微生物强化修复技术在河道治理中的应用

孟凯

摘 要： 生命起源于水，作为人类生存的重要因素，在人们生产、生活过程中水具有无可替代的作用。伴随我国国民经济的快速发展，人口越来越多，淡水资源短缺、水环境污染已严重影响我国社会经济可持续发展进程。目前，在河道管理中水污染现象较为严重，将微生物强化修复技术用于河道治理，可将水体内有机、无机污染物彻底消除，恢复水体生态，提高其自净能力。

关键词： 微生物强化修复技术；河道治理；作用

长久以来，我国水环境污染问题严重，水资源质量持续降低，因污染产生的事故频发，造成了严重的社会经济损失。特别是工业发达城市河段污染问题更为显著，78%的河段不适宜作为饮用水源，一半以上城市地下水受到不同程度地污染，水环境的不断恶化，更加重了我国水资源短缺的矛盾，影响了我国社会经济可持续发展的进度。为此，必须进一步调查、研究我国水环境污染现状，加大力度治理及修复河道水体环境。目前，在水体修复方面主要分为两种修复技术，即异位修复、原位修复，基于经济性原理，当水体面积较大不宜选用异位修复方法，当前，普遍选用原位修复技术用于河道水体污染治理。微生物强化修复技术作为一种常见的生物修复技术，其能够通过生物吸收、转化及降解水体内的污染物，进而满足水体污染消除，及水体生态功能恢复的目的。在河道治理中，选用该修复技术，可从整个生态系统上进行全面修复，相比其他修复方法，其修复效果更持久、更清洁、更有效。

一、微生物在河道治理中的作用

1、微生物对污染水体的净化作用。针对水生植物来讲，微生物的特点为培养时间短、生长速度快、适应性强及转化效率强等，基于此，在河道污水治理意义重大。其河道水体净化作用主要体现在以下几点：

（1）去除水体有机污染物。因同化作用，将有部分有机污染物被转化为菌体自身物质；同时，针对大分子有机物，微生物产生的胞外酶可迅速降解，以此达到降解、消除水体有机污染物的目的。

（2）去除水体磷素。基于代谢作用，微生物可对水体内的磷素浓度进行有效降低。同样利用同化作用，部分微生物能够将水体内有效磷进行自身有机磷的转化，并利用食物链的传递功能，达到水体内磷素被去除的目的。

2、微生物驱动水体氮素循环。作为我国现阶段水体污染的主要类型，氮素污染会导致水体富营养化产生，并对水体生态平衡产生极大影响。通过微生物，可能快速分解水体内的有机形态氮，将其转化为氨。有氧状态下，能够把氨氮氧化为硝酸盐氮。如水体内具有大量硝酸盐氮，则表明在需氧方面水体环境具有稳定性。缺氧状态下，在微生物作用下，硝酸盐氮可产生反硝化作用，并向氮气还原。井藻类等植物作用，空中的氮气向水体内溶解，同时，水生植物也可吸收、利用硝酸盐氮，构成植物蛋白质，此时水生动物可食用，并进行动物蛋白转化，随后水生动植物死亡又被微生物分解，再次形成氨，以此循环反复，去除水污染中的氮素。

二、河道概况

某河道工程总长度为65.4Km，具有较高含沙量，16.67亿m3为年均径流量，2.35万h㎡为水面面积，4m为河道中心部位水深深度，当前，该河道水体清澈度较差，自净能力不足，存在严重水质污染现象，特别是下游部位淤泥累积，散发难闻气味。主要污染源在于周边工业废水及生活废水。据相关资料可见，0.92mg/L为河道平均溶氧值，16.21mg/L为平均氨氮值。相比国家标准，主要污染物严重超标。

三、微生物强化修复技术在河道治理中的应用要点分析

1、实验分析

实验前，需先安装旋切式曝气装置，随后将150L光合细菌投入该河道，如天气不佳，则无需投放，待天气好转则进行补投，当河道内溶氧值满足每升5mol时，应增加投放BSW工作，投放频率为每天80L。

60天后，河道即可选取微生物强化修复技术进行处理。通过分析，确定微生物投放最佳组合。具体为光合细菌： BSW：W14=150L：80L：60L。

2、监测分析

每30天随机取样进行水体变化监测，每次取样次数为8～9次。60天后，选用便携式水质检测仪每天在河道两岸随机取点进行各项因素检测，如pH值、溶氧值及温度值等，在微生物投放前，取样为该河道表面河水，并准确、详细地记录取样时间、天气情况，随后通过仪器检测河道水质因素。

3、治理分析

（1）温度变化。作为整个河道生态系统的主要因素，温度将直接影响河道的动植物、微生物的生长情况。经观测，-5～8℃为河道水温范围，具有较低温度，将减慢微生物新陈代谢，随后水温回升，当水温为25℃时，基本不会影响微生物生长情况。

（2）氨氮变化。旋切式曝气装置安装后，光合细菌每日投放，將降低河道水体氨氮值。BSW投放后，河道氨氮值降低程度并不显著。当第二次治理河道时，水体氨氮值显著降低。60天后，下降速度逐渐减小，趋于平缓。由此可见，河道经2次微生物治理后，河道水质明显改善，在实验过程中3种微生物取得了良好的治理效果。

（3）总氮变化。因工业废水、生活废水对河道水体影响较大，但随着治理时间的增加，最终大量氨氮被同化。治理后期，河道内总氮量变化不大，趋于平稳。由此可见，在短时间同时投放多种微生物，脱氮效果显著。

（4）CODmn变化。自开始治理河道起，河道内CODmn含量就呈现出下降的趋势，实验前期，具有较快降低速度，后期逐渐趋于缓和，则表明CODmn可被高浓度光合细菌及BSW清除。

4、结论

通过实验可得，当温度适宜、污染程度一般的情况，通过水体各因素变化监测可见，选用特定微生物进行河道污染水体治理效果明显，可保证水体状态稳定。如温度过低或具有较高污染程度，则微生物强化修复技术应用效果明显不足，同时微生物投放组合合理，才能达到最佳净水效果。

四、结束语

综上所述，在河道污染水体治理中，微生物强化修复技术得到了广泛的应用及推广。相比其他修复技术，其特点为成本低、便于操作，且还能与其他治理技术同时使用。该技术的应用，能够提高水体微生物的活性，加快降解、转化水体污染物的速度。本文在充分掌握微生物的作用、特点的前提下，通过具体案例，对微生物强化修复技术的应用效果进行了探讨，由此可见，通过多种微生物的组合投放，可有效降低水体氨氮含量，起到良好净水效果，达到河道治理的预期目标。

参考文献

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