周 躍
(江蘇省蘇力環境科技有限責任公司江蘇南京210000)
水體污染治理探索研究
周躍
(江蘇省蘇力環境科技有限責任公司江蘇南京210000)
隨著國家對環境治理工作的重視,水體治理成為生命保證的重要環節。作者通過多年環保工作,對水體污染治理方法進行總結,結合水體污染治理的特點,探索出采用生態修復技術和微生物修復技術相結合的水體污染治理方式,能給水體環境治理者提供一些參考。
生態修復;微生物;水生植物群;水體污染;凈化水質
隨著國家經濟的快速發展,工業水平和生活水平的提高,江河湖泊等水體污染日趨嚴重。種植、畜牧、食品、化工等行業造成的廢水和生活污水的大量排放,使得水中的氮、磷等物質豐富,而這些物質是植物的營養物質,藻類在這樣的水體環境中會大量的繁殖泛濫,尤其是藍藻,因為藍藻表面被多糖物質包圍,這種物質很難被其它動植物的消化酶消耗,藍藻成為這個生物鏈的頂端。藍藻一旦爆發,會覆蓋水體,光線和氧氣無法進入水中,沉水植物在沒有光線和氧氣的情況下會很快死亡,各種水生動物和貝類在缺氧的情況下也無法生存,導致死亡,腐敗,整個水生態將失去平衡,藍藻大量繁殖,最終導致水體黑綠,蚊蟲滋生。本文就介紹通過生態修復技術和微生物凈化水質的方式來提高污染水體的治理效果。
1.1種植植物群,建立物種多樣性
水體中種植多種類植物,如浮水植物、挺水植物、沉水植物。浮水植物主要從根系和浮葉背面吸收水底營養和水體養分,碳源來自大氣,能產生氧氣,氧氣對上層水體有一定的凈化能力。挺水植物主要靠根系吸收淤泥中物質,光合作用產生的氧氣直接接入大氣。沉水植物通過根系和葉面吸收水體和淤泥的營養物質,它所要的碳源從水體中獲得,把光合作用產生的氧溶解進淤泥中,使得淤泥中產生氧化還原反應,使得電位升高,有利于微生物的繁衍,提高凈化能力。
在水體中可以種植如輪藻群落、篦子眼子菜群落、苦草群落等,這些植物都是水底“制氧機”,它們產生的氧氣能使水中的無機鹽結晶下沉,同時使水底有機物被礦化,減少有機物進入水體,大量氧氣能吸收水中氮磷等營養物質,形成水下森林,抑制藍藻生長。這種“水下森林”形成底層營養物質的封存功能。
1.2恢復復雜食物鏈,建立動物群
水生動物如魚、螺絲、貝類、蝦等能促進水體的微循環,良好的微循環能促進其他微生物的生長,所以水體中可以優先投放養殖這些水生動物。水底中的沉水植物營養豐富生長旺盛時,需及時收割,魚類過度生長時,可以及時捕撈,貝類和魚蝦也會食用部分藻類,能把水體中過度的氮磷等營養成分轉移,避免富營養化情況出現。
1.3投放食藻蟲能有效控制藻類生長
食藻蟲是一種甲殼浮游生物,主要靠食用藻類、浮游物與有害菌,而食藻蟲又是魚蝦貝類的食物,這就打通了藍藻等食物鏈盲端的轉化途徑。經過馴化的食藻蟲能產生酸性排泄物,降低水體的酸堿度,藻類在酸性水體中會受到抑制。另外,藻類被食藻蟲食用后,水體的透明度會提高,有利于其他生物的生長。此外,食藻蟲的特性,可以將微生物帶到水底進行生長和繁殖,給沉水植物的繁殖創造了條件。
1.4建立人工浮島、人工濕地等治理水體
人工浮島和人工濕地是人為建立的模擬自然環境的一種生態系統。人工浮島是人工建立的大型浮床,在浮床上栽種水生植物,通過它們的根系吸收水體中的氮磷物質,這種方式在治理水體富營養化中的效果突出,根系還為一些微生物提供了棲息場所,增加了生物多樣性。浮島中的水生植物根基具有較好的凈化水功能,對污染物吸收、分解能力強,同時也是魚類產卵,浮游生物的聚集地。浮島還能引來各類昆蟲、鳥類等,對生態平衡起到重要作用。人工濕地在美化環境、保護生物多樣性、凈化水質方面起到了重要作用,濕地一般采用水生植物如香蒲、燈心草等凈化水質。例如前幾年太湖流域爆發了大規模的藍藻,無錫和宜興兩地在綜合治理的同時建設了多個濕地修復工程生態風景區,該濕地種植了大量的垂柳、杉樹等形成了防護林,水面種植了蘆葦、菱角等,在保持自然風景的同時凈化了水體。
