生物制剂在河道治理中的应用(2)
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【摘要】结语 生物制剂在城市河道的修复与治理中的推广应用前景广阔,但其过程是一个极为复杂的系统工程,再加上河道水体受污染的实际情况复杂,需要结合
结语
生物制剂在城市河道的修复与治理中的推广应用前景广阔,但其过程是一个极为复杂的系统工程,再加上河道水体受污染的实际情况复杂,需要结合一定的其他处理技术,进一步探索组合工艺,进而提高受污染河道的治理效率及修复能力。
生物制剂修复中,微生物菌种的选取是决定其污染治理效果的关键。因此,高效菌种的筛选与开发是该领域中的一项重要任务。另外,在今后生物制剂治理河道的工作开展中应对整个区域环境的影响以及风险评估加强研究,建立健全其评价体系。
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张轶凡(1981-),男,硕士,高级工程师,主要从事环境污染防治方面研究工作。
引言随着经济社会的快速发展以及人民生活水平的不断提高,城市河道污染问题越来越突出。黑臭是城市河道污染的一个普遍现象,其原因主要是过量纳污导致水体供氧和耗氧失衡,水体出现缺氧甚至厌氧,污染物转化并产生NH3-N、H2S、挥发性有机酸等恶臭物质以及铁、锰硫化物等黑色物质[1]。城市河道的污染源来自多个方面,主要包括生活污水、工业废水、畜禽养殖粪便的排放以及汛期雨水污水混排入河等[2]。河道的污染将会严重影响居民生活、城市形象和生态环境。生物修复是利用生物特有的降解有毒有害污染物的能力,去除环境中的污染物,从而使受污染的环境部分或完全地恢复到原始状态。与传统的物理、化学方法相比,生物法具有能耗少、成本低、效果好、易操作、持续时间长、无二次污染等优点,是极具发展潜力和应用前景的主体修复技术。文章概括了生物修复河道过程中几种常用生物制剂的研究现状,以期为我国正在开展的城市河道治理提供有价值的参考。1 酶制剂在河道治理中的应用酶制剂是一种由多种酶类、表面活性剂及无机营养物复合而成的高效净化剂,可直接应用到受污染水体。酶制剂由于是细胞胞外酶提取物,其对溶氧量没有严格要求,在缺氧甚至厌氧环境条件下,依然可以发挥作用,其可有效削减水体污染负荷,改善水质,提高水体溶解氧,对河道中土著微生物吸收降解有机物的酶促反应具有引导和协同作用,从而逐步恢复水体的微生态系统。如在北京市、秦皇岛市、厦门市等河道治理中,采用生物复合酶污水净化剂对污染水体进行原位生物修复工程实践,结果表明,酶制剂能迅速提高水体的复氧能力,消除水体及底泥的黑臭现象[3]。刘溪[4]利用酶制剂对实际城市黑臭河道(劣V 类水)进行处理,实验表明,处理后的水体可提高至Ⅳ类水,COD、NH3-N去除率分别为90%、77%,且嗅味、色度能够有效消除。2 生物促生剂在河道治理中的应用生物促生剂是生物修复的一种手段,它是由有机酸、缓冲剂、酶、营养物质和能量等组成,可用于修复受污染河道。通过向水体中投加生物促生剂,提高微生物的代谢能力,使得微生物能够在较差环境中大量生长繁殖,并形成良好的菌胶团,以达到改善水质,降低污染物浓度的目的。同时,还能增加物种多样性,丰富群落结构,使多种微生物协同作用,更有效的降解污染物,并提高系统的抗冲击能力,因而有助于改善和恢复整个水生生态系统。韩大巍等[5]利用生物促生剂协同曝气修复黑臭河道,经过60h 以后,对上层水体中的COD,TP 及NH3-N 物质去除率分别可达50%,98%和75%。与此同时,底泥的总厚度也有所削减。且仅消耗了30d 即可完全驯化河道内的微生物,从而快速有效治理了北京市昌平区某河道水体黑臭。此外,间歇曝气联合生物促生剂对南宁市竹排冲黑臭河道进行治理,结果也表明,不但能够有效净化上覆水体,而且对底泥厚度具有一定程度的削减[6]。