基于生物修复技术的黑臭河道治理研究

凌秀民

（浙江康城环保科技有限公司 浙江省绍兴市 312500）

前言

现阶段，随着社会经济的快速发展和进步，人们对生态环境的破坏程度也越来越大，导致水源污染问题越来越突出。针对人们日常生活中随处可见的臭水沟，导致周围居民的生活受到严重影响，对人们的健康造成威胁。在社会的发展过程中，为了实现人类社会的可持续发展，必须采取科学的措施，对臭水沟现象进行整顿和治理，为人们提供一个舒适的生活环境。通过国内外相关专家和学者的研究，得出生物修复技术是目前最合适的解决方法，该方法可以最大程度上控制黑臭河道对环境的影响，有效的解决臭水沟中的有害物质，为城市中生活的人们提供健康、舒适的生活环境。

1 黑臭河道出现的根本原因

一般而言，河道变黑、发臭的原因有很多，可以归纳为以下几点：

1.1 有机污染因素

针对河道变黑、发臭的现象，最根本的原因是一类生物化的反映现象。一般而言，水中含有大量的有机物，当它们处于氧化分解状态时，复氧速率明显要低于耗氧速率，导致水体内氧分缺失现象越来越严重。然而，水体内的厌氧微生物在发生分解时，一般都不会产生氨气、硫化氢或甲烷等具有恶臭的气体，一旦积累的时间过长，水体就会出现发臭或变黑的现象，大量的研究数据表明，产生此类有机负荷的主要原因有两类：①有机负荷的内源分析，主要是河流底质淤泥导致的污染物释放现象，致使河道出现变黑、发臭的现象；②来自于城镇居民生活产生的垃圾或污水、工业生产产生的废水等致使河流被污染。

1.2 水动力条件因素

因水动力条件引发的问题是河道水质污染的因素，进而使出现河道的黑臭问题。究其原因，是由于流通阻塞引起的，水体流通对水样有直接的关联，流通不畅会带来污染，进而水质变差，印发黑臭。

1.3 金属元素的污染

当河道水体的氧气不足时，含有铁元素及锰元素的物质大量流入河道的话引发水体还原，含有铁或者锰元素的物质与水体的含硫物质融合成硫化亚铁及硫化锰，会引发水质的黑臭问题。

2 黑臭河道给人们生产生活带来的危害影响

首先，河道的黑臭问题影响人体健康。河道黑臭是环境问题的主要呈现形式，大体上，很多的城市居民都生活在河道附近，若附近的河道存在黑臭问题的话会给周遭的居民带来诸多影响，他们必须关紧门窗来隔绝河道散发的臭味，以免感官上的不适进而导致他们心情烦躁；而且，黑臭河道散发的气味中含有氨气及硫化氢等物质，这些物质会直接影响附近居民的健康，诱发疾病。人体对于河道的臭味会自然地去屏住呼吸，若长时间处于这种环境，会引发血压和脉搏的变化，严重的时候会出现恶心、呕吐、厌食等不适症状，甚至会导致消化功能的衰退。除了上述的影响之外，河道黑臭现象污染了附近居民的饮用水，对附近居民的神经系统、内分泌系统和精神面貌都产生影响，对健康极为不利。其次，河道黑臭现象还会打破河道原有的生态平衡，被污染的水中含有的有机物质会因厌氧而分解，这个过程会大量消耗水中的氧气，引发水体缺氧，进而严重影响水中的动植物，他们会因氧气不足而无法生长发育，甚至因缺氧而引发死亡而导致水生物多样性的消亡。而且，由工业废水、生活污水、建筑活动的污水以及农业生产产生的化学残渣携带的毒性元素排入河道会引发生物的死亡，减少水生动植物的多样性，打破河道的生态平衡，使河道陷入死循环。最后，城市面貌会因河道的黑臭现象而大打折扣，游客会望而却步，给外来游客留下不好印象，影响旅游业的发展壮大，进而不利于城市的发展。

3 黑臭河道的生物修复技术

3.1 生物生态法

生物生态发指的是利用生物膜法、植物净化和修复功能、微生物的修复功能对河道水体的治理技术。

3.1.1 生物膜法

在河道的污水治理技术中，利用微生物菌剂和促生剂都存在局限，污染严重的话，该技术难以达到预计效果，水生动植物还是会因环境恶化而流失或者消亡。而且植物的净化也有局限性，植物的生物学特征会因为周遭环境的影响而带来重复性污染。

