污染防治微生物制劑用于城市河流污染控制的生物安全性研究

朱國軍

（中赟國際工程有限公司，河南 鄭州 450000）

引言

城市河流污染泛指城市生活、工業和農業活動產生的廢水、污水和固體廢棄物等排放到河流中，導致河水質量下降和生態環境破壞的問題。在許多城市，河流是重要的水源和生態系統的組成部分，然而由于人類活動的影響，城市河流面臨嚴重的污染問題。城市河流污染對生態環境和人類健康造成了嚴重影響。為解決城市河流污染問題，各國采取了一系列措施，包括建設污水處理廠和工業廢水處理設施、加強排污管控和監管、推廣清潔生產技術、加強環境執法力度、提倡循環經濟和可持續發展理念等。污染防治微生物制劑作為一種利用生物技術開發的微生物制劑，具有降解污染物、改善水質和恢復生態系統的能力。在處理河流污染方面，污染防治微生物制劑發揮著重要作用。

1 我國城市河流污染現狀

1.1 工業廢水污染

工業廢水是城市河流污染的主要來源之一。許多工業企業在生產過程中會產生大量廢水，其中包含有害化學物質和重金屬等物質[1]。一旦企業在生產過程中未能有效處理廢水或違反環境法規進行非法排放，將嚴重破壞城市河流的水質。這部分企業絕大多數都是從節省生產成本、提高利潤的層面出發，對廢水處理投入不足或選擇低效的處理方式，導致廢水排放超過環境容量承載能力，污染河流水體。同時，一些地區對工業廢水監管力度不夠，監測和執法手段相對滯后，導致監管措施的執行和效果受限。監管部門缺乏執法力度或存在監管漏洞，使得違規排放企業逃避處罰，造成了環保執法的不公平。此外，工業廢水治理成本高、技術要求復雜也是一個挑戰，一些小微企業面臨資金和技術的限制，無法建設和運營高效的廢水處理設施，這些企業在處理廢水時可能僅依賴簡單的物理處理方法，無法徹底去除污染物，導致廢水質量不達標。

1.2 城市污水污染

隨著城市人口的增加和城市化進程的推進，城市污水排放量不斷增加，很多城市的污水處理設施已經超負荷運行，部分城市存在廢水處理設施缺乏、運行不穩定等問題，導致大量生活污水未經處理直接排入河流，不僅對水質造成了污染，還對水生態系統造成了嚴重破壞[2]。高濃度的有機物和營養物質進入河流，造成水體富營養化和水華等現象，引發藻類過度繁殖，影響河流的生態平衡。同時，污水中的微生物和化學物質也會對水生物資源造成威脅，破壞河流的生物多樣性。

1.3 農業面源污染

農業生產中使用的化肥和農藥等化學物質，往往會通過徑流進入河流，對水質產生負面影響。此外，農田灌溉和養殖業的廢棄物排放也會對河流造成污染。由于農業活動的分散性和復雜性，治理農業面源污染的難度異常之大。

2 我國城市河流污染控制過程中的生物安全性需求

城市河流是生物的重要棲息地，承載著眾多的水生生物種群。然而，污染物的排放和河流生態系統的破壞給這些生物種群帶來了巨大威脅。保障生物安全性不僅是對河流生物種群的保護，也是對生態系統功能的維護和恢復。同時，維護城市河流生物安全性也關乎人類的健康和可持續發展[3]。

2.1 污染物對生物安全性造成直接和間接影響

一方面直接排放到河流中的有害物質和重金屬會對水生生物產生毒性作用，損害其生存和繁殖能力，例如廢水中的重金屬鉛、汞、鎘等，可以積累在水生生物體內，導致其中毒甚至死亡；另一方面，污染物還能通過改變水體的化學性質和生物學環境，影響水生生物的餌料來源、生活空間和生態關系，從而間接影響其生存和繁衍。

2.2 污染物排放破壞河流生態系統

城市河流污染和過度開發對河流生態系統造成嚴重破壞，污染物的排放和水體富營養化導致水質惡化，削弱了水生生物的生存條件。水體富營養化會引發藻類過度繁殖，形成大量藻華，阻礙水生植物的光合作用和水中氧氣的釋放，導致水中溶解氧含量下降，造成魚類和其他水生生物窒息和死亡[4]。同時，河流生態系統的破壞還會導致濕地退化、棲息地喪失、生物多樣性減少等問題，進一步削弱了河流的自凈能力和生態服務功能[5]。

2.3 污染物排放極大提升了生物入侵的風險

城市河流污染控制過程中的一些措施可能會增加生物入侵的風險，在治理過程中引入的外來物種，可能會對當地的生物多樣性和生態平衡造成不利影響。例如，一些污水處理廠的出水口成為外來物種的入侵通道，某些入侵物種如水葫蘆、外來魚類等，會搶奪當地物種的資源、破壞當地的生物多樣性，并可能引發生態系統不平衡。

2.4 污染物排放會對水資源可持續利用造成影響

城市河流污染和生態系統破壞對水資源的可持續利用構成威脅，污染物的排放和水體富營養化不僅導致水質下降，也使得河水難以直接用于農業灌溉、工業生產和人類飲用。為保證城市水資源的可持續利用，我們必須加強河流污染控制，恢復河流的自凈能力和水質[6]。

