中国城市建设研究院有限公司湖北分院 湖北武汉 430000
摘要：在城市水环境治理工作中，根据水环境实际情况，科学合理地应用生物修复技术，既要使应用的技术操作简单方便快捷，还要有效控制应用成本，遏制水环境富营养化以及黑臭情况的发展速度，恢复水环境中的生态系统，增强水环境的净化能力，从而获得良好的水质，为人们生活和工作提供健康安全的水体。
关键词：生物修复技术；城市水环境治理；应用
1生物修复技术的概念
生物修复技术应用在城市水环境治理中，利用水生植物、水生动物以及人工等方式，为水环境营造治理环境，借助生态系统的修复能力，充分发挥生物修复技术的组织能力以及调节能力，不会对水环境造成二次破坏的同时，还能有效净化水环境，降低水环境的污染程度。生物修复技术包含不同的种类，应用在城市水环境治理中，可以丰富水环境中的菌群，增强菌群的活性以及净化能力，用于处理水环境存在的富营养化、黑臭化等情况，有助于提高城市水环境质量。
2生物修复技术的种类与应用
2.1人工湿地与生物氧化塘
通过人工建造的方式，在城市附近形成人工湿地，将受污染的水资源引入湿地中，保证水体在水平或者竖直的方向运行，利用湿地中的微生物、水生植物，吸附、过滤水体中的污染物质，以便有效净化污染水体。人工湿地在清除水体中的污染物质、有机物以及悬浮物的同时，还能根据水体污染情况，通过人工的方式增强湿地中植物和动物的协同净化能力，有效清除水体中的氮、磷元素[2]。人工湿地可清除水环境中较多的污染物质，应用范围较广，并且操作简单成本较低。人工湿地按照工艺流程可分为推流式、阶梯式、折流失以及复合式；按照布水方式，可分为潜流式和垂直流式；按照植物种类，可分为挺水植物、浮游植物以及沉水植物。与人工湿地相比，生物氧化塘主要利用微生物具有的净化能力，对城市水环境中的污染物质进行吸附。此外，通过人工曝气、增加菌种等方式可提高生物氧化塘的净化能力，一方面保证水环境中的微生物和水生动物的多样性，另一方面增强微生物和水生动物的协同能力。在应用人工湿地和生物氧化塘净化城市水环境过程中，借助废弃的河道或者闲置的土地，打造净化环境，提高闲置基础设施利用率同时，还能有效调节城市气候环境。
2.2水体人工增氧技术
由于城市水环境会处在相对静止的状态，并且流动能力以及净化能力较差，一旦受到外部污染源的影响，或者自身净化速度较慢，就会导致水环境出现黑臭等情况。为避免水体出现黑臭现象，可采用水体人工增氧技术，提高水体中的溶解氧浓度，有效净化水环境。向水环境中增加曝气量，为水中的生物提供充足的氧气，有利于提升微生物降解污染物质的速度。此外，在富营养水环境中，上层空间好氧量较多，而下层严重缺氧，应用人工增氧技术，加快硝化反应速度的同时可有效遏制富营养化发展速度。
2.3生物栅净化法
利用微生物、动物及植物的共生作用，设计出与水体自然净化法原理类似的水体净化装置。生物栅净化法修复污染水体机理：利用特殊材料与水生植物根系，构筑起特殊的生物栅，利用生物栅沉降、拦截受污染水体中的固态污染物，此外，水生植物根系可吸收受污染水体中的磷、氮等有机物，从而实现修复受污染水体的预期效果。
2.4曝气净化法
曝气净化法修复受污染水体，是利用空气中可溶解于待修复水体养分，增强修复水体含氧量，利用曝气将水体中悬浮物均匀处于悬浮状态，扩大微生物与受污染水体溶解接触面，能够让微生物获得足够溶解氧分解受污染水体污染物的效果。可见，曝气净化法修复水污染，核心技术因素是要解决好溶解氧来源。目前，主要采用空气中氧、人工制造氧以及水生植物光合作用等，为污水修复提供氧气。曝气净化法修复受污染水体，也能够显著增强受污染水体生物多样性，提升受污染水体自我修复能力。
2.5水生植物净化法
