摘要:隨著人類(lèi)社會(huì)的不斷發(fā)展,人們生產(chǎn)生活活動(dòng)的加劇,片面追求經(jīng)濟(jì)效益的工業(yè)超標(biāo)排放、生活垃圾污染、惡意的植被破壞等行為造成了自然生態(tài)系統(tǒng)的進(jìn)一步惡化,也給水生環(huán)境帶來(lái)了極大破壞,人類(lèi)在嘗到水生環(huán)境破壞的苦果后,開(kāi)始積極加強(qiáng)環(huán)境保護(hù),并深入探索水生環(huán)境修復(fù)技術(shù)?;诖耍疚膶?duì)水環(huán)境修復(fù)相關(guān)概念及其主要技術(shù)進(jìn)行了分析,以期能夠進(jìn)一步提升水環(huán)境治理成效,促進(jìn)人與自然的和諧發(fā)展。
關(guān)鍵詞:水環(huán)境;污染;修復(fù)技術(shù)
中圖分類(lèi)號(hào):X171.4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):2095-672X(2020)01-00-02
Abstract:With the continuous development of human society and the aggravation of peoples production and living activities,the unilateral pursuit of economic benefits, such as excessive industrial emissions,domestic waste pollution,and malicious vegetation damage,has led to the further deterioration of the natural ecosystem,but also brought great damage to the aquatic environment.After tasting the bitter fruit of the destruction of the aquatic environment,human beings actively strengthen the environmental protection and in-depth exploration of the aquatic environment restoration technology.In this paper,the relevant concepts and main technologies of water environment restoration are analyzed in order to further improve the effectiveness of water environment treatment and promote the harmonious development of human and nature.
Key words:Water environment;Pollution;Remediation technology
水生環(huán)境是重要的自然資源,不僅蘊(yùn)育生命保持生物多樣性,而且能夠調(diào)節(jié)氣候,美化環(huán)境,同時(shí)是自然與人類(lèi)之間的一個(gè)有效緩沖,保護(hù)好水環(huán)境是人類(lèi)的重要責(zé)任。當(dāng)前世界生態(tài)保護(hù)和環(huán)境治理已深入人心,人類(lèi)在探索中結(jié)合先進(jìn)的科學(xué)技術(shù),運(yùn)用物理及化學(xué)的多種方法進(jìn)行水環(huán)境修復(fù),取得了顯著成效。
1 水環(huán)境修復(fù)概念解析
水環(huán)境修復(fù)是指借助于自然生物的自適應(yīng)力和調(diào)節(jié)力以及人類(lèi)技術(shù)外力的作用,改變污染水體的水質(zhì),根除水生環(huán)境中有害物質(zhì),恢復(fù)或提升水環(huán)境質(zhì)量的技術(shù)總稱(chēng)。水環(huán)境修復(fù)技術(shù)在不打破固有水環(huán)境體系平衡的基礎(chǔ)上,充分滿足人類(lèi)可持續(xù)發(fā)展對(duì)水環(huán)境作用的實(shí)際需求。
2 水環(huán)境修復(fù)技術(shù)詳解
水環(huán)境修復(fù)是一項(xiàng)復(fù)雜的工程體系,需要結(jié)合自然調(diào)節(jié)功能與人類(lèi)技術(shù)干擾的共同力量。當(dāng)前較為成熟的修復(fù)技術(shù)主要包括:人工增氧技術(shù)、浮島式植物濾床技術(shù)、生物膜凈化技術(shù)、微生物抑制技術(shù)、底泥生物氧化技術(shù)等幾類(lèi),具體解析如下:
2.1 人工增氧技術(shù)
水環(huán)境修復(fù)的關(guān)鍵是要改善水質(zhì)、增加水體自愈活力,而水質(zhì)活力與水生生物的存活量和水域整體環(huán)境有著緊密關(guān)聯(lián)。充足的氧分是水生有機(jī)物健康生長(zhǎng)的關(guān)鍵因素,惡化的水環(huán)境大多含氧量不足,水生物數(shù)量較低,因此需要首先改善水體的氧環(huán)境,要采用充氧設(shè)備、增氧曝氣船等技術(shù)裝備,提升水體氧含量,改善水環(huán)境營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu),為廣大好氧生物及各類(lèi)藻類(lèi)植物生長(zhǎng)存活創(chuàng)造有利條件,也為水生生物提供充足的食物,從而增加水環(huán)境活力。人工增氧技術(shù)是一種簡(jiǎn)單便捷的水環(huán)境修復(fù)技術(shù),它利用鼓風(fēng)機(jī)將空氣推入輸送管道,再利用空氣管道將空氣以氣泡的形式在水體中由下而上的進(jìn)行散發(fā),從而將空氣中氧分融入水質(zhì)中,將水中的有害氣體排出。此技術(shù)相對(duì)經(jīng)濟(jì)實(shí)惠,但須注意的是人工增氧技術(shù)對(duì)水體類(lèi)型有較大限制,一般不適用于相對(duì)封閉的水環(huán)境。
