微生物強化修復技術(shù)在錦州市河道治理中的應用

賀 磊

(葫蘆島市南票區(qū)水利局，遼寧 葫蘆島 125027)

微生物強化修復技術(shù)在錦州市河道治理中的應用

賀 磊

(葫蘆島市南票區(qū)水利局，遼寧 葫蘆島 125027)

由于城市工業(yè)化的快速發(fā)展和人口激增的雙重因素，越來越多的工業(yè)污水和生活垃圾排放到河道內(nèi)，導致錦州市河道水質(zhì)嚴重惡化。本文以錦州市的河道為研究區(qū)域，進行了不同微生物的組合，以期尋求治理效果最佳的組合方式，同時探討了不同微生物在河道治理工作中的作用，得到如下結(jié)論：使用特定的微生物，可以較好地治理河道污染狀況并可使水質(zhì)保持穩(wěn)定狀態(tài)。但當溫度偏低或污染程度較高時，微生物強化修復技術(shù)的效果不佳；不同的微生物投放組合有著不同的凈水效果，將光合細菌、BSW、W14、ID6組合投放時凈水效果最佳。

錦州市；河道治理；微生物；強化修復技術(shù)

城市內(nèi)的河道與城市居民的生產(chǎn)和生活息息相關，作為整個城市系統(tǒng)的關鍵組成部分，在城市快速發(fā)展歷程中，起著舉足輕重的作用[1]。由于城市工業(yè)化的快速發(fā)展和人口激增的雙重因素，越來越多的工業(yè)污水和生活垃圾排放到河道內(nèi)，導致城市污染問題日益嚴重，城市內(nèi)的河道水質(zhì)嚴重惡化，雖經(jīng)治理，但治理程度遠滯后于粗放型工業(yè)化的發(fā)展速度，尚沒有從根本上改變城市水污染嚴重的狀況。為保證城市經(jīng)濟與環(huán)境的可持續(xù)性發(fā)展，河道污染是我們亟待解決的問題[2]。

微生物強化修復技術(shù)目前已經(jīng)成為廣泛歡迎和應用的河道治理技術(shù)。作為一種新型河道水體污染修復技術(shù)[3]，它以應用某種微生物激活劑或高效功能微生物為主要技術(shù)手段，使河道內(nèi)的微生物保持較高的活性，使河道中污染物的降解和轉(zhuǎn)化工作加快，以達到河道治理的效果[4]。

雖然與其他河道治污方法相比，微生物強化修復技術(shù)存在著明顯優(yōu)點，但在河道治理實踐中仍存在許多未解決的問題。本文以錦州市內(nèi)的河道為研究區(qū)域，進行了不同微生物的組合，以期達到治理效果最佳的組合方式，同時探討了不同微生物在河道治理工作中的作用。

1 概 況

1.1 河道概況

錦州市位于遼寧省的西南部，是華北和東北兩大經(jīng)濟區(qū)域的重要連接點。錦州市在遼寧西南部地區(qū)快速發(fā)展過程中，起著舉足輕重的作用，錦州市土地面積達到1.03萬km2，水域面積為8.35萬km2, 錦州市所在區(qū)域?qū)儆谂瘻貛О霛駶櫟貐^(qū)，全年80%的降水主要集中在7—8月，降水量分布極不均勻且降水形式多為暴雨或特大暴雨。錦州市境內(nèi)流域面積較大的河道有大凌河、小凌河等。

小凌河屬于山溪性河流，流經(jīng)錦州市境內(nèi)段全長約為85km，水面面積約為0.86萬m2，多年平均徑流量為2.13億m3，河道中心位置水深約為2.60m，水土流失嚴重，主要依靠降水進行補水。該河道周圍人口密集，基本上接納了河道附近全部的居民生活污水和垃圾。相關資料顯示，該河道的平均溶氧值為0.76mg/L，平均氨氮值為20.84mg/L,水體中的氮素遠遠超標。

1.2 水質(zhì)測定方法

選用便攜式水質(zhì)監(jiān)測儀作為量測河道治理現(xiàn)場河水的pH值、溶氧值、溫度值等因素的實驗工具[6]?？偟?、氨氮量、CODMn等因素的測定方法見表1。

