城市河道底泥污染生物修復技術分析

楊春梅

摘要：文章首先對城市河道底泥生物修復技術進行了簡單的概述，其次分析了生物修復技術類型，最后展開了對材料與方法的研究，希望為相關從業人員提供一定的參考價值。

關鍵詞：河道底泥污染；生物修復技術；類型；實驗

引言

城市河道是城市經濟建設與發展的重要組成部分，在城市及周邊地區經濟發展中發揮著不容忽視的作用。由于社會經濟快速發展及城市化進程的推進，城市河道被過度開發和利用。這種情況下，在滿足城市區域景觀需求的基礎上，如何修復河流生態系統，有效控制城市河道底泥污染情況，已成為當前城市河流治理中需要面對的重要問題。

1城市河道底泥生物修復技術概述

生物修復指的是通過對生物體的利用，主要為微生物的利用來使環境污染物得到降解，以將其毒性過程消除或降低。生物修復技術是傳統生物處理方法的延伸，它的獨特之處主要表現在治理的對象為面積比較大的污染，不但能夠實現異位修復，同時還可以在原位進行處理。這種技術主要包含如下幾種特點：第一，費用省，僅為現有環境工程技術的幾分之一；第二，環境影響小，不會形成二次污染或導致污染物轉移；第三，可最大限度地降低污染物濃度，最大限度地恢復受污染環境的生態功能。

2生物修復技術類型

2.1植物凈化與修復

植物的凈化與修復主要是通過對常見的改善水質效果較好的植物的利用來實現的，如利用植物的直接吸收、物理吸附、微生物作用去除或沉淀污染。植物凈化與修復中常用的四類植物分別為挺水、沉水、漂浮以及浮葉植物，代表植物包括蘆葦、香蒲、浮萍、睡蓮、金魚藻等，治理的形式主要包含三種，分別為人工濕地、沉水植物修復、生態浮島等。

2.2生物強化處理技術

生物強化處理技術會按照所需處理的污染物的不同，針對性地開展相應的培養與篩選工作，以將其在特定水環境中的作用得到最大程度的發揮。高濃度的活性污泥去除法在對底泥污染進行處理的過程中，在培養微生物的同時，還能加大對污水的處理力度，提高治理效率。

2.3固定化微生物技術

固定化微生物技術指的是通過對微生物的利用來將水體內很難降解的物質進行分解，以實現凈化水體的目的，之后再采用部分手段來使有益的微生物固定化，使其在特定的位置進行長時間的廢水處理，具有利用率高、降解效果顯著的特點。

3材料與方法

3.1實驗材料

第一，模擬河道。模擬河道主要包括三個部分，分別為集水區、布水區以及模擬河道，并將其分成三格，每格的尺寸為長15m，寬0.70m，高1.20m，并要在河道底部鋪設0.10m厚底泥，坡度為0.003，每條河道有效容積12.6m3，實驗中每格河道水流量為6.0m3·d-1，水力停留時間2d。模擬河道四周采用磚砌，底部壓實、敷混凝土；第二實驗水體和底泥。實驗水體、底泥均取自葫蘆島市連山區上游黑臭河段；第三，實驗制劑底泥生物修復制劑選擇市售美國進口產品，主要成分為硝酸鹽、小分子有機酸及微量元素。

3.2實驗方法

對于各條模擬河道來說，應對其進行連續性進水，并要將其分成兩組進行實驗。第一組模擬河道底泥投加30mg？L-1的底泥生物氧化修復復合制劑和50mg·L-1、土著微生物制劑，同還要進行曝氣增氧操作，采用強化生物修復法對底泥進行處理，之后再對河道水體進行曝氣增氧和投加土著微生物制劑處理。在試驗的過程中，控制曝氣量分別為0/1.44m··h-1、1.92m3·h-1、2.16m3·h-1、2.70m3·h-1，維持水體溶解氧為0（<0.5mg·L-1）、0.6mg·L-1～2.5mg·L-1、1.5mg·L-1～3.5mg·L-1、3.0mg·L-1～5.0mg·L-1、4.5mg·L-1～6.0mg·L-1等5種不同濃度水平進行實驗，投入20mg·L-1的土著微生物制劑，5天進行連續噴灑；第二組對底泥不進行處理，其它實驗條件和第一組相同。在實際開實驗時，應對河道河道進、出水的CODcr，NH3-N，TP和PO43-等水質指標進行檢測，以及底泥的生物降解性能指標，以對底泥生物修復情況、底泥氮磷等污染物釋放的變化規律和底泥生物修復對不同曝氣增氧條件下河道水體生物修復效果的影響情況進行分析。

3.3采樣與監側

水體采樣：分別采集模擬河道進水口、出水口的水樣；水體監測：對水樣的COD，NH3-N，TP，PO43-、DO等指標和底泥生物降解性能進行測試。

3.4結果與分析

3.4.1底泥生物修復過程中底泥性能變化

通過開展了為期18天的實驗，實驗組的底泥都得到了一定程度的修復，同時使底泥G值有所提升，在1.44m3·h-1～2.16m3·h-1曝氣增氧條件下，底泥G值從0.20kg（kg·h）-1～0.25kg（kg·h）-1增加到0.42kg（kg·h）-1～0.47kg（kg·h）-1，而不進行處理的實驗組底泥的G值沒有發生很大的變化。并且，該實驗所設置的曝氣增氧條件下，其變化不會影響到底泥生物氧化修復速率和G值變化。可見，采用投加底泥生物修復制劑和同步進行曝氣增氧的方法可有效的對底泥進行生物修復。

3.4.2底泥生物修復對其氮磷污染物釋放的影響

通過投入底泥生物修復制劑與水體曝氣增氧，可以起到很好的效果，具體如下：第一，為底泥提供了足夠的氧與電子受體，促使底泥從厭氧或缺氧情況向好氧情況轉變，氧化還原點位有所提升，同時底泥內的Fe2+被氧化為Fe3+，同時結合磷酸根結合形成磷酸鐵而發生沉淀，這對降低底泥磷酸鹽的釋放十分有利；第二，底泥微生物的代謝也對氨氮和磷酸鹽的釋放起到了一定的影響，尤其是硝化菌對溶于底泥表層間隙水中的氨氮的硝化作用，有利于控制和減少底泥中氨氮向水體的釋放。本試驗結果表明，在底泥生物修復過程中，底泥G值與底泥氮磷污染物的釋放量呈負相關關系。

3.4.3對水體氨氮去除效果的影響

在沒有開展對底泥的生物修復工作時，模擬河道水體生物修復對氨氮去除效果并不是很大，運行穩定之后，不同曝氣增氧實驗條件下，伴隨曝氣量的增加，氨氮的去除率也有所增大。當曝氣量分別為0、1.444m3·h-1、1.924m3·h-1、2.164m3·h-1、2.704m3·h-1條件下，經過20d的實驗，模擬河道出水水質氨氮平均去除率分別達到8.0%，13.8%，15.0%，16.0%和18.0%。對底泥進行生物修復后，水體生物修復實驗結果表明，各個不同曝氣處理的實驗組氨氮去除率顯著提高。

結束語

總的來說，生物修復技術在城市河道底泥污染中的應用不但可以節省大量的資金，同時還不會對環境產生污染，具有環保的作用。因此，探討城市河道底泥污染生物修復技術十分有意義。

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