，在净水过程中植物的死亡也会对水体造成污染。然而，采用生物膜技术能够创造出有利于植物和微生物生存的环境，使其发挥净化水体的能力。

生物膜的载体主要是由一些天然材料、塑料合成材料等组成，表面存在一层黏稠状的生物膜。自然环境中存在大量的生物膜，并且其上面附着有一些细菌、真菌、藻类等具有净化能力的生物。

目前，国外治理黑水河道时，使用的生物膜法较多，如生物活性炭填充柱净化法。填料的方式扩大了微生物的接触面积，可以附着大量的微生物。

3 生态工程综合性修复技术

3.1 河道曝气生态净化

河道曝气生态净化系统是以水环境中存在的生物为载体，加上人工曝气，建立一种模拟大自然的生态处理方式，从而有效降低水体中存在的污染物，改善水质。河道曝气生态净化系统中所需要的氧气主要有三种来源：人工曝气复氧、水生物借助光合作用输送氧气、大气复氧。

采用曝气生态净化系统来对黑臭河道进行处理时，原有的水体环境会形成一种复杂的植物生存系统，富含细菌、真菌、藻类物质。该方法借助物理吸附、生物吸收等作用，协同除去水体中的污染物质，形成食物链，达到净化水质的目的。

3.2 多功能河道生态工程修复

多功能河道生态工程修复是指将现有的城市河道设计成多种类型的自然景观或生物种群，使其具有一定的观赏作用和净化水体的功能，这是一种多功能的生态修复技术。使用这种方式来净化水体时，人们需要借助大量微生物载体，为水生植物创造良好的生存环境，这样才能有效清除河道内的污染物质和杂质[2]。

3.3 底泥生物氧化技术

底泥生物修复技术是指不断增加现有的微生物，大量繁殖土著微生物，借助微生物、电子受体等多种技术组合的方式来生产出净化水质的药物，借助靶向给药方式将药物直接注射到河道底泥中，从底层来对河道黑臭底泥进行氧化，大大降低底泥中富含的有机物质和氧气的消耗速度，改善底泥降解生物的能力，为微生物和藻类物质的生长创造良好的生存环境。

4 生态草技术

生态草技术是指借助一种新型的生物膜载体技术，模拟生物膜，加入土著菌群来达到净化水体的目的，其在西方国家使用较为广泛。生态草技术可以分为多种方式：细绳状生态填料法、仿生学生态草法等。随着社会的不断发展，新型的材料不断出现，这些材料对于菌群的承载能力得到优化，人们可以根据水质的污染情况来定制菌种，从而更加高效地净化水体。

5 结语

在城市黑臭河道的治理过程中，使用最为广泛的技术是生物修复技术，但是，水体修复和净化工作本身是一项较为复杂的工程。因此，治理黑臭河道时，人们要注意以下问题；首先，要根据水体受污染的情况来采取相应的措施，结合物理、化学技术来有效修复生物系统；其次，要综合运用生物修复和异位生物修复技术，修复现有城市黑臭河流；最后，要积极探索全新的修复方式，为城市黑臭水体的治理提供参考。由于城市黑臭水体是重型污染，水体污染的关键在于根据实际的污染情况来选择合适的植物或微生物。随着社会的不断发展，生物修复技术不断更新，更加趋于专业化，多学科携手合作为生物修复技术的发展奠定了强大的基础，在不远的将来，生物修复技术有可能成为一种全球普遍使用的污染治理方式。

1 周志华，温明霞，李广志.物理-生物-生态技术相结合治理污染河道水体研究[J].北京水务，2007，（3）：54-56.

2 余光伟，雷恒毅，刘康胜，等.治理感潮河道黑臭的底泥原位修复技术研究[J].中国给水排水，2007，（9）：5-9.

The Application of Bioecological Technology in the Management of Black and Smelly Channels

Guo Liang
(Environmental Protection Bureau of Qingshan District, Wuhan 430081, China)

In the process of controlling urban black and odorous rivers, bio ecological technology is a common treatment technology, which has the advantages of good ecological benefits, cheap and reusable. According to the technical characteristics, it can be divided into microbial remediation, plant purification and repair, biofilm and other technologies.The city's black and odorous water bodies are heavy pollution. The key to water pollution control is to select suitable plants or microorganisms according to the actual pollution situation. This paper focuses on the application of biological ecological technology in the treatment of black and odorous rivers.

biological ecology technology; black and Odorous River channel; plant purification and restoration; microbial remediation; biofilm method

X522

A

1008-9500(2017)09-0052-03

2017-07-21

郭亮（1983-），男，湖北武汉人，硕士研究生，从事环境保护工作。