生物修復(fù)技術(shù)在富營養(yǎng)化水體中的應(yīng)用

摘 要：本文簡要闡述微生物修復(fù)法、植物修復(fù)法及微生物-植物原位生物修復(fù)法在富營養(yǎng)化水體中凈化機(jī)理及應(yīng)用，生物法修復(fù)富營養(yǎng)化水體具有操作簡單、投資小、二次污染風(fēng)險(xiǎn)低等特點(diǎn)，具有可觀的發(fā)展前景。

關(guān)鍵詞：生物修復(fù)；富營養(yǎng)化；應(yīng)用

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.10.184

1 前言

隨著經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，工業(yè)廢水和生活污水排放量增加、甚至有未經(jīng)處理的污水直接排入河道，使得水體變黑變臭，嚴(yán)重污染周邊的自然環(huán)境并影響居民的生活環(huán)境。水體富營養(yǎng)化現(xiàn)象是當(dāng)今河流、湖泊面臨的主要問題，它是指水體中的營養(yǎng)物質(zhì)如氮、磷元素較高，使得水體藻類瘋長、溶解氧急劇下降，水體中的生物死亡，破壞水體生態(tài)平衡，使得水質(zhì)渾濁、色度大、并伴有嚴(yán)重異味，尤其是夏季高溫天氣。如表1所示，根據(jù)水質(zhì)指標(biāo)：總磷、葉綠素a、透明度可將富營養(yǎng)化程度分為5大類，針對富營養(yǎng)化程度不同可采用針對性措施進(jìn)行控制修復(fù)，目前常用措施有：底泥疏浚、人工曝氣、生物修復(fù)等，本文主要簡述生物修復(fù)技術(shù)在富營養(yǎng)化水體中的應(yīng)用。

2 生物修復(fù)技術(shù)在富營養(yǎng)化水體中的應(yīng)用

2.1 微生物修復(fù)法

水體中氮、磷營養(yǎng)鹽較高是導(dǎo)致水體富營養(yǎng)化的最直接因素，而微生物作為生態(tài)系統(tǒng)中的分解者，可催化降解水體中的污染物，尤其是硝化細(xì)菌及反硝化細(xì)菌等專一菌落在特定條件下，通過對氮元素的氨化、硝化及反硝化作用去處水體中的氮元素。修復(fù)富營養(yǎng)水體常用的菌群有復(fù)合EM菌群、有單一的光合細(xì)菌等。有研究表明采用光合細(xì)菌、乳酸菌等復(fù)合微生物菌劑，采用投菌法凈化富營養(yǎng)化水體，結(jié)果顯示其出水水質(zhì)均能達(dá)到地面水環(huán)境質(zhì)量Ⅳ類標(biāo)準(zhǔn)，取得較好的處理效果。微生物修復(fù)法具有操作簡單、處理成本低、維護(hù)水體生態(tài)平衡、二次污染小等特點(diǎn)，在處理富營養(yǎng)化程度低的水體具有可觀的發(fā)展前景。

2.2 植物修復(fù)法

水生植物修復(fù)法是通過植物對無機(jī)營養(yǎng)鹽N、P等的吸收、轉(zhuǎn)化和積累，或在植物生長過程中將有毒物質(zhì)降解轉(zhuǎn)變?yōu)闊o毒物質(zhì)，并通過人工定期打撈回收，降低水體中的營養(yǎng)物質(zhì)及有毒物，達(dá)到凈化水質(zhì)的效果。如表2所示水生維管束植物主要分為挺水植物、浮葉植物、漂浮植物和沉水植物，有研究表明，美人蕉、蘆葦、水葫蘆等對氮、磷元素的吸收量較大，且該植物適應(yīng)性強(qiáng)、易繁殖、受氣候影響小、觀賞價(jià)值高，可根據(jù)水體富營養(yǎng)化程度及周邊環(huán)境選摘種植，有學(xué)者選用由沉水植物（金魚藻、狐尾藻、篦齒眼子菜）和挺水植物（美人蕉、菖蒲和千屈菜）構(gòu)成的生態(tài)沉床-浮床耦合設(shè)備處理某河道，穩(wěn)定運(yùn)行期間各指標(biāo)如TN、TP等從河道1400m向600m處濃度逐漸降低。植物修復(fù)法具有投資少、風(fēng)險(xiǎn)小、不產(chǎn)生二次污染等特點(diǎn)，且應(yīng)用于河道、湖泊中還具有美化環(huán)境的效果。

2.3 微生物-植物原位生物修復(fù)

以投加生物菌劑、種植植物為主的原位生物修復(fù)技術(shù)不但可以處理富營養(yǎng)化水體，還可以維護(hù)水體的生態(tài)平衡，該修復(fù)技術(shù)利用微生物降解水體中的有機(jī)物及營養(yǎng)鹽，并通過植物對無機(jī)營養(yǎng)鹽N、P等的吸收、轉(zhuǎn)化和積累，綜合去除富營養(yǎng)化水體中的營養(yǎng)鹽、制止富營養(yǎng)化現(xiàn)象進(jìn)一步惡化。而且空氣中的氧氣通過植物通氣組織傳至根部、并擴(kuò)散到根表面，為微生物提供好氧環(huán)境，根區(qū)以外為微生物提供缺氧環(huán)境，這種好氧-缺氧的環(huán)境，更利于去除水體中的氮、磷元素；而微生物可以將大分子有機(jī)物質(zhì)轉(zhuǎn)化為小分子無機(jī)物質(zhì)，供植物生長所需。微生物與植物之間相互協(xié)同，為彼此提供更便利的生存條件的同時，也保持水體的生態(tài)平衡、降低了水體中的污染物質(zhì)及營養(yǎng)鹽。微生物-植物原位生物修復(fù)具有投資小、二次污染風(fēng)險(xiǎn)低、且兼具美化環(huán)境的特點(diǎn)，在修復(fù)富營養(yǎng)化水體的應(yīng)用中，具有可觀的發(fā)展前景。

3 結(jié)論

水體的富營養(yǎng)化現(xiàn)象，嚴(yán)重破壞了河流、湖泊的生態(tài)平衡，使得水質(zhì)渾濁、色度大、并伴有嚴(yán)重異味，污染周邊的自然環(huán)境并影響居民的生活環(huán)境。微生物修復(fù)技術(shù)通過催化降解作用、植物修復(fù)技術(shù)通過吸收、轉(zhuǎn)化和積累作用來降低水體中的營養(yǎng)鹽，控制富營養(yǎng)化程度、維護(hù)水體生態(tài)平衡，用生物法修復(fù)富營養(yǎng)化水體具有操作簡單、投資小、二次污染風(fēng)險(xiǎn)低等特點(diǎn)，具有可觀的發(fā)展前景。

參考文獻(xiàn)：

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[2]龐朵.固定化異養(yǎng)硝化菌與模塊化沉水植物對富營養(yǎng)化水體的聯(lián)合修復(fù)作用研究[D].上海海洋大學(xué)，2017.

作者簡介：丁鋼（1987-），男，本科，助理工程師，從事水污染控制方面的工作。