表1 河道水質(zhì)因素測量方法

2 強化修復實驗與監(jiān)測

2.1 錦州市區(qū)河道治理微生物強化修復實驗

2015年9月20日，待旋切式曝氣裝置安裝工作完成后，每天向大凌河和小凌河河道內(nèi)投放150L光合細菌，若在陰天暫時停止投放工作，恢復天晴后補回暫停投放的數(shù)量，直到河道內(nèi)溶氧值達到5mol/L后，增加投放BSW工作，投放頻率為80L/天[7]。

待兩個月之后，大凌河、小凌河兩條河道使用微生物強化修復技術(shù)同步開展河道治理工作。針對兩條河道不同的污染程度采用不同的組合方式投放不同種類的微生物，探究不同微生物對河道水質(zhì)治理的作用，從而得到最佳投放微生物組合(見表2)。

表2 大凌河、小凌河河道投放微生物組合方式

2.2 錦州市區(qū)河道治理微生物強化修復實驗中水體變化監(jiān)測

2015年9月20—12月20日，每月隨機取樣本8～9次。兩個月后，每天在大凌河、小凌河河道兩岸隨機取點使用便攜式水質(zhì)檢測儀進行河道治理現(xiàn)場河水的pH值、溶氧值、溫度值等因素檢測，在每次投放微生物之前分別取大凌河和小凌河河道表面河水作為樣本，并將取樣時間和天氣記錄下來，將取回的樣本帶回實驗室，使用儀器進行河道水質(zhì)因素檢測實驗[8]。

3 河道治理分析

3.1 大凌河、小凌河河道水體溫度變化

溫度作為整個河道生態(tài)系統(tǒng)關鍵的因素，對河道內(nèi)動植物、各種微生物的生長狀況都能產(chǎn)生一定影響，因此將水體溫度作為錦州市區(qū)河道治理微生物強化修復技術(shù)應用效果的重要評價指標[9]。

大凌河自2015年9月20日以后，整個河道的河水溫度一直在-5～8℃之間變化，溫度較低，微生物的新陳代謝變得緩慢，之后水溫逐漸回升，到6月份，水體溫度上升到25℃，對微生物生長狀況基本沒有什么影響。

2015年5月，小凌河河道內(nèi)的水體溫度上升到22℃，與大凌河的水體溫度差別很小。

3.2 河道治理微生物強化修復實驗中氨氮變化

自2015年9月20日在大凌河、小凌河安裝旋切式曝氣裝置后，每日投放光合細菌,河道水體中氨氮值逐漸降低；9月30日開始投放BSW后，河道內(nèi)氨氮值并沒有出現(xiàn)明顯下降情況。10月5日可能是由于附近居民排入污水和生活垃圾較多，氨氮值有所上升。2015年11月20日，大凌河、小凌河實施二次治理，投放光合細菌、BSW及W14、ID6后，水體氨氮值呈現(xiàn)出十分明顯的下降速度。2月25日后下降速度趨于平緩，大凌河流域氨氮值變化幅度明顯大于小凌河，說明經(jīng)過兩次河道微生物治理后，河道水質(zhì)得到了改善，三種微生物在實驗初期均取得了效果，實驗后期微生物不能在污染嚴重的水體中成長，發(fā)揮的作用不明顯。通過大凌河與小凌河比較可以看出，W14的修復效果要好于ID6,四種微生物組合使用效果最佳(見圖1)，應根據(jù)污染程度選擇相應的配合比。

圖1 大凌河、小凌河河道水體氨氮變化情況

3.3 河道治理微生物強化修復實驗中總氮變化

2015年9—12月，大凌河河道水體受工業(yè)廢水、生活垃圾或天氣的影響波動比較大，但最終變化較小，說明大部分的氨氮是被同化了。2015年12月5日之后，大凌河河道內(nèi)總氮量整體變化比較平穩(wěn)，受天氣因素影響較大。小凌河河道總氨量變化與大凌河基本相似，在實驗初期，下降速度比較快，隨著時間的推移逐漸趨于平緩。通過小凌河與大凌河相比可以看出，投放ID6脫氮效果比較明顯，說明在較短時間內(nèi)一起投放四種微生物具有明顯的脫氮效果(見圖2)。

