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生物修复技术在水环境治理中的应用研究吕杰

发表时间：2020/1/16 来源：《基层建设》2019年第28期作者：吕杰

[导读] 摘要：当前城市发展中水环境的整体状况，体现着其生态建设水平。

        天津绿茵景观生态建设股份有限公司天津市 300450
        摘要：当前城市发展中水环境的整体状况，体现着其生态建设水平。实践中为了保持水环境良好的治理效果，则需要加强生物修复技术，增加成熟水环境治理中的技术含量，确保其治理工作落实有效性。在此基础上，有利于保持水环境良好的功能特性，促使其治理方面的工作状况可逐渐改善。文章简单介绍了生物修复技术，分析了水环境治理中存在的问题，探讨了生物修复技术在水环境治理中的应用。
        关键词：水环境；治理；生物修复技术
        引言
        水环境的好坏将直接关系到生态平衡与人类身心健康。随着时代的不断发展，工业生产水平亦在提升，尽管经济可以得到迅速发展，但人类也付出了比较惨痛的代价，那就是环境面临严重污染。在环境污染中，水环境污染比较严重，备受人们重视，各国采取有效的对策治理水环境污染，虽然取得一定的成绩，但还是会出现反弹现象，整体治理效果不尽人意。为了改变现状，就必须要采取有效的治理手段。采用生物修复技术治理水环境污染问题，可以有效降低水环境污染，达到相应的目的。
        1.生物修复技术概述
        在水环境治理中应用生物修复技术将会达到良好的治理效果。生物修复是级别较高的水环境治理技术之一，该技术的亮点是利用生物的特殊性能吸收污染物质，对水环境进行净化，实现生态平衡。生物修复技术能够在不破坏环境的基础之上改善生态结构，对于遭到损坏的物种可以进行合理修复，这样就可以保证水生生态系统得到进一步完善。遭到破坏的水环境生态系统在生物修复技术的改善下，可以完成自我修复和完善，从而保证水生态系统更加平衡。
        生物修复技术中离不开生态学技术的支持。生物修复技术可以对水的流量和状态进行合理控制，减少其遭到污染的可能性和污染比例，保证水环境得到进一步优化。应用生物修复技术时，通常要做好对有关结构的改造和修复工作，或者重新进行建设。有些河岸的边坡结构类型不合理，为了保证水环境不会遭到污染，就要对边坡结构进行改造。不同水环境中的生物种类不同，要保留生物的多样性，完善水环境生态结构，这样就可以实现生态平衡。
        2.水环境治理中存在的问题
        2.1缺少综合性的防治措施
        城市水环境治理中，生物吸附作为较为重要的内容，是一种跨多种学科领域的知识，其内容包括微生物学、环境工程学、水文地质学等，通过城市水环境微生物治理技术的运用，可以针对城市水环境的基本状况，进行水污染的生物治理。但是，在一些城市的水环境污染控制中，存在着治理方法单一的问题，只是凭借某种微生物投放剂、人工增氧等方法进行污染治理，影响水体污染治理的有效性。
        2.2忽视水环境的生态恢复
        通过对城市水环境污染治理状况的分析，大部分城市中的水污染治理采用清淤、修复驳岸等方法，通过对这些处理方法的分析可知，这些方法不能从根本上解决河道水体污染的问题，在污染清理结束之后下层底泥仍然会释放有机物以及营养盐，影响水环境治理的有效性。因此，在当前城市水环境治理中，应该通过水环境生态修复方法的运用，进行水环境生态功能的展现，以延长水体生物链，并根据水环境治理的基本状况，通过城市水环境的修复，充分满足当前城市水质污染的处理需求，提升水质污染的控制指标。
        3.生态修复技术的种类与应用
        3.1人工湿地与生物氧化塘
        人工湿地是由人工建造和控制运行的与沼泽地类似的池塘。被污染的水体进入湿地后，沿水平或竖直的方向流动。在微生物、水生植物、水生动物和底泥的作用下以过滤、吸附、植物吸收、动物吸收、微生物分解的协同方式实现水体的净化。人工湿地不仅具有去除悬浮物和有机污染物的功能，还可以通过人工强化手段实现水体中微生物与植物根系的协同脱氮作用和对水体中磷元素的吸收。这极大程度上拓展了其适用范围。