3 污染防治微生物制劑用于城市河流污染控制的生物安全性探討

3.1 提升生物安全性的應用價值

污染防治微生物制劑在河流污染控制中具有重要的應用價值，可以提升河流水質的凈化效果，同時保障生物安全性。

3.1.1 具有生物降解能力

污染防治微生物制劑具有生物降解污染物的能力，它們可以通過代謝作用分解有機污染物，包括有機廢水中的有機物、油脂和有毒物質等。這些微生物制劑能夠有效地將有機污染物轉化為無害物質，降低其對水生生物的毒性，從而提高水質的安全性。

3.1.2 能夠恢復河流生態系統

污染防治微生物制劑可以促進河流生態系統的恢復，它們能夠改善水體的生物學環境，增加水中有益菌群的數量，提高水體自凈能力。通過生物降解和生態修復作用，微生物制劑能夠減少富營養化現象，恢復河流的生態平衡，保護和促進水生生物種群的繁衍和生長。

3.1.3 具有生物競爭和抑制作用

污染防治微生物制劑具有生物競爭和抑制作用，當這些微生物制劑被引入河流中，它們可以與其他有害微生物競爭營養和空間資源，減少有害微生物的生長和繁殖。同時，它們還能產生一些抗生素類物質，抑制有害微生物的生長，減少水生生物病害的發生，提高水體的生物安全性。

3.1.4 具有環境友好性

污染防治微生物制劑具有環境友好性，對環境和生態系統的影響較小。與傳統的化學方法相比，微生物制劑不會產生或積累有毒殘留物質，使水生生物和生態系統的安全性更有保障。同時，微生物制劑可以在自然環境中進行自然循環和降解，減少了對環境的二次污染。

3.2 提升生物安全性的策略探討

3.2.1 選擇適宜的微生物制劑

在選擇微生物制劑時，相關人員需要綜合考慮污染物的類型和特性，以及微生物的降解能力和適應性。不同的微生物對不同的污染物具有不同的降解效果，因此需要根據具體的污染情況選擇合適的微生物制劑。此外，微生物制劑應具備較強的生存力和較快的生長速度，以確保其在河流環境中能夠有效發揮作用。

3.2.2 控制投放量和投放頻次

微生物制劑的投放量和投放頻次應根據河流污染程度和水體特性進行調整。過量投放微生物制劑可能導致微生物的過度繁殖和堆積，影響河流生態系統的平衡。因此，相關人員需要根據污染程度和水質情況，合理控制微生物制劑的投放量和投放頻次，確保其在河流中的適度生長和活動。

3.2.3 選擇合理的應用時機

選擇合理的應用時機對于微生物制劑的有效利用至關重要。通常情況下，在河流的低污染期間投放微生物制劑，可以最大程度地減少有害物質對微生物的抑制作用，提升降解效果。此外，還需要考慮水體溫度、氧氣含量、pH值等環境因素，選擇適宜的應用時機，以提供有利于微生物活動的環境條件。

3.2.4 監測和評估應用效果

在應用微生物制劑后，相關人員需要進行監測并評估其效果；定期采樣和檢測河流水質，了解污染物濃度的變化以及微生物制劑對污染物的降解效果。同時，還可以通過監測水生生物的多樣性、數量和健康狀況等指標，評估微生物制劑對生態系統的影響和修復效果。監測評估的結果能夠幫助相關人員及時發現問題，并對微生物制劑的應用策略進行調整和改進。

3.2.5 與其他治理措施結合使用

微生物制劑通常需要與其他治理措施結合使用，以提升河流污染控制的效果。例如，可以結合物理過濾技術，如沉淀池、濾池等，以去除懸浮物和固體顆粒；化學處理方法如氧化、還原等也可以與微生物制劑結合使用，以加速污染物的降解。相關人員應綜合運用不同的治理技術，使其能夠協同作用，達到更好的污染控制效果。

在實施過程中，除了要加強科學研究和技術創新，并開展相關試驗和實地應用以積累經驗和數據外，相關部門還需要進一步加強對微生物制劑的質量監控和標準化管理，以確保產品的質量和安全性，從而更好地提升河流污染控制的生物安全性。質量監控主要指通過對微生物制劑進行全過程的監測和檢驗，確保其在生產、存儲和應用過程中的質量穩定性，包括對原材料、生產工藝、環境條件等的監控，以及對最終產品的檢測和評估。通過建立科學可行的質量監控方案，可以及時發現和解決質量問題，確保微生物制劑的有效性和安全性。標準化管理則是指制定和執行一套統一的技術規范和操作規程，對微生物制劑的生產、質量控制、儲存和應用進行規范化管理。通過建立標準化的管理體系，可以提高生產效率、減少質量風險，確保微生物制劑的標準化和可追溯性。此外，監管機構還需要加強合作與溝通，制定相關的法規和政策，明確微生物制劑生產、銷售和應用的標準和要求。相關企業應加強行業自律，建立健全的行業組織和標準體系，推動微生物制劑的健康發展。

4 結語

本文從工業廢水、城市污水以及農業面源污染等方面，針對我國當前城市河流污染現狀進行了分析，并闡述了我國城市河流污染控制過程中的生物安全性需求，最后從生物降解能力、河流生態系統恢復、生物競爭和抑制作用、環境友好性幾個方面，闡述了污染防治微生物制劑在城市河流污染控制中提升生物安全性的應用價值，并從選擇適宜的微生物制劑、控制投放量和投放頻次、選擇合理的應用時機、監測和評估應用效果以及結合其他治理措施等方面給出了提升生物安全性的相關策略。