生態修復技術在污水治理中的應用研究

關鍵詞：生態修復技術；污水治理；植物修復；微生物修復；生態工程中圖分類號：X703 文獻標識碼：A 文章編號：1008-9500（2025）07-0237-03DOI：10.3969/j.issn.1008-9500.2025.07.069

Research on the Application of Ecological Restoration Technology in Sewage Treatment

（Mengcheng County Zhuangzhou District Ofice Ecological EnvironmentProtection （RiverChiefSystem） Workstation，

Mengcheng 233500，China）

Abstract：Asacomprehensive treatment method basedonnatural ecological principles，ecological restoration technology hasshown broadapplication prospects inthe fieldof sewage treatment.Themainforms of ecologicalrestoration technology aresystematicalldiscussed，andthespecificapplicationsofplantrestorationtchnology，microbialrestorationtechology， andecological engineering technology in sewage treatmentare analyzed in detail.By exploring theadvantages and limitationsofdiferentecologicalrestorationtechnologiesinswage treatment，specificsuggestionsareproposedtomprove thetreatmentefectivenessofecologicalrestoration technologies，providingtheoreticalreferenceandpracticalguidancefor further promoting the application of ecological restoration technologies in sewage treatment.

Keywords：ecological restoration technology;sewage treatment; plantrestoration;microbial remediation;ecological engineering

近年來，隨著我國經濟的快速發展和工業化、城市化進程的加快，水體污染問題日益突出，嚴重影響生態環境和公眾健康。為應對日益嚴峻的水污染形勢，國家出臺一系列相關政策和法規，明確提出加強污水處理、提升水體治理能力的目標。這些政策文件強調，要在保持經濟增長的同時，實現生態環境的可持續發展，推行綠色環保技術的應用。在這一背景下，傳統的污水處理技術因其高能耗、運行成本高、二次污染等問題，難以滿足當前水污染治理的需求。而生態修復技術憑借其成本低、效果好、環境友好的優勢，逐漸成為污水治理的重要手段。本文將圍繞生態修復技術的概念、形式及其在污水治理中的應用展開討論，并提出針對性改進建議，為進一步推動我國水環境治理提供理論支持。

1生態修復技術概述

生態修復技術是在生態學原理指導下，以生物修復為基礎，結合各種物理修復、化學修復以及工程技術措施，通過優化組合，使之達到最佳效果和最低耗費的一種修復污染環境的綜合方法。其核心理念是通過重建和恢復受損生態系統的功能，達到污染物去除與生態平衡重建的雙重目標。從具體的技術手段來看，生態修復技術主要可以分為生物修復、物理修復、化學修復和工程技術等類型。生物修復是生態修復的基礎技術之一，通過利用微生物、植物或動物的自然分解能力，降解或轉化有毒有害物質。比如，在水體修復中，某些水生植物可以通過吸收、富集水中的污染物，起到凈化作用。物理修復技術則通過人工手段，如過濾、沉降等過程，直接去除環境中的污染物；化學修復則依賴化學反應將污染物轉化為無害的形式；工程技術手段通常包括河道重建、濕地修復等大規模的生態工程，旨在從根本上改善生態系統的功能和結構。

2生態修復技術在污水治理中的應用

2.1植物修復技術在污水治理中的應用

植物修復技術是生態修復技術的重要一環，通過水生植物的吸收、富集和分解功能，有效去除污水中的氮、磷、有機物和重金屬等污染物。植物根系不僅可以直接吸收這些污染物，還為水體中的微生物提供良好的棲息環境，從而增強微生物的活性和污染物分解效率，實現植物與微生物協同凈化水體的作用。植物修復技術特別適用于處理生活污水、農業徑流和輕度污染的工業廢水，能夠顯著去除水體中的營養物質，抑制藻類生長，防止水體富營養化。常見的植物修復形式包括浮床種植和濕地植物種植，前者通過在水面上種植浮水植物，利用植物根系吸收水中的污染物質，并具有不占用地表面積的優勢，適用于城市等空間有限的地方。后者則常用于人工濕地，濕地植物不僅通過吸收污染物實現凈化，還通過蒸騰作用加速水體體積的減少，進一步促進污染物的降解。這些技術為污水處理提供經濟高效且環境友好的解決方案。

