城市水环境治理生物修复技术 张陈坤

发表时间:2020/3/3   来源:《基层建设》2019年第29期   作者:张陈坤
[导读] 摘要:近年来,社会的发展迅速,我国的城市化建设的发展也有了创新。
        武汉中科水生环境工程股份有限公司  湖北武汉  430000
        摘要:近年来,社会的发展迅速,我国的城市化建设的发展也有了创新。城市的人口规模不断扩大,给城市的水环境带来了显著的压力。一些工厂不经集中化的无害处理,就将污水排入城市河流当中,会造成城市河流污染程度的显著提高。城市中大量居民的生活污水,也会加剧城市水环境的恶化。应用生物修复技术,可以显著改善城市、河流、湖泊以及其他小面积水域的水环境。
        关键词:城市水环境治理;生物修复技术;措施
        引言
        生物修复技术利用特定的生物(如微生物)对某一区域内的污染物进行消除和治理,是一种人为可控的模拟自然的过程,处理对象可以是土壤、大气、水环境和固体废弃物。自然资源中,水资源所占比重非常高。水是人们赖以生存的资源,一旦发生水资源污染,就会影响生态平衡和环境,更会威胁到人类的身心健康。因此,加强水环境治理很有必要。目前,我国高度重视对水环境的治理,采取多种手段提高水质,取得了比较突出的成绩。为了更好地治理水环境污染,就要采取生物修复技术,这样就可以达到更好的效果。将生物修复技术应用到城市水环境污染治理中,可以利用微生物的促生作用建立微生物区系,恢复水体生物多样性,能够在根源上解决水环境污染问题,使其真正达到预期的治理效果。
        1生物修复技术在城市水环境治理中应用的价值
        生物修复技术已经有了20多年的发展历史,作为一项专业化的污染处理办法,生物处理技术可以利用特定微生物的生长,对某一环境区域内的特定污染物进行集中消除、治理,这种处理办法主要有以下几方面的先进性。(1)生物修复技术是一种人为操控程度非常高的修复技术,这种修复技术可以通过人为选定微生物的办法,来对特定区域内的某一种和某几种污染物质,进行高效的处理。(2)生物修复技术的应用范围比较广,不仅可以应用在水污染、固体废弃物污染处理当中,还可以应用在多种形式的大气污染、土壤污染等其他污染类型当中,令生物循环系统得到有效的改善。(3)从本质上来看,生物修复技术是利用天然降解以及生态循环办法,促进整个区域内微生物的自然生长与降解。通过这种天然的方法,可以将有害有毒的污染物质进行无害化集中处理。(4)生物修复技术的经济成本比较低,在污染处理的过程当中,不会形成二次污染。其应用在城市污水处理的过程当中,有利于水体生物多样性的恢复,生态循环系统的重新建立,从而实现良性循环的污水处理效果。
        2生物修复技术概念介绍
        生物修复技术是一项有效的污染治理工程技术,在上世纪90年代得到了迅速的发展。随着我国社会经济的快速发展,城市水污染越来越成为我国当下面临的一项严重环境问题。截污、清淤、配水等市政工程手段已经完全不能满足解决城市水环境污染的需求,必须采用新的工程技术,于是,生物修复的方法引起了极大的关注。生物修复主要指的是在可调控环境条件下,利用天然存在的或特别培养的微生物以及其它生物,将有毒、有害的污染物转化为无毒物质的处理技术。生物修复是将土壤、水环境、大气和固体废物等作为处理对象,利用微生物、植物、动物等生物种类,达到人为控制生物修复的目的。狭义范围内的生物修复技术主要是指微生物修复,而生物修复技术发展的必然趋势则是生态修复。生物强化技术、生物促生技术、生物通气、土地耕作、生物堆肥、生物反应器等是生物修复的主要的技术手段。从目前情况下来看,土壤生物修复是国外生物修复技术研究的重点方向,而对于城市水环境的生物修复技术研究投入相对较少。
        3生物修复技术在城市水环境治理中的应用
        3.1微生物净化法
        (1)微生物投放法。