2.2 浮島式植物濾床技術(shù)
浮島式植物濾床技術(shù),屬于生物修復(fù)技術(shù)的一種有效形式,它是一種新型人造濕地,它利用人造網(wǎng)格,栽種與水環(huán)境相適應(yīng)的水生植物,形成一種漂浮狀的植物生態(tài)系統(tǒng)。此系統(tǒng)通過(guò)植物網(wǎng)狀根系過(guò)濾作用,去除漂浮物等水體雜質(zhì),再利用植物及微生物自然特性吸收、降解、分化氮、磷、二氧化碳等化學(xué)元素及有害成分,構(gòu)建一個(gè)完整高效的生物凈化體系。這種技術(shù)運(yùn)行成本低廉,可操作性較強(qiáng),且具有一定的環(huán)境美化作用,屬于城市景觀水域常見(jiàn)修復(fù)措施。但隨著水生生物的不斷生長(zhǎng)繁殖,容易造成人造多孔浮板的堵塞,使得植物生物降解功能受到影響。
2.3 生物膜凈化技術(shù)
生物膜凈化技術(shù)即是以自然生態(tài)過(guò)濾單元和人造織物膜(一般使用PVDF材質(zhì),該材料化學(xué)性能穩(wěn)定、抗氧化性強(qiáng)、使用壽命長(zhǎng)、耐污染、易清洗,特別適合于污水處理)為載體,寄養(yǎng)具有污染物降解功能和水質(zhì)分化的高效微生物以及微型生物。利用各種過(guò)濾單元對(duì)原生水體進(jìn)行凈化處理。原生水首先經(jīng)過(guò)巖土、砂礫、粘土以及植物層進(jìn)行粗濾,然后在自然光合作用的分解下減弱部分有害物,再經(jīng)過(guò)人造生物膜內(nèi)的光合細(xì)菌、硝化細(xì)菌等復(fù)合高效微生物的吸收釋放作用進(jìn)行二次過(guò)濾,進(jìn)一步降解污染質(zhì),其后經(jīng)過(guò)凈化系統(tǒng)控制單元的蓄放流過(guò)程實(shí)現(xiàn)水體凈化(如圖1)。生物膜過(guò)濾技術(shù)具有較強(qiáng)的抗污染和化學(xué)毒害能力,有利于系統(tǒng)內(nèi)微生物的生長(zhǎng)繁殖,便于構(gòu)建一個(gè)高效的水生生態(tài)體系。但是此方法對(duì)技術(shù)要求較高,特別是對(duì)于生物膜的設(shè)置和養(yǎng)護(hù)較高,且后期費(fèi)用較大,不適宜大江大湖的規(guī)?;茝V,較多用于城市內(nèi)河和濕地。
2.4 微生物抑制技術(shù)
微生物一般指細(xì)菌、病毒、亞病毒、真菌和某些微型原生物及藻類(lèi)等,這些生物體積極小,肉眼無(wú)法察覺(jué)但他們置身于水體中,對(duì)水質(zhì)污染物起著巨大的分解凈化作用,它們一方面去除水體中的富余質(zhì)和化學(xué)殘留物,一方面抑制藻類(lèi)生長(zhǎng)擴(kuò)散,調(diào)節(jié)水生生態(tài)體系。目前在水環(huán)境修復(fù)方面使用最多的是利用致病微生物阻止藻類(lèi)生長(zhǎng),其做法是人為向水域中施放帶有致病細(xì)菌或病毒的微生物使藻類(lèi)感染病菌,喪失傳播擴(kuò)散的能力,從而有效抑制藻類(lèi)增長(zhǎng)。而某些溶藻細(xì)菌對(duì)微囊藻等藍(lán)藻有很強(qiáng)的溶解作用,它們與水環(huán)境中的同生藻類(lèi)爭(zhēng)奪養(yǎng)分,使其葉綠素含量急速下降,使得這些藻類(lèi)因營(yíng)養(yǎng)缺失和生存空間被擠壓而逐漸死亡。水環(huán)境修復(fù)中借助微生物病菌傳播快、影響大、成效高等特性,能快速消耗富余生物營(yíng)養(yǎng)資源,達(dá)到抑制藻類(lèi)生物生長(zhǎng)的目的。
2.5 底泥生物氧化技術(shù)
水環(huán)境污染另一個(gè)根源是底泥富余污染物,水環(huán)境中底泥常年累積,不流動(dòng)不清理,聚集大量污染原,無(wú)論水體如何更換和變化底泥污染始終存在,并會(huì)再次污染水體,所以修復(fù)水環(huán)境要著重處理底泥污染物。底泥生物氧化技術(shù)是將Fe、Cu、Zn、Co等微量元素,通過(guò)精準(zhǔn)施藥的方式投入到需修復(fù)的水環(huán)境底泥上,通過(guò)硝化和反硝化原理分解消除水體底泥和水體中的氨氮和耗氧物質(zhì),以達(dá)到修復(fù)水質(zhì)的效果(如圖2)。同時(shí)隨著底泥富余物質(zhì)的減弱,底泥中沉腐物質(zhì)也逐漸被分解,黑臭根源得到解決,有利于優(yōu)化其他水生植物的生長(zhǎng)環(huán)境。這種修復(fù)技術(shù)有利于提升水質(zhì)、治理頑固性水體污染,但在具體修復(fù)實(shí)施過(guò)程中無(wú)法預(yù)判藥物對(duì)水質(zhì)的影響程度,一般使用時(shí)需進(jìn)行效益分析。
3 結(jié)語(yǔ)
水環(huán)境質(zhì)量事關(guān)生態(tài)體系健康和人類(lèi)的可持續(xù)發(fā)展大業(yè),加強(qiáng)防控水體污染、加快治理受損水質(zhì)、綜合衡量各類(lèi)水環(huán)境修復(fù)技術(shù)的功效和特性并針對(duì)不同的水生環(huán)境現(xiàn)狀選用最適宜的修復(fù)及治理措施、構(gòu)建一個(gè)和諧均衡的自然環(huán)境體系,這都是我們當(dāng)前的首要任務(wù)和責(zé)任。
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收稿日期:2019-11-23
作者簡(jiǎn)介:郭創(chuàng)(1986-),男,漢族,碩士學(xué)歷,工程師,研究方向?yàn)樗廴局卫?、流域治理、生態(tài)修復(fù)。