探討水污染治理中生物強化方式的應用

河北慕田峪環保建設集團有限公司 張嫚

工業生產中排放的水存在較多的有害物質，需要經過有效處理后進行合理排放，以減少對周圍水體以及環境質量的影響，避免威脅當地居民的正常生活與健康。尤其是隨著工業生產的不斷發展，使得在日益多樣化的工業生產影響下，所產生的污染物質及其復雜性、危害性越來越突出。在這種情況下，加強對工業生產所產生的水污染及其治理技術的研究，以促進水污染治理的成效提升，從而減少水污染對我國社會經濟發展以及人們健康的危害，具有十分突出的必要性和積極意義。其中，生物強化技術作為水污染治理應用的一種主要技術類型，是在傳統生物處理技術的基礎上，通過創新與提升發展形成的一種新型技術，在水污染治理中具有較好的作用和成效。

一、水污染治理中生物強化技術應用現狀

（一）生物強化技術的概述

生物強化技術作為一種新型的水污染治理技術，主要是指在傳統的生物技術中融入一種特殊的微生物，這種微生物具有降解和清潔的特殊功能，能夠發揮有機物的降解能力，并且加快降解速度，從而對傳統的生物處理系統起到改善的作用，彌補生物處理系統作業中的不足。將生物強化技術應用到水污染的治理中，能夠改變傳統的治理模式，運用微生物獨有的功能，對污水起到分散降解的作用，同時能夠在水資源治理的工作中使水源得到循環利用。生物強化技術能夠在水污染的治理中發揮相當關鍵的作用，在作業時能夠對水污染起到直接處理和降解的作用，該技術還能在水污染治理中起到代謝的作用。由于生物強化技術與傳統生物技術有所區別，在進行水污染治理時，更多是利用微生物所具有的特殊功能來改變水污染情況，有效分解有毒物質，從而起對到水源的保護作用，最后，生物強化技術具有基因水平轉移技術，主要也是由于該技術中的微生物具有將有毒物質轉移的作用，使水源能夠更好地被利用，從而提升生物強化技術的降解效率。

（二）生物強化技術的內容實質

生物強化技術通過人工培育具有針對性的微生物族群，再將大量的微生物族群加入污水當中，從而通過微生物進行自然分解運動，來處理污水中的大顆粒污染物，進行深層次的降解工作。在傳統的化學污染物處理過程中，往往因為水中的各種微生物難以被降解，最終造成污染水質改善難的問題。進行污水處理之后，污水處理人員能夠采取更具有針對性的生物群落培養方式，根據分析污水的不同污染成分，能夠更加有效地對污染水中的微生物以及難以降解的有機物進行特殊處理，促使特殊群落可以通過與相應的污染物進行有效結合的方式來改變整體污染物的分子結構，從而大大提升污水處理的整體效果。

（三）生物強化技術的時代背景

在傳統的污水處理過程中，操作人員通過使用大量的化學試劑，用來去除污水中的主要污染成分，再通過層層過濾的方式，達到最終凈水的效果。但是這樣的化學凈水方式往往會造成水質單一性的問題，對于水質要求較高的行業而言，仍然需要進行水源的二次處理，從而增加了企業的整體成本。隨著1975年生物強化技術的首次問世，越來越多的專家和學者開始研究利用生物技術進行污水處理的高效凈水方式。我國結合各行各業的實際凈水需求，通過十幾年的不斷研究和應用，將生物強化技術越來越多地應用于工業的污水處理工作中。

二、生物強化技術中微生物的來源

上文提到，生物強化技術中會存在大量的微生物菌群，人們在對水質進行治理時，就可以對這種微生物進行篩選，其很大程度是由于生物強化技術中的微生物存在于不同的自然環境中，且來源形式多樣。具體來源如下：

（一）商業菌劑

生物強化技術中微生物的菌群來源于自然條件下的篩選，在高科技手段的加持下，人們可以將菌種制成一種干粉，進行包裝保存，已達到更強的降解能力。

（二）基因構建工程菌

構建基因工程菌主要是采用某種特殊的技術手段，集中整合特定基因中的不同菌群，培養出多種菌種，并借助菌種中的微生物進行污水治理，達到更加顯著的抗重金屬能力。不僅如此，基因構建工程能夠培育出多種多樣的活性微生物菌群，對不同的污水起到更有針對性的治理作用，水污染治理效果也會更加顯著。一般來說，在綜合利用多種微生物時，采取恒華器培育的效果最佳，但要注意對培育時間進行有效控制，使全新菌種發揮更強大的治理效果。

（三）生物菌劑注意事項

在生物強化技術的應用過程中，對于微生物活性菌的培育要注意相關事項，尤其要關注培育過程中的溫度，菌群在高溫作用下會被嚴重破壞，影響菌群的生長能力，導致污水處理進度受到影響，所以在培育生物菌的時候，生長溫度要適宜，以此促進生物菌的新陳代謝，提升生物強化技術降解的速率。

