生物修復技術在水污染治理中的應用研究

趙向陽

摘要：水污染治理關系到生態系統的平衡發展，關系到人類社會的可持續發展，因此必須高度重視對水污染的預防與治理。在開展水污染治理時，要根據相關規范要求，結合水污染類型、污染范圍、污染程度等實際情況，科學選用生物膜技術、微生物修復技術、生態凈化技術、水生植被恢復技術等各項生態修復技術對水環境進行治理與保護，從而推動水環境的持續、健康發展。

關鍵詞：生物修復技術;水污染治理;應用研究

一、在水污染中的的原因及危害

（一）原因

1、工業廢水排放。工業生產活動會產生大量攜帶有毒有害物質的廢水，若未經處理直接排放到自然環境中，則會嚴重污染水體，使得水環境惡化。近年來，我國工業快速發展，但少數區域的發展以犧牲環境為代價，工業廢水的大量排放造成水環境污染，水生物種類減少。

2、農業廢水排放。農業生產需要使用化肥和農藥，其殘留物隨地表徑流進入水體中，導致水環境污染，水質下降。

3、生活污水排放。人們在日常生活中會產生多種污水，如果污水不經處理就排放到自然環境中，也會造成水環境質量下降。生活污水含有大量氮、磷等物質，它們會造成水體污染。

4、生活固廢長期堆放。如果生活固廢長期堆放于露天環境，就容易發生自然降解，產生污染物，在地表徑流的作用下，最終會造成水體污染。

（二）危害

研究表明，不論是自然環境還是人類社會，水污染都會對其造成嚴重的危害。就自然環境而言，水污染會導致水生物死亡甚至滅絕，造成生物多樣性下降。河流和湖泊受到污染后，周邊植物與動物的生存狀態也會受到影響，嚴重時會導致整個生物鏈的斷裂，造成不可估量的損失。水污染也會導致區域空氣質量和土壤肥力下降，引發一系列環境問題。就人類社會而言，水是人類賴以生存的基礎，每個人每天都需要飲用一定量的水，如果水環境受到嚴重污染，飲用水質量下降，那么人體健康也將受到影響。除危害人體健康外，水污染也會阻礙社會經濟發展。

二、在水污染治理常用的生物修復技術

（一）生物膜技術

生物膜技術是基于水體自凈原理的一種水污染治理技術，利用微生物在載體上生長時形成的生物膜對水體進行凈化，改善水環境。當前，可用作載體的材料較多，如纖維、碎石和塑料。人們可以基于這些載體，為微生物創造適宜的生存條件。其間，微生物由內向外生長，逐漸形成一個特殊的環境，有效處理水體中的污染物。實踐表明，合理利用生物膜技術可獲得理想的處理效果，即使水體受到嚴重污染，也能進行修復，有效改善水質。生物膜技術具有操作簡單、成本低廉等優點，是當前一項比較理想的水污染治理技術。

（二）微生物強化技術

微生物強化技術利用微生物的降解能力來處理水體中的污染物，有效降低水體中的污染物濃度，提高水質。在生存與繁衍的過程中，部分微生物可以消解水中的污染物，最終讓水環境恢復正常。為了使微生物在水環境中更好地繁衍，一般會采用曝氣增氧技術增加水體的含氧量，為微生物創造良好的生存環境，從而提高其整體的降污能力，增強水體的自凈能力。微生物強化技術雖有一定的應用價值，但也存在成本高、能耗大等缺陷。

（三）生態凈化技術

生態凈化技術是指因地制宜，采用當地特色生物，運用人工濕地、生態浮島、水生植物種植等方法，構成一個由土壤、植物和微生物組成的生態系統，利用植物、微生物等的降解、吸收和消化作用，將水體中的氮、磷和有機污染物去除，讓水體環境得到改善。研究表明，碳素纖維有很強的生物親和性與吸附功能，能有效去除水體中的顆粒物，改善水質。

（四）投菌法

在應用投菌法時，首先要分析水體中污染物的基本類型、性質，然后選用對此類污染物有特定降解效果的菌種進行投放，以獲得最佳的治理效果。目前，水環境治理工程常用的菌種有放線菌、硝化細菌和光合細菌等，這些菌種能對水體中的污染物起到良好的降解作用。在具體的水污染治理中，人們可以根據實際情況合理選用。

三、在水污染治理中生物修復技術的應用——以生物膜技術為例

某小型污水處理廠應用生物膜技術對污水進行處理。其重點是利用升流式厭氧污泥床反應器去除污水的惡臭味，經過兩級串聯UASB處理，使去污率達到95%。生物膜技術治理污水時，微生物膜與水體中的污染物接觸，污染物在生物膜表面擴散，與此同時，生物膜中的微生物也開始擴散。當微生物與污水接觸后，微生物與污水中的污染物發生反應，污染物成為微生物的重要營養源，經過新陳代謝作用，殘留物被排到生物膜外，從而完成水體凈化。生物膜中以群落方式分布的微生物能通過自身的新陳代謝作用在水體中形成一個獨特的生物環境，隨著其范圍的擴大和能力的增強，水體中污染物含量會逐漸降低。該污水處理項目主要利用改進型生物脫臭滴濾塔，有效處理污水處理的中間產物氨氣和硫化氫。經研究與實踐得知，當氣體流量為400L/s，循環液噴時，可獲得十分理想的去除效果，去除率能高達97.9%。在氣體流量、循環液噴淋量相同的情況下，氨氣的容積負荷為11.52kg/（m3·d），去除率能高達98.2%。在該條件下，生物膜裝置對污水的處理效果不會受到硫化氫與氨氣相互作用的影響。

使用生物膜技術處理惡臭氣體硫化氫時，該污水處理廠主要采用PVC彈性立體填料進行脫硫。分析處理結果可知，生物掛膜的速度快，馴化時間短，系統有較強的抗沖擊負荷能力。在噴淋水量、空速和硫化氫質量濃度分別為1300L/（m3·h）、170h-1、900mg/m3的條件下，脫硫效果能高達93%。由此可知，生物膜技術在水污染治理中具有一定優勢，如占地面積小、降解能力強等。在進行水污染治理時，人們可以根據水體污染物類型，有選擇性地應用生物膜技術，以獲得理想的治污效果。

結束語

綜上所述，居民生活和工業生產會導致水環境污染，如果各類污水不經專業處理肆意排放，就會破壞水環境平衡，導致水體質量下降，影響整個生態環境與人類社會的健康發展。因此，要想實現可持續發展，人們就必須開展水污染治理。本文主要分析了水污染治理常用的生物修復技術，以期有效提升水污染治理水平，改善生態環境。

參考文獻：

[1]楊會榮.生物修復技術在水環境污染治理中的應用探究[J].皮革制作與環保科技，2020，1（09）：43-45.

[2]于兆華.分析城市水環境治理生物修復技術[J].科技創新與應用，2019（27）：139-140.

商洛學院 726000