生物膜技术利用环境的创造功能让植物和微生物能够更好地生长，进而使它们产生长久的净化功能，例如人工浮岛技术。以卵石等自然物件与塑料等人工材料为载体的生物膜技术的外表通常呈现粘液状，而且在大自然中也有生物膜，它们处于生物的下面，如细菌、藻类、真菌等等，发挥着天然的净化作用。目前，国外对于河道治理的生物膜技术处于对填充材料的研究阶段，流行的生物膜法是利用砾间接触氧化法和利用生物活性炭填充柱法等等，调料的做法很大程度上增大了表面积，进而能够承载非常多的微生物。3.1.2 植物净化与修复

植物能够对水体进行净化和修复，通过植物对污染水体的吸收、吸附以及微生物作用等功能净化水质。通常水体植物包括挺水型，水底型，飘浮型和叶面肤水型，例如芦苇、浮萍、狐尾藻、分演练等等，对污染水体的治理包括利用湿地、利用水底植物、生态浮岛。那么，对于这些能够对污染水体进行净化和修复的植物的选择与利用是目前学者们的兴趣所在，学者李通过调查研究，得出芦苇浸出叶对蛋白核小球藻对污染有很好的抑制功能，能够达到百分之百的抑制。还有报道称水葫芦能够去除污染水质中的COD、TN、NO2-N、TP，可以去除50%。也有很多研究者在努力开发新的治理品种，针对不同地区做出不同的分析研究，以期更好的服务于河道黑臭问题的治理。而植物的净化和修复技术已经被大范围地应用于工农业生产废水、生活污水的治理。

3.1.3 微生物修复

微生物对污水有很好的净化作用。微生物修复技术利用特殊的载体对菌种进行培育、驯化与富集来实现规模化，采用的方法主要有生物膜法、微生物菌剂法以及促生剂法等，对该方面的研究大多围绕细菌的培育、挑选、数量与清除成果，如张学者等人利用优势复合菌剂对西洋河的黑臭河道进行治理，研究得出菌剂对污水里的COD、NH3-H、TP等元素消灭率高达80%以上。此外，菌剂还能与植物结合使用而达到相似的效果，例如根际杆菌通常是依附在植物而生长，相比较而言，微生物应是提高水体质量的关键环节。生物促生剂是借用药品来增加微生物，进而达到净化水体的目的。促生剂的使用能够提供菌种的生长环境，从而增加微生物的数量和抵抗力，它通过喷洒、泥底注射等方式投入使用，特点是可以应用于各种类别的污染水体。

3.2 生态草技术

生态草技术通过利用仿生学设计的新型的净化技术，该技术的种源是人工的菌群和天然的菌群，在发达国家得到了很好的应用而且效果显著。这种技术由细绳状生态填料、仿生的生态草以及阿克曼生态基等组成，而且新填料也逐渐出现，新填料的载菌作用大大增强，能够依据菌种来定制。

4 生物修复技术的展望

在城市化进程中，生物修复技术在黑臭河道的水体净化与修复中被大量采用，例如生态草技术的使用，该技术的载菌功能与水体净化修复功能有很大的提升，被大规模应用与水体的治理中。但是随着河道黑臭问题的逐渐突出，相关的技术问题需要进一步完善。在发展完善过程中，学者应该重点研究以下几点：①要一切从实际出发，对城市黑臭河道治理要分析当地的实际情况，再结合相关技术有针对性地采取治理措施，做到对症下药，因为每个地区午睡的性质不同，污染来源不同，因此不能盲目地采取一致性的技术手段。②要加强技术创新，努力研究与开发新的共性修复技术，进而加强技术的适应性，减少技术成本。生物修复技术中微生物的挑选与植物的挑选对黑臭河道水质的净化有直接的影响，因此也要格外重视挑选环节，严格挑选出适宜于具体水域的技术方法。③处于初步探索阶段的生物修复技术目前还没有完备的评估体系，在今后的研究中要加强评估体系的完善工作，进一步规范污水修复与净化的治理环节，以期更好地服务于水质治理。

5 结语

经分析可知，目前生物修复技术在河道黑臭问题的治理上意义重大，该技术手段对河道污水治理能以环保为落脚点，对部分水体小而流通不大的黑臭河道治理有较好的作用。而且，生物修复技术在朝着多元学科协作的方向靠拢，如生物学、新材料与基因工程学等学科。通过学科间的协作，不久的将来该技术在河道污水处理中能够发挥更好的作用。