三、生物強化技術及其特征優勢分析

污水治理作為我國環境整治中的一項重要工作，其危害性遠比我們想象中的更大，如果水源沒有得到有效的治理，不僅會造成水資源的二次污染，還會嚴重影響人類的生存環境，威脅人類的生命健康，利用生物強化技術對水污染進行治理，能夠從源頭上對水源進行保護，同時也能提高治理效率。

（一）生物強化技術及其作用機理分析

生物強化技術是在傳統生物處理技術的基礎上，通過創新實現的一種新技術，它在具體應用中是將具有特定功能的微生物應用于傳統的生物處理系統，從而提升微生物的濃度，并實現一些難降解微生物的有效降解處理，進而達到更好的生物降解與處理效果。生物強化技術在實際應用中不僅具有較為快速、高效的微生物降解與處理效果，而且其靈活性與針對性均比較突出，作用優勢十分顯著。

生物強化技術在水污染處理中應用，根據其實際作用中微生物菌種與污水的污染物進行反應的具體情況分析，可以將其作用過程分為直接作用與共代謝作用兩種。其中，直接作用表現為通過對基因重組以及馴化、篩選等技術的應用，從而實現以污染水體的某種目標污染物為主要新陳代謝碳源進行作用的過程，即通過向污染水體投放上述微生物菌種，從而達到對污染水體中的目標污染物進行有效去除的目的。該作用過程中，污染水體的目標污染物會直接參與微生物的生長變化。而通過共代謝作用實現的水污染治理，則是指在污染物質的降解和處理中，受污染水體中的污染物質不被作為碳源，直接在微生物生長變化中進入，而是通過生物強化技術處理的微生物，對其污染物質結構進行改變，從而達到污染物質的有效降解與處理。

（二）生物強化技術的應用優勢

生物強化技術在水污染治理中應用具有治理效率高、成本低、適用范圍廣泛等特征。其中，應用生物強化技術進行水污染治理，是通過對微生物特性的充分應用，并且能夠通過反復投加菌群，以達到較好的治理效果。因此，采用生物強化技術進行水污染治理，人們能夠對其治理成本進行有效控制，同時還可以通過與傳統的活性污泥法等技術手段結合運用，在促進其治理效果提升的同時，也能夠提高治理的經濟效益。生物強化技術進行水污染治理的效率也比較高，這與微生物菌種本身的較強適應能力有著較大的關系，并且利用微生物菌群進行污染水體中有機物質的降解和處理，還能夠避免污染轉移而引發的二次污染，再加上其治理周期較短，因此治理效率較高。生物強化技術應用于水污染治理，不僅能夠實現大范圍污染水體的有效降解處理，而且在一些水質較差且鹽分較高的污染水體治理中，也具有較好的適應性，因此，生物強化技術進行水污染治理的適用范圍較為廣泛。

四、污水處理過程中生物強化技術的應用探究

（一）解析污染水體

生物強化技術還能夠通過對污染水體中的污泥性能進行改善，以及通過基因水平轉移、生物修復、固定化生物強化和直接作用等功能，在水污染治理中有效運用。分析如下：

1.污泥性能改善

水污染治理中，生物強化技術還能夠通過自身對污泥性能的改善作用，來實現污染水體的有效治理。其中，在進行水污染治理時，由于污泥上浮會導致水污染程度加劇，實現對污泥性能的合理控制，這也是促進水污染治理以及提升其治理效果的關鍵。實踐證實，采用生物強化技術進行水污染治理的過程中，通過應用苯酚降解菌，能夠實現污染水體污泥性能的有效改善，從而對保障其水污染治理效果。

2.基因水平轉移

采用生物強化技術進行水污染治理時，通過對微生物菌群的合理篩選，促進其在污染水體治理中適應能力的提升，顯著提升其治理效果。應用實踐顯示，通過對微生物的新陳代謝能力進行強化，能夠明顯提升微生物菌群在污水處理中的有效作用，從而利用生物強化技術達到較好的水污染治理效果。

3.生物修復技術

利用生物修復功能進行強化，以實現水污染治理，在水土的恢復治理中應用較多。在實際應用中，通過進行有效的處理，促進微生物中的有害物質向無害化轉變，進而達到污染治理和控制的效果。這種方法在實際應用中不僅能夠避免二次污染，而且其成本較低，應用優勢較為突出。

4.固定化生物強化

固定化生物強化技術在水污染治理中的應用，以吸附法和包埋法為主要形式表現，并且兩種方法在實際應用中較為廣泛，且具有較好的水污染治理效果。以吸附法為例，該方法是以物理吸附的方式提供微生物代謝或降解過程中所需的營養物質，有效促進其生長，從而充分發揮其在水污染治理中的功能和作用，達到較好的治理效果。