1.5微生物治理水體方法
微生物存在我們身邊,它的體積小,面積大,生存能力強,繁殖能力也能適應各種環境,在污染的水體中,微生物能很快適應,并生長壯大,達到凈化污水的能力,微生物進行水體凈化的方式和方法較多主要有以下幾種:
1.5.1活性污泥處理法。這種處理方式最為廣泛,這主要是把多種微生物聚合起來形成活性淤泥,放入水體從而達到把污染物質分解的效果,但這種處理水體的方式需要根據水體中不同的污染物來進行調整,要經常性對水體進行采樣分析,根據結果進行配比,保證活性泥的最佳效果,當然微生物的分解是一個長期的過程,效果需要慢慢體現。
1.5.2厭氧微生物處理。這種水體污染物處理方式跟活性泥處理方式有所不同,這種方式主要用于有機廢水污染的水體中,也可以用來處理沉淀在水底的污泥。把厭氧菌放到水底污染物中,它會將有機物分解產生甲烷等氣體,而且能減少腐敗引起的臭味。
1.5.3需氧微生物處理法。這種方式主要適合一些自然水域,將需氧微生物放入水體,這種微生物在光合作用的條件下,能氧化水體中的有機物,使他們轉化為二氧化碳和氮化物進入大氣,但這種微生物處理方式有一點局限性,需要依靠自然環境,并且需要光照、溫度達到一定的條件才能取得較好的凈化效果。
1.6建立良好的水生態循環系統
無論用什么樣的水體處理方式都是暫時的,系統也是脆弱的,需要建立良性的生態循環系統才是解決根本問題的方法。相關部門要對水域污水的排入總量進行控制,不要超出水體生態自凈能力,藻類大量繁殖時要采取及時有效的措施控制繁殖速度,這種良好的生態系統是水體保持長期清潔的重要保證。
生態修復技術治理水體污染具有以下幾個優點:第一,生態修復水體技術采用純生態技術,不使用化學藥劑、殺藻劑、殺草劑進行凈化水體,不會產生二次污染,水體在穩定凈化后也利于環境提升,減少蚊蟲滋生。第二,由于水生植物能固化淤泥,吸收底部養分,養分被植物吸收成為植物纖維,水底淤泥無需清理,減少了大量的人力和財力成本。第三,環境優美,優質良好的水體水質清澈,魚蝦滿堂,水草茂盛,水下生機勃勃。第四,水體維護方便,水體一旦進入穩定狀態,就形成了良性的生態循環系統,生態食物鏈也相對穩定,后期只需要簡單的維護,就能維持生態自凈能力,且能長期保持下去。
根據前面的分析得出,微生物凈化水體效果明顯,前景廣闊,也能用于多種污水處理過程中。其次微生物處理污水時間段,成本低,副作用小,能有效處理水體中的有毒物質和重金屬物質,還可以減少腐敗引起的臭味,凈化空氣,有些地方還可以利用這項技術綜合利用產生的甲烷氣體,提高經濟效益的同時保護了生態環境,但是微生物凈化水體保護環境還存在很多的難題,需要一個每個環保工作者積極努力的去研究。
生態修復治理水體污染還存在諸多不確定因素。第一,受用水體必須相對封閉,補充水量不能超過總水量的5%,另外,水體面積不宜太小,水體總容量過小,不然建立起來的生態平衡相對較弱。第二,我國幅員遼闊,南方和北方的氣候差異較大,水草習性也大不相同,北方宜種植耐凍植物,南方種植耐熱水草,根據氣候差異,食藻蟲的數量也需要根據實際情況進行設計調配。第三,我國的環保和科研工作者需要加強研究,研究在不同污染水體中水生植物的配置研究及水生植物后期處理及資源合理利用研究。第四,如何在我國全面實行水體生態修復技術,且能保持經濟、高效、環保的特性,為我國日益惡化的水體環境提供良好的解決途徑。
國家和世界的經濟不斷發展,帶來了較大的環境問題,氣候變暖,水體污染,土地沙化等情況日益嚴重。國家和個人都應該行動起來,為環境修復、水體治理、氣候控制等做一些貢獻,而生態修復技術和微生物凈化水體技術是在水體污染治理領域的一項成功技術,希望能對廣大環保工作者提供參考。
[1]夏哲韜,史惠祥,李遙.食藻蟲引導的沉水植被修復景觀水體的
應用研究[J].中國給水排水,2011.