圖2 大凌河、小凌河河道水體總氨變化情況

3.4 河道治理微生物強化修復實驗中CODMn的變化

2015年9月20日，河道治理工作開始展開后，大凌河河道CODMn含量逐步降低(見圖3)，實驗初期下降速度較快，后期逐步趨于平緩，說明高濃度的光合細菌和BSW可以有效清理CODMn。小凌河內(nèi)CODMn含量先降后升，雖然數(shù)據(jù)波動比較大，但未有明顯變化，說明實驗初期，因加入微生物緣故，水體內(nèi)CODMn含量降低，水質(zhì)得到改善，后因污染物超標，微生物不能有效發(fā)揮功能。

圖3 大凌河、小凌河河道水體CODMn變化情況

4 結(jié) 語

本文利用實驗室實驗和現(xiàn)場實踐成果，對微生物強化修復技術(shù)在錦州市河道治理中的應用進行了全方位研究，得到如下結(jié)論：錦州市利用微生物強化修復技術(shù)治理河道污染時，通過監(jiān)測水體中各個因素的變化，發(fā)現(xiàn)在溫度適宜、污染程度一般的前提下，使用特定的微生物，可較好地治理河道污染狀況并可使水質(zhì)保持穩(wěn)定狀態(tài)。但當溫度偏低或污染程度較高時，微生物強化修復技術(shù)的效果不佳；不同的微生物投放組合有著不同的凈水效果。試驗結(jié)果表明：投放微生物具有W14時，能夠有效去除氨氮，但是去除總氮的能力不如增加ID6的投放方式，將兩者有效結(jié)合，能夠更好地達到凈化水質(zhì)的效果，但是當CODMn含量較低時，微生物修復水體效果不佳。

[1] 宋釗.城市河流水污染治理及修復技術(shù)[J].工業(yè)用水與廢水,2013,44(4):6-8.

[2] 趙振.氧化試劑(硝酸鈣)控制黑臭底泥營養(yǎng)鹽釋放的效果研究[J].環(huán)境科技,2010,5(4):17-19.

[3] 季永興,劉水芹,張勇.城市河道整治中生態(tài)型護坡結(jié)構(gòu)探討[J].水土保持研究,2001,8(4):25-28.

[4] 徐飛.沈陽地區(qū)水資源短缺原因分析及對策研究[J].水資源開發(fā)與管理，2015(1)：24-26.

[5] 任秀娟,吳大付,張莉,等.植物修復技術(shù)在污水生態(tài)系統(tǒng)中的應用研究展望[J].河南科技學院院報(自然科學版)，2013(3):66-70.

[6] 杜良梅，張麗，和麗萍，等.利用人工濕地處理云南高原湖泊河水的凈化效果分析[J].環(huán)境科學導刊，2013,32(6):44-47.

[7] 錢嫦萍.中國南方城市河流污染治理共性技術(shù)集成與工程績效評估[D].上海：華東師范大學,2014.

[8] 董敏.城市污染河道底泥疏浚與吹填的重金屬環(huán)境行為及生態(tài)風險研究[D].上海：華東師范大學,2014.

[9] 董婷婷.遼寧省市際以上界河信息調(diào)查與成果分析[J].中國水能及電氣化,2016(5):30-32.

The Application of Enhanced Bioremediation Technique in River Regulation of Jinzhou City

HE Lei

(WaterConservancyBureauofNanpiaoDistrict,HuludaoCity,Huludao125027,China)

As the double elements of rapid expansion of urban industrialization and population boom, more and more industrial waste water and household garbage are discharged into the river, which lead to the serious deterioration of river water quality in Jinzhou City. The article regards the river in Jinzhou City as the research zone, conduct combination of different microorganism, in order to seek compound mode with best governance effect, and discuss the effect of different microorganism played in the river regulation work and get the below conclusion: by using specific microorganism, river pollution condition can be governed better and can make the water quality to keep stable. But when the temperature is too low or the pollution level is too high, the effect of enhanced bioremediation technique is not good; Different microorganism putting in combination have different water purification effect, to make the best water purification effect when the combination of photosynthetic bacteria, BSW、W14、ID6 are put in.

Jinzhou City; river regulation; microorganism; enhanced bioremediation technique

10.16617/j.cnki.11-5543/TK.2017.03.006

TV85

B

1673- 8241(2017)03- 0018- 04