5.直接作用

在水污染治理中，可通過對基因重組與篩選等方法的應用，促進微生物代謝能力的提升，并對其進行復制后投入污染水體中，能夠對污染水體中的污染物質進行有效降解和處理，從而達到較好的水污染處理效果。此外，在實際應用中，還可以利用高效的降解微生物和碳源去除污染水體中污染物質。其中，微生物在對污染水體中的污染物質進行有效降解與處理時，是利用依附與游離等方式實現的。

（二）解決污染物堆積問題

在傳統的化學污水治理過程中，通過化學變化產生的化學沉積物往往會造成污水處理的二次污染，污水處理人員也需要定期通過清理污染處理中堆積的化學結合物來整體污水治理的有效運行。這樣的清除工作往往需要大量的人力、物力，同時也需要暫停反應池的工作，從而大大延長了污水處理周期。而生物強化技術能夠與不同污染物進行結合，生物強化技術中的微生物菌群對污染水體中的有機物能夠進行降解，與水體的其他物質化學有機結合，達到水污染治理與污染物質的有效降解。通過自我降解的方式，幫助解決污染水質當中的污染物沉積問題，從而從根本上減少污染水質中沉積的可能。通過實驗可以發現，在污水處理過程中，污水處理人員通過在氧化溝中引入生物強化技術所形成的有效生物群落，投入微生物共代謝基質，能夠在數周時間內完成對于污水處理沉積物的主動降解工作,從而促進水體中污染物質的有效處理。這樣不僅能夠大大提升污染水源的整體除污效率，也能夠減少污水處理人員的污染物處理次數，從整體上降低了污水處理的基本運營成本。

（三）促進污水治理體系的穩定有效運行

傳統化學試劑在污水治理的實際應用，往往需要針對不同的化學反應進行周圍環境的不斷調整，從而使得在不同階段促使不同的化學反應達到更高的反應速率。這樣的污水處理體系大多依賴于外部環境的穩定性，每當外部環境出現波動的時候，都會影響污水處理的實際效率。而采用新型的生物強化技術進行污水處理工作時，能夠更好地避免因為環境因素造成的。眾所周知，生物強化技術中的微生物菌群具有很多的特殊功能，除了對污染源起到降解、分散的作用，生物強化技術中的微生物還具有極強的適應能力，在高濃度的污水處理中合理利用生物強化技術，能夠保證微生物的活性特質，快速降解污水中的有機物質，使得有毒物質分解，防止污染源轉移和擴散，有效避免了二次污染。不僅如此，在對污染源進行降解時，生物強化技術的應用周期較短，在很大程度上提升了污水治理的效率，能夠在短時間內起到污水治理的作用，減輕了工作人員的工作量和工作難度。同時，可以引入不同環境下都能夠順利進行自我降解的生物群落進行污水處理，保證在不同的環境中都有相應的污水治理菌落進行高效的去污工作，從而實現生物強化技術在污水治理方面的應用，最終提升整體污水治理體系的穩定性。

（四）治理的范圍更廣

運用生物強化技術對水污染進行治理，能夠在大范圍內對水環境起到控制和管理作用，尤其是針對水質差且水中鹽分較高的情況，借助生物強化技術中的微生物菌群能夠對污染物起到極好的分解作用，防止污染源轉移，從而起到更好的防控和治理效果。

五、結語

總之，隨著環境污染問題的日益嚴重，加強水污染治理及有關技術研究具有十分突出的必要性和重要意義。其中，采用生物強化技術進行水污染治理，能夠發揮其成本低與治理成效顯著等作用優勢，促進水污染治理效果與技術水平的提升，進而減少水污染對環境質量以及人類健康的影響，促進社會經濟建設與環境保護的平衡發展。

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水污染是由有害化學物質造成水的使用價值降低或喪失，污染環境的水。污水中的酸、堿、氧化劑，以及銅、鎘、汞、砷等化合物，苯、二氯乙烷、乙二醇等有機毒物，會毒死水生生物，影響飲用水源、風景區景觀。污水中的有機物被微生物分解時消耗水中的氧，影響水生生物的生命，水中溶解氧耗盡后，有機物進行厭氧分解，產生硫化氫、硫醇等難聞氣體，使水質進一步惡化。

廢水從不同角度有不同的分類方法。據不同來源分為生活廢水和工業廢水兩大類；據污染物的化學類別又可分無機廢水與有機廢水；也有按工業部門或產生廢水的生產工藝分類的，如焦化廢水、冶金廢水、制藥廢水、食品廢水等。

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對于水環境，環保部稱“質量不容樂觀”，針對全國798個村莊的農村環境質量試點監測結果表明，農村飲用水源和地表水受到不同程度污染。