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在实际运营中发现，人工湿地具有形式多样、能够因地制宜地建造、建造成本低廉、操作简单、管理方便、对常规污染物处理效果较好、能耗低和运行费用低等优点，但也存在占地面积大、个别季节有异味影响感官等缺陷。类似于人工湿地，生物氧化塘也是一种利用微生物天然净化能力来实现水体净化的系统。其独特之处在于，生物氧化塘可借由人工曝气、投加高效菌种、培育合适的水生生物等措施进行功能强化。在净化水体时，生物氧化塘内部的食物链得到延长，微生物、水生动植物可以构成生物多样性的生态系统促进微生物、水生动植物的相互协作。
        3.2水体人工增氧技术
        相比于自然水体，城市水体具有静止或流动性差、水体容量小、极易受到污染和自净能力差等特点。如果外界环境中的外源性污染加剧，则极易出现由于溶解氧降低而造成的水体黑臭现象。针对上述问题所提出的水体人工曝气就是通过提高水中溶解氧浓度的方式来恢复水生态环境。曝气可以为水中生物提供呼吸所需要的氧，从而加速微生物对污染物的降解。并实现水体由缺氧状态转化为好氧状态，增强水体的净化能力。此外，针对富营养化水体上层好氧而下层缺氧的特点，人工增氧还可以在短期内通过加速硝化反应速度的方式减缓富营养化现象，见效速度快、处理效果好。故人工增氧是目前城市水环境生物修复的重要技术手段，并被广泛应用于城市水环境生态治理。
        3.3生物强化技术
        生物强化技术是指通过向水环境中引入具有特定功能的微生物，以增强水体对降解有机物的能力，并改善和促进原有微生物去除效能。其本质上而言是一种外源微生物投放技术。生物强化技术最早应用于治理高浓度有机废水，有毒、有害难降解污染物的治理和强化废水中油脂的液化和降解等领域。随着功能性细菌的广泛发现、筛选和应用，生物强化技术逐步拓展至江河湖泊与地下水生物的修复中来，并取得了一定的治理效果。但需注意的是，外源性菌群一般都存在对当地环境的适应性问题。同时，外源微生物作为“外来物种”也可能会对本地生态环境造成影响并产生相关的环境安全问题。
        3.4生态浮床
        生态浮床又称为人工浮床、生态浮岛等，是人工浮岛的一种。生态浮床是由绿化技术与漂浮技术结合衍生发展出来的。常见的生态浮床一般由水生植被、植物浮床、浮岛框架和水下固定装置所组成。生态浮床一般以水生植物为主体，利用无土栽培技术，以轻质材料为载体或基质，应用动植物物种间的协同共生关系，在充分利用水体空间的基础上，建立高效人工生态系统，以达到削减水体中的污染负荷，提供生物栖息之所和美化环境的功能。生态浮床的净化机理主要为：一方面利用表面积很大的植物根系网络，过滤吸附水体中大量的悬浮物和溶解性COD；另一方面通过根系吸收水体中的氮、磷等富营养化物质。最后，浮床还可以借由遮光来抑制水体中藻类的光合作用，以防止浮游植物过量生长，使水体透明度大大提高。
        3.5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，以提升污水洁净处理的效果。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。
        结语
        综上所述，为了有效保证水环境安全，提高水质，就要采取有效的生物修复技术，利用微生物的特征去除水中污染物，保证水体得到有效净化。生物修复技术成本低，见效快，不会污染环境，有利于生态修复，有效维护生态平衡，并达到对水资源的保护目的。
        参考文献
        [1]张连水，齐树亭，张青松，王康，蔡灵，彭婷.基于水体污染生物修复技术现状[J].河北渔业，2015（01）：54-56.
        [2]王忠明.水产养殖自身污染及其生物修复技术[J].农家参谋，2017（06）：45.
        [3]刘丹.生物修复技术在水环境治理中的应用研究[J].环境与发展，2019，31（03）：78-79.