3 菌制剂在河道治理中的应用通过向受污染河道水体中引入经过培养筛选的一种或多种与土著群落结构相关的具有独特或专性代谢功能的微生物菌种,催化降解河道中的污染物,使其转化为稳定、无毒性的最终产物,以达到消除河道黑臭,恢复河道生态的目的。菌制剂修复技术在河道治理中已经得到了广泛的研究和应用。在河道中单一直接投加本源微生物菌剂发现,只可初步消除河道的黑臭现象,出水水质仍需进一步提升[7]。单一的微生物还不能完全修复河道生态环境,唐露[8]利用复合微生物菌剂KS50 以及其中的优势菌分别对黑臭河道进行修复,对比两种菌剂的修复效果,复合微生物菌剂的处理效果明显优于使用单一菌剂,能够有效去除河道底泥厚度、降低有机污染物,消除黑臭现象。李红霞等[9]利用自主研发的高效菌剂净化天津市某河道污水,研究表明,该菌剂能够有效降解水中的N、P 污染物,在投加后的3d 对水体就有显著的净化效果,NH3-N、TN 和TP 的最高去除率分别为88.89%、56.24%和51.88%。这为菌制剂应用于受污染河道的治理与修复提供了一定的理论参考。4 生物促生剂和菌制剂联合在河道治理中的应用由于河道水体受污染情况复杂,单一菌剂修复往往不能达到理想的效果。如单独添加生物促生剂,底泥及上覆水体仍然出现较高比例的COD 及氮磷污染,并不利于河道治理[5]。因此,生物促生剂和菌制剂联合使用的研究,将为城市河道的修复提供理论及技术支持。刘成[10]报道:生物促生剂和菌制剂联合使用时,上覆水体中CODCr、TN、NH3-N 和TP 的去除率分别达62.86%、74.25%、99.42%和63.64%,底泥可削减4.95cm 和其氧化层厚度达3.25cm;底泥中微生物的种类及数量进入稳定期仅需15d,水体中污染物浓度在40d 后趋于稳定。生物制剂的联合使用有效修复了黑臭河道底泥及上覆水体,加快修复速度和缩短周期。结语生物制剂在城市河道的修复与治理中的推广应用前景广阔,但其过程是一个极为复杂的系统工程,再加上河道水体受污染的实际情况复杂,需要结合一定的其他处理技术,进一步探索组合工艺,进而提高受污染河道的治理效率及修复能力。生物制剂修复中,微生物菌种的选取是决定其污染治理效果的关键。因此,高效菌种的筛选与开发是该领域中的一项重要任务。另外,在今后生物制剂治理河道的工作开展中应对整个区域环境的影响以及风险评估加强研究,建立健全其评价体系。参考文献[1]钱嫦萍,王东启,陈振楼,黄民生,吴林林.生物修复技术在黑臭河道治理中的应用[J].水处理技术,2009,35(04):13-17.[2]季树凯.天津市城市河道污染原因及治理对策分析[J].海河水利,2015(04):16-17.[3]李晓粤.黑臭河流原位生物修复技术的探索及应用[C].中国环境科学学会、四川大学.2014 中国环境科学学会学术年会论文集(第五章).中国环境科学学会、四川大学:中国环境科学学会,2014:1209-1213.[4]刘溪.用微生物和酶制剂处理城市黑臭河道的研究[J].中国环保产业,2017(11):37-40.[5]韩大巍,张广会,马超.曝气对生物促生剂修复城市黑臭河道水体的影响[J].科技创新导报,2016,13(07):93-94.[6]胡湛波,刘成,周权能,武春辉,涂玮灵,梁益聪.曝气对生物促生剂修复城市黑臭河道水体的影响[J].环境工程学报,2012,6(12):4281-4288.[7]庄景,谢悦波,宗绪成,范荣亮,吴霞.单一直接投加微生物修复技术在河流治理中的应用[J].水资源保护,2011,27(02):63-66.[8]唐露.复合微生物原位修复黑臭河道底泥试验研究[D].西安工程大学,2019.[9]李红霞,张建,杨帅.高效菌剂对河道污水处理的实验研究[J].科技资讯,2015,13(28):81-83.[10]刘成.生物促生剂联合微生物菌剂修复城市黑臭河道底泥实验研究[D].广西大学,2012.
文章来源:《生物数学学报》 网址: http://www.swsxxb.cn/qikandaodu/2021/0413/470.html