水生植物净化法治理水环境污染，是通过将水生植物种植于需要修复的水体之中，利用水生植物吸附等，达到净化水质的效果。一是生态浮岛。又叫生态浮床或人工浮床技术。其原理是将香根草、美人蕉等水生植物或陆生植物、浮岛框架、植物浮床以及固定装置等共同组成污水净生态修复系统，从而达到消减水体污染物效果。生态浮岛净化法修复污水的净化原理：水生植物具有发达根系，吸附污水中富营养物质，达到去污效果。二是人工湿地法。利用人工所建造的一种小型综合污水处理系统。通过人工建造、控制运行的，与原始沼泽地功能相似的池塘。其净化原理：利用水生植物发达根系吸收污水中的氮、磷等有机物，湿地底泥土壤离子交换脱氮，起到吸收除氮、磷的良好效果。人工湿地净化工艺具有易管理、操作简便，投入少等特点，但由于水生植物受季节性变化影响较大，且占地面积较大。
2.6微生物净化法
微生物净化治理水体污染污染，包括微生物投放法、促生剂净化法和生物膜技术几种较为典型的处理工艺。其中，促生剂净化法。对受污染水体原有微生物进行监测分析，研制微生物生长繁殖的促生剂，并将其投加至受污染水体，利用促生剂促使受污染水体原有微生物生长，实现吸收、降解水体污染物的效果，达到预期治理效果。
2.7生态浮床
在水环境中应用生态浮床技术，将漂浮技术与绿化技术相互融合，在浮床上种植水生植物，通过无土栽培的方式，使水生植物有效净化水环境。在浮床上水生植物是净化水体的主体，通过有效利用水体空间，栽培水生植物，缓解水体受到的污染负荷。生态浮床在净化水体过程中，需要配置根系发达的植物，利用根系吸附水体中的污染物质，而且有效吸收水体中的氮、磷等元素，避免出现富营养化情况。具体实施时，应根据水环境实际情况，控制生态浮床的范围，减少阳光照射在水体的时间，有效限制水体中藻类植物的光合作用，显著提升水体的透明程度。一般来说，使用陆生植物或者湿生植物，如香根草等，既能保证植物在浮床的生长状态，还能有效控制浮床成本，并且具备一定的景观美化功能，在城市水环境治理中应用较为广泛。
2.8水生动物修复技术
应用水生动物修复技术，将水环境中的浮游动物作为修复技术的主体，浮游动物可不断侵蚀对水体中的细菌、浮游藻类，有效分解水体中的有机物，有助于提高水体的质量。应用水生动物修复技术，还能在水体中建立食物链，为水体中的鱼类、浮游植物等提供食物，使水体中的动植物在和谐的关系中繁殖，以便有效消除水体中多余的物质，从而净化水体。同时，还能增加水体中动物的种类，保证水体生物的多样性，尤其是增加以藻类、细菌等为食物的动物数量，既能减少水体中的污染物质，还能营造和谐稳定的水生生态环境。
2.9土地处理技术
土地处理技术即将土地作为土地处理技术的载体，通过土壤中植物对污染物质的吸附能力，有效过滤和净化水环境。利用土地处理技术具有的快速渗透能力，在城市水环境的附近设置土地处理技术的应用范围，将富含有机物、氮磷等元素的水体引入指定区域内，可以有效治理受污染的水体。
结束语
我国城市化进程发展速度不断加快，城市人口以及企业数量不断增加，产生大量的生活以及工业污水，对城市水环境造成严重的破坏。为缓解城市水污染对城市可持续发展造成的压力，将生物修复技术应用在水环境治理工作中，通过生物修复净化城市水环境，不仅操作便捷而且可以有效控制应用成本，具有广阔的应用空间。
参考文献：
[1]刘奇奇，李怀正，李雪珺.生物-生态修复技术在河道治理中的研究进展[J].广东化工，2019，46（24）：61-63.
[2]蒋宇豪，李敏，唐明哲.微污染河道修复技术及其应用[J].环境生态学，2019，1（08）：83-87.
[3]王晓辉.生物修复技术在城市水环境治理中的应用[J].资源节约与环保，2019（11）：65.
[4]刘云.城市水环境治理生物修复技术分析[J].节能与环保，2019（11）：51-52.