2.2微生物修復技術在污水治理中的應用

微生物修復技術通過微生物的代謝作用，對污水中的污染物進行高效降解，特別是在有機污染物的去除以及有毒重金屬的處理方面具有顯著優勢。微生物能夠將復雜的有機污染物分解為簡單的無機物，部分耐污微生物還能吸附或轉化重金屬離子，使其毒性大幅降低。常用的微生物修復技術包括生物強化和厭氧消化。生物強化是通過外加特定功能微生物或優化現有微生物群落來提高降解污染物的效率，特別適用于高濃度有機污染物和難降解廢水的處理。厭氧消化技術則在處理高濃度有機廢水時表現突出，微生物在無氧環境下分解有機物，生成沼氣和穩定物質，這不僅有效去除污染物，還能實現能源回收。微生物修復技術的優勢在于其處理成本低、效果好，并且能夠應對復雜的污染源，未來通過分子生物學技術的優化，有望進一步提升微生物修復在污水治理中的應用效果。

2.3生態工程技術在污水治理中的應用

生態工程技術通過模擬自然生態系統的功能，依托生物、物理和化學過程的綜合作用，有效去除污水中的污染物。常見的生態工程形式包括人工濕地、生態浮床和生態溝渠。其中，人工濕地是利用植物、基質和微生物協同作用，實現污水中有機物、氮磷等營養物質的高效去除，同時還能處理重金屬和病原體。生態浮床技術通過種植浮水植物，利用植物根系吸收水中的污染物，并為微生物提供附著環境，從而增強水體的自凈能力[。生態浮床不僅能夠顯著去除氮磷等營養物質，還能夠通過物理過濾作用去除懸浮物，改善水體質量。生態溝渠則主要用于處理徑流污染，特別是農業和雨水徑流，通過植物的吸收、基質的過濾和微生物的分解，減少污染物的輸入，適用于農村和城市的雨水治理。生態工程技術通過構建自然調節過程，減少傳統污水處理中的能源和化學品消耗，具備長期的環境效益，因而在全球污水治理中具有廣闊的應用前景。

3提高生態修復技術污水治理效果的建議

3.1依據污水特性選擇適應性強、修復能力高的植物

為了提升植物修復技術的污水治理效果，關鍵的一步是依據污水的特性選擇適應性強、修復能力高的植物。首先，要詳細分析污水的污染物種類和濃度，如含有機物、氮磷化合物、重金屬或其他有毒有害物質的水體，選擇能有效吸收或降解這些污染物的植物[2。對于氮磷富集的生活污水，常見的水葫蘆、水花生等浮水植物具有較強的吸收和富集能力，而對于重金屬污染較重的工業廢水，則應優先選擇狐尾藻、浮萍等具有重金屬富集能力的植物。其次，植物的生長環境也需考慮，選擇適應不同環境條件（如水流速度、溫度、光照）的植物，使其在特定條件下仍能保持較高的凈化效率。例如，在寒冷地區，應選擇耐寒性好的水生植物，在熱帶或亞熱帶地區，則可選擇喜陽的植物。此外，植物的生長周期、根系發達程度、生態適應性等因素都應作為選擇依據，以確保植物在不同生長階段都能有效修復水體。最后，選用的植物不僅應具備較強的修復能力，還應對生態環境無害，避免因引入外來物種或速生植物而造成新的生態威脅。因此，綜合考量污水特性與植物修復能力，選取適合本地條件的植物是確保植物修復技術高效運行的基礎。

