浅谈城市水环境生物修复技术

浅谈城市水环境生物修复技术

金冰冰 孙官贞 郑晨 高航 张萌 楼吴钢

青岛理工大学环境与市政工程学院 山东省青岛市 266033

摘 要：水是生命之源，是城市正常运行不可或缺的元素之一，城市的发展和社会的进步都离不开水的稳定以及城市水环境的良性发展。但是随着经济的快速发展，水质污染、需水量增加，城市的水资源及水环境遭受了巨大的破环，水资源和水环境已成为制约经济社会可持续发展的重要因素。因此，如何保护水资源以及维护水环境在区域经济和社会发展中的重要地位和支撑作用已成为当今研究的热门课题之一。

关键词：水环境；污染；生物修复

1城市水环境现状分析

水体污染严重。氮（N）、磷（P）等营养类污染物没及时有效控制导致城市河道出现不同程度的超富营养化，大量污染物排放物大大超过水环境自洁能力。工业废水和生活污水大量排放，COD排放量超标。水体污染、水资源短缺、严重缺乏生态用水和水生态失衡，这些对环境安全带来了严重的后果，使得水质受到污染。除此之外，部分生产生活与工业用水未能达标排放也是使得河道水质受损的元凶。

1.1 环境能力减弱

随着城镇化进程的加快，城市河流空间被不断挤压，使得河流淤积十分严重，过流断面也因此日渐缩小。与此同时，人口的剧增使得水文效应的矛盾日益凸显。城市的水文过程受到硬化的下垫面的影响，排泄至河道的雨洪量较之以往也更加大，大大延长了地表汇流的历程，最终使得城市河道的行洪能力减弱。

1.2 生态环境恶化

改革开放依赖，加强生态环境建设一直是我国大力倡导的方针政策，然而，我国的生态环境虽取得一定的成效但仍然不太乐观。体现在河道方面具体表现为过度硬化、渠化的河道加大了水体与土壤间物质交换的难度，损坏了相应动植物的生存环境，缩小了湿地面积，弱化了河道的系统服务功能。水生态失衡，水体退化是水环境恶化的重要表现，主要表现在水体面积的缩小；

2 城市水环境破环原因分析

我国城市水污染主要是有机物污染，主要污染物是氨氮、生化需氧量、高锰酸盐指数和挥发酚等；主要污染指标为总磷、总氮、化学需氧量和高猛酸盐指数等，这些因素构成了水污染问题，具有影响范围广，危害程度严重，治理难度大等特征。我国水污染问题产生的原因是多方面的，但主要方面还是人类主观因素的影响。长期以来，我国经济增长方式粗放，企业只追求经济效益，忽视环境效益和生态效益。工业发展中，水消耗量大、利用率低。不仅单位产值污水排放量大，而且万元产值用水量各省区间差距悬殊。

区域经济发展和区域环境容量不相适应，也是造成水环境污染的重要原因。自80年代初开始，各地区利用当地资源，大力发展高耗水的化工、造纸、制革、火电、食品等小型工业，污染物排放量超过了城市水环境的承载能力，造成地下水位下降。经济的快速发展导致城镇工业的发展，城镇化工工业的超量排放污水使很多湖泊水环境受到严重污染，排出的污染物不断增加，而导致水环境受到来得污染；人口数量的增加是城市水环境受到污染的另一原因。人口的增长，生活排污不能及时处理，导致盛水水环境受到污染。

3 生物修复技术概念及应用

生物修复技术指的是通过生物生命代谢活动降低在环境中有害有毒物质的浓度或者使之失去毒害特性，进而能够清除或者是部分清除环境污染，使之能够恢复到初始状态。采取此技术对污染物进行清除，最后得到的物质大部分都是稳定且无害的，有效防止再次转移污染物。此技术具有高效性，且能耗较低，并且是安全的一项环境生物技术。

3.1废水处理中的修复

生物处理是废水处理中的一项良好的处理方法，通过以微生物的活动过程转化和转移废水中的污染物，进而能够有效净化废水。此处理技术是十分有效且经济的一种污水处理方式，不但能够与生物自身特点相结合，具有良好的降解能力、吸附性及沉降性，同时还与可持续发展和生态学的观点相符。根据相关数据表明，美国大概2万座城市污水处理厂里84%使用二级生物处理工艺，英国5600多座城市污水处理厂基本上都使用二级生物处理工艺，日本600多座污水处理水大多数都使用生物法。社会的进步，使得环境污染日益严重，且环境的标准也进一步提升，而生物处理废水技术也不断地研究创新并取得了较好的成绩，研发出了较多的新工艺及新技术、例如厌氧折流板反应器（ABR）生物处理技术、升流式厌氧污泥床（USAB）生物处理技术、氧化沟生物处理技术、废水生物脱氮除磷技术等。

3.2河道的微生物修复

可以使用直接河道曝气的方式进行河道微生物修复，从而提升河道水环境的质量，还可以通过生物膜法，通过填料中的微生物降解有机污染物。有人利用曝气富氧，加入高效微生物菌剂和生物促生液，加入水生植物等组成的生物技术，对某污染严重的支流展开生物修复工程及原位污染质量，经过治理之后，其中水体的黑臭被祛除，水体CODcr平均下降50%，DO升高2mg/L左右，透明度加高10cm，明显改善了河流的水质。

在城市河流的河道内，底质就是河流内的淤泥等，它们是污染物的聚集场所。河道中的淤泥在正常的情况下是可以净化水体的，但是如果河流中的污染物过多，也会成为一个富含污染物的场所，反而污染河流中的水体，导致上层水体的污染。河流中的底质改善技术能够解决河道内淤泥污染的这种情况，通常有两种技术手段，第一个是河道底质清除淤泥技术，另一个是生态修复型处理技术。对于河道底质清除淤泥技术，就是要把河道中污染最严重的淤泥从河流中清除出去的技术。由于河流中的淤泥含有较多的污染物，为了防止河流淤泥中的污染物大量漂浮在河流中，必须对污染严重的淤泥进行清除，从而达到防止河流二次污染的目的。对于生态修复型处理技术，由于河道中的底质淤泥是河流中的一个重要组成部分，它的各种生态特性直接影响了河流的生态环境，我们可以通过重新优化河流底质泥土的功能来进行改善。

4 结语

城市水环境治水体系修复对于提高水环境治理效果具有重要影响，是城市水环境治理工作现代化开展的重要基础，对解决诸多的水环境治理管理问题有良好的帮助作用。城市水环境治理工作的开展要根据城市现代化建设特点及对城市水环境治理的应用进行合理规划，从而保障城市水环境治理效益，提高城市水利环境治理的实际效果。

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