生物修复技术在水污染治理中的应用研究

赵向阳

摘要：水污染治理关系到生态系统的平衡发展，关系到人类社会的可持续发展，因此必须高度重视对水污染的预防与治理。在开展水污染治理时，要根据相关规范要求，结合水污染类型、污染范围、污染程度等实际情况，科学选用生物膜技术、微生物修复技术、生态净化技术、水生植被恢复技术等各项生态修复技术对水环境进行治理与保护，从而推动水环境的持续、健康发展。

关键词：生物修复技术;水污染治理;应用研究

一、在水污染中的的原因及危害

（一）原因

1、工业废水排放。工业生产活动会产生大量携带有毒有害物质的废水，若未经处理直接排放到自然环境中，则会严重污染水体，使得水环境恶化。近年来，我国工业快速发展，但少数区域的发展以牺牲环境为代价，工业废水的大量排放造成水环境污染，水生物种类减少。

2、农业废水排放。农业生产需要使用化肥和农药，其残留物随地表径流进入水体中，导致水环境污染，水质下降。

3、生活污水排放。人们在日常生活中会产生多种污水，如果污水不经处理就排放到自然环境中，也会造成水环境质量下降。生活污水含有大量氮、磷等物质，它们会造成水体污染。

4、生活固废长期堆放。如果生活固废长期堆放于露天环境，就容易发生自然降解，产生污染物，在地表径流的作用下，最终会造成水体污染。

（二）危害

研究表明，不论是自然环境还是人类社会，水污染都會对其造成严重的危害。就自然环境而言，水污染会导致水生物死亡甚至灭绝，造成生物多样性下降。河流和湖泊受到污染后，周边植物与动物的生存状态也会受到影响，严重时会导致整个生物链的断裂，造成不可估量的损失。水污染也会导致区域空气质量和土壤肥力下降，引发一系列环境问题。就人类社会而言，水是人类赖以生存的基础，每个人每天都需要饮用一定量的水，如果水环境受到严重污染，饮用水质量下降，那么人体健康也将受到影响。除危害人体健康外，水污染也会阻碍社会经济发展。

二、在水污染治理常用的生物修复技术

（一）生物膜技术

生物膜技术是基于水体自净原理的一种水污染治理技术，利用微生物在载体上生长时形成的生物膜对水体进行净化，改善水环境。当前，可用作载体的材料较多，如纤维、碎石和塑料。人们可以基于这些载体，为微生物创造适宜的生存条件。其间，微生物由内向外生长，逐渐形成一个特殊的环境，有效处理水体中的污染物。实践表明，合理利用生物膜技术可获得理想的处理效果，即使水体受到严重污染，也能进行修复，有效改善水质。生物膜技术具有操作简单、成本低廉等优点，是当前一项比较理想的水污染治理技术。

（二）微生物强化技术

微生物强化技术利用微生物的降解能力来处理水体中的污染物，有效降低水体中的污染物浓度，提高水质。在生存与繁衍的过程中，部分微生物可以消解水中的污染物，最终让水环境恢复正常。为了使微生物在水环境中更好地繁衍，一般会采用曝气增氧技术增加水体的含氧量，为微生物创造良好的生存环境，从而提高其整体的降污能力，增强水体的自净能力。微生物强化技术虽有一定的应用价值，但也存在成本高、能耗大等缺陷。

（三）生态净化技术

生态净化技术是指因地制宜，采用当地特色生物，运用人工湿地、生态浮岛、水生植物种植等方法，构成一个由土壤、植物和微生物组成的生态系统，利用植物、微生物等的降解、吸收和消化作用，将水体中的氮、磷和有机污染物去除，让水体环境得到改善。研究表明，碳素纤维有很强的生物亲和性与吸附功能，能有效去除水体中的颗粒物，改善水质。

（四）投菌法

在应用投菌法时，首先要分析水体中污染物的基本类型、性质，然后选用对此类污染物有特定降解效果的菌种进行投放，以获得最佳的治理效果。目前，水环境治理工程常用的菌种有放线菌、硝化细菌和光合细菌等，这些菌种能对水体中的污染物起到良好的降解作用。在具体的水污染治理中，人们可以根据实际情况合理选用。

三、在水污染治理中生物修复技术的应用——以生物膜技术为例

某小型污水处理厂应用生物膜技术对污水进行处理。其重点是利用升流式厌氧污泥床反应器去除污水的恶臭味，经过两级串联UASB处理，使去污率达到95%。生物膜技术治理污水时，微生物膜与水体中的污染物接触，污染物在生物膜表面扩散，与此同时，生物膜中的微生物也开始扩散。当微生物与污水接触后，微生物与污水中的污染物发生反应，污染物成为微生物的重要营养源，经过新陈代谢作用，残留物被排到生物膜外，从而完成水体净化。生物膜中以群落方式分布的微生物能通过自身的新陈代谢作用在水体中形成一个独特的生物环境，随着其范围的扩大和能力的增强，水体中污染物含量会逐渐降低。该污水处理项目主要利用改进型生物脱臭滴滤塔，有效处理污水处理的中间产物氨气和硫化氢。经研究与实践得知，当气体流量为400L/s，循环液喷时，可获得十分理想的去除效果，去除率能高达97.9%。在气体流量、循环液喷淋量相同的情况下，氨气的容积负荷为11.52kg/（m3·d），去除率能高达98.2%。在该条件下，生物膜装置对污水的处理效果不会受到硫化氢与氨气相互作用的影响。

使用生物膜技术处理恶臭气体硫化氢时，该污水处理厂主要采用PVC弹性立体填料进行脱硫。分析处理结果可知，生物挂膜的速度快，驯化时间短，系统有较强的抗冲击负荷能力。在喷淋水量、空速和硫化氢质量浓度分别为1300L/（m3·h）、170h-1、900mg/m3的条件下，脱硫效果能高达93%。由此可知，生物膜技术在水污染治理中具有一定优势，如占地面积小、降解能力强等。在进行水污染治理时，人们可以根据水体污染物类型，有选择性地应用生物膜技术，以获得理想的治污效果。

结束语

综上所述，居民生活和工业生产会导致水环境污染，如果各类污水不经专业处理肆意排放，就会破坏水环境平衡，导致水体质量下降，影响整个生态环境与人类社会的健康发展。因此，要想实现可持续发展，人们就必须开展水污染治理。本文主要分析了水污染治理常用的生物修复技术，以期有效提升水污染治理水平，改善生态环境。

参考文献：

[1]杨会荣.生物修复技术在水环境污染治理中的应用探究[J].皮革制作与环保科技，2020，1（09）：43-45.

[2]于兆华.分析城市水环境治理生物修复技术[J].科技创新与应用，2019（27）：139-140.

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