3.2合理設計生態修復系統，提升水體自凈能力

合理設計生態修復系統是提升水體自凈能力的核心。首先，系統設計應根據污水的來源和特性進行個性化調整，針對生活污水、農業徑流或工業廢水，應設置不同的修復模塊和處理工藝。在設計過程中，要考慮污水的流速、流量以及停留時間等物理參數，確保污水在修復系統中能有足夠的時間與植物、微生物等凈化要素接觸，從而提升凈化效率。對于水體較為富營養化的區域，增加濕地植物或浮床植物的種植密度，擴大植物根系與污水的接觸面積，能夠有效增加水體中營養物質的吸收速率。此外，修復系統應分為多個功能區，如初步過濾區、植物修復區、微生物降解區等，以便在不同階段分別去除懸浮物、營養物質和有毒有害物質。每個功能區應通過合理的水力設計保持水體的連續流動，同時避免過快的水流沖刷植物根系或擾動微生物附著環境。還應充分考慮生態多樣性，在系統中引入多種植物、微生物和基質，形成一個穩定且具有自我調節能力的生態系統。此外，合理設計的生態修復系統應具備良好的擴展性和調節性，能夠應對季節性變化和污水水質和水量波動，提高整個系統的適應性和長期運行的穩定性。

3.3結合多種生態修復技術，提高綜合治理效果

單一的生態修復技術在某些特定情況下可能存在局限性，因此，為了實現污水治理效果最大化，建議結合多種生態修復技術，形成綜合治理方案[。首先，植物修復和微生物修復的結合能夠更高效地去除多種污染物，植物根系為微生物提供附著和生長的良好環境，而微生物通過降解有機污染物和氮磷化合物進一步輔助植物修復。此外，人工濕地和生態浮床技術的結合能夠提升水體凈化效果。濕地植物通過根系吸收和富集水體中的污染物，而浮床技術則能有效增加水面的覆蓋率，防止水體富營養化過程的藻類過度生長，兩者協同作用，可以大幅減少污水中的營養物質。還可以利用生態溝渠技術來處理徑流污水，通過將徑流引入生態溝渠，利用植物和基質的過濾能力先行處理懸浮物和顆粒污染物，再利用濕地和浮床技術進行深度凈化[4]。綜合應用這些技術，不僅可以提升整體的處理效果，還能夠有效應對不同來源和成分的污染物，尤其是在面對多種復雜污染源時，這種多層次的修復手段更具優勢。

3.4引人先進數字化技術，定期監測污水處理效果

為了確保生態修復系統持續有效運行，建議引入先進的數字化技術進行定期監測和動態調整。首先，通過傳感器技術實時監控污水的水質參數，如 pH 值、溶解氧、氮磷濃度和重金屬含量等，可以精確了解水體凈化的進展，并及時發現異常情況。引入自動化監測設備，不僅能大大減少人工檢測的頻率和成本，還能提高監測數據的準確性和時效性。此外，通過物聯網技術，監測數據可以實現實時傳輸和遠程監控，管理人員可以隨時通過手機或計算機了解修復系統的運行狀況，并根據實際需求進行遠程調節，如調整水流速度、控制植物修剪或更換微生物菌群等。大數據技術的應用還能對長期監測數據進行分析，預測污水處理效果的變化趨勢，及時對系統進行優化。例如，通過分析不同季節、天氣條件或污染源變化下的水質數據，可以提前預估可能出現的問題，并采取相應措施[5]。

4結論

生態修復技術在污水治理中展現出良好的應用潛力和廣闊的發展前景。隨著環境保護意識的提高及技術的不斷進步，未來的污水治理將更加依賴生態修復技術的創新與優化。結合植物修復、微生物修復和生態工程等多種技術手段，構建智能化、系統化的治理模式，將有助于實現污水處理的高效、可持續。未來，生態修復技術必將在保護生態環境、實現可持續發展方面發揮更加重要的作用，為改善水體質量和維護生態健康貢獻積極力量。

參考文獻

1孫晨，遲冉.基于微生態濾床的水環境生態修復技術研究[J].資源節約與環保，2022（10）：113-116.

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3 張牧園.混合式植物生態島對污水處理廠污水的凈化效果研究[J].工程建設與設計，2024（5）：69-71.

4李寬峰.城市污水處理在生態環境建設中的重要性分析[J].皮革制作與環保科技，2024（4）：101-103.

5文亞西.基于生態環境保護的污水處理問題探析[J].黑龍江環境通報，2023（9）：116-118.