即,根据受污染水体的监测分析,预先选定出具有较强净化功能的微生物菌种,并经人工培养、筛选,将其直接投入到受污染水体中。微生物投方法具有方法简单、易操作,修复能力强,修复效果显著等特点。微生物投方法主要应用于水产养殖或农业生产过程中导致的水体污染。目前,市场上应用技术较为成熟的菌种有Clear-Flo菌剂,硝化细菌、光合细菌等。(2)促生剂净化法。对受污染水体原有微生物研究,研制出适合促其生长繁殖的促生剂,然后将该促生剂投入到受污染水体中,促进水体原有微生物生长,加速水体中污染物吸收和降解,恢复水体正常状态的效果,实现水污染治理的预期效果。(3)生物膜技术。利用生物膜的过滤净化机理,达到修复受污染水体效果。将微生物菌种覆盖于特定载体表面,形成微生物膜,再将其投入到受污染水体中,当受污染水体中的污染物与微生物膜接触,微生物膜表面的微生物会吸收水体中的微生物,从而达到净化水体效果。该技术可应用于受高浓度有机废水污染的水体,以及受到有毒、有害、难降解污染物污染的水体修复。
        3.2生物膜技术
        所谓生物膜技术,主要是人们通过水体自净现象的分析、总结,并进行模拟的一种净化水技术,该种技术通过微生物的利用,使微生物群体与污水进行充分的接触,以提升污水处理的效果。例如,通过生物滤池实验的运用,可以达到降解能力强、占地面积小的优势,充分满足城市水体污染治理的需求。而且,在生物膜技术运用中,能够针对污染物的基本类型,选择微生物载体表面的吸附能力,这种吸附方法具有较强的针对性、扩散性优势,一般情况下,将生物膜技术运用在水体治理中时,其方法应该包括以下内容:第一,污染物通过水体向微生物膜表面扩散;第二,微生物在生物膜的内部发生扩散;第三,微生物分泌中,通过发酵会与污染物发生化学反应;第四,污染物会变成新城代谢产物,之后被排除到生物膜之外。通过这一过程的分析可以发现,微生物在载体形式上呈现出群落的分布状态,通过分泌物、水体污染的合成,形成独特性的生物环境,而且,在微生物水污染处理技术使用中,可以经常发现丝状菌、线虫等,有效增强微生物膜的净化能力。
        3.3水生动物修复技术
        这种技术主要是利用城市原本的水环境当中的一些浮游动物、底栖动物、游泳动物等,对污染水当中的细菌、藻类等进行吞噬和分解,从而减少水环境当中的污染物质,提高水体的透明程度,保证阳光可以穿透水环境,提高水生植物的生命活力。一方面,水生动物修复技术的应用,充分利用了自然界当中的食物链效应。治理人员可以通过提高生物系统的多样性,在水生环境当中放养一些食鱼性鱼类,食浮游性鱼类和浮游生物等,来提高整个生态系统的良性循环。另一方面,在应用水生修复技术进行水污染处理的过程当中,也要限制食浮游性鱼类的繁衍,避免这种鱼类大量繁殖,造成水环境的二次破坏。治理人员要不断优化水生动物种类的选择,从而更好地对水环境当中的藻类、细菌、有机化合物进行吞食和分解,控制好各种动物在整个生物链当中的相互作用关系,保持水生环境生态系统的基本稳定。
        结语
        近年来,随着生物修复技术研究的深入,基因工程、细胞工程以及酶工程等新技术得到了应用,提升了受污染水体修复效果。合理地利用了微生物、植物以及动物等生物修复技术,并与物理、化学等方法有机结合,综合治理手段的应用满足了不同地区的水环境治理差异化需要。此外,利用基因克隆、转移、改造等现代生物技术,获得了具有特殊降解功能的工程菌,提升了修复效果。但,还需要解决生物修复技术中:修复效率较慢;重金属等生物难降解污染物的存在加剧水体修复难度;微生物污染物去除的专一性,难以解决污染物降解极限问题;温度、酸碱性等因素影响了微生物修复技术的大范围推广。
        参考文献:
        [1]吴景文.城市水环境治理生物修复技术[J].农技服务,2017,34(19):143.
        [2]张梦绯.生态修复技术在治理城市黑臭河流的应用[J].污染防治技术,2017,30(5):59-61,83.
        [3]杨金强.多方位生态修复技术在河道水环境治理工程中的应用分析[J].中国科技纵横,2017(23):5-6.
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