陈凯歌
广东省水利水电第三工程局有限公司，广东东莞，523710
摘 要：近年来，我国黄河河口湿地水质富营养化现象日趋严重，污染物质主要是有机物和氮、磷，平均水质劣富营养化程度处于中等水平，严重影响到黄河河口的饮用水供水安全。下面本文将对生物填料与水生植物联在黄江河河口湿地水质提升中的应用进行探讨，首先分析了黄河河口湿地的概况，随后对生物填料与水生植物联技术进行深入研究，最后提出具体应用策略。
关键词：生物填料；水生植物联；黄河河口；湿地；水质提升
前 言：
随着我国社会经济的发展，当前中国地表水污染依然较重，水体污染和富营养化现象日趋严重，富营养化问题突出。黄河河口湿地地区水质持续恶化直接导致污染物总量不断增加，可以说水质的改善是控制富营养化的关键，加强入污染控制、水质净化、生态修复对于遏制太湖水质恶化，下面将对生物填料与水生植物联在黄江河河口湿地水质提升中的应用进行论述。
1 黄江河河口湿地概况
1.1地理位置
黄江河位于汕尾市海丰县境内，发源于广东莲花山脉上腊烛山，上游为罗峰水，经长沙湾虎头沟出海，经平东镇，公平镇，海城镇，城东镇，附城镇，流域面积约1182平方公里。多年来在省委省政府的正确领导下，海丰县委县政府深入贯彻落实科学发展观和生态文明建设理念，实现了全县经济的持续稳步发展、社会建设的扎实推进和人民生活水平的不断改善，但也面临着突出的生态环境问题，境内河流水质出现了超标问题。
1.2当前现状
根据《广东省水污染防治行动计划实施方案》和《汕尾市水污染防治目标责任书》等文件，黄江河西闸断面水质目标为地表水环境质量III类标准，枯水期为防止咸潮上溯，黄江河水体流动性较差，溶解氧处于过饱和状态，浓度在11.28-15.41mg/L之间，pH在8.0-9.35之间，呈现显著的藻类生长特征，叶绿素a高达100-145mg/m3。通过调研简报可知藻类优势种共10种，综合考虑所有条件，黄江河受有机质污染富营养化较严重。在经过截污纳管、农业面源污染控制、工业企业达标排放等削减入河污染负荷的努力下，黄江河西闸断面整体水质有所改善，要实现全年达到III类水质目标仍需要继续努力。
2 生物填料与水生植物联技术探讨
2.1工艺技术
依据天然河床、人工填充滤料等载体上附着的生物膜，通过吸附、降解及过滤作用去除河水中的污染物，使得生物膜在降解有机物的同时具有脱氮的潜能，兼有活性污泥法和生物膜法的优点，能够提高系统净化河水的能力与稳定性。在国内很多生物填料技术的应用实例，采用悬浮填料移动床工艺处理苏州河支流河水，由于生物膜固着生长在填料上，采用弹性立体填料、微孔曝气富氧生物接触氧化法对河水进行修复，解决水域污染问题。用生物方法治理纳污河道，可以加速河流水体中的污染物质的去除，对应用生物填料技术的水处理系统进行强化[1]。
2.2填料选用
填料为生物膜的生长提供了基地，结构特性及其表面特性对生物膜形成和发展起着重要的作用，其特性对生物膜的性状、氧的利用率和水力分布条件等起重要的作用，选择应遵循生物、化学及热力学稳定性原则，对生物膜活性无明显抑制性，按填料安装方法分类。大部分组合填料是将醛化纤维或涤纶丝压在环的环圈上，不仅能均匀地着床于填料丝条上，且能在运行过程中获得越来越大的比表面积。
2.3微生物应用
微生物其对污染物的降解、物质转化非常重要，其可以作为水体污染程度及受污后治理恢复状况的指示指标，应用于生物修复的微生物按照来源可分为土著微生物。水生植物通过通气组织的运输，黄河污染水体中中大部分有机物质在这一区域被好氧微生物，利用其特性可分解成为二氧化碳和水有机氮化物，将硝化细菌所降解和进一步转化[2]。
2.4水生植物联
水生植物自身能吸收一部分营养物质，系统中植物根系常形成一个网络型的结构，为微生物的吸附和代谢提供了良好的生物物化环境条件。水生植物将氧气从上部输送到根部，这一环境能刺激有机物质的分解和硝化细菌的生长，且水体中的着生动物也有着很重要的作用，可以将水中悬浮的藻类及有机碎屑滤食、转化，从而增加水体的透明度的作用，使湖水中悬浮物质絮凝，促使水质转好变清。
3 生物填料与水生植物联在水质提升中的应用策略
3.1固定化微生物修复
修复富营养化水体的固定化微生物可以利用的铵态氮和硝态氮，通过自身吸收来达到脱氮的目的，借助硝化反硝化作用来达到脱氮的目的。光合细菌的脱氮机制是通过好氧直接吸收分解和厌氧反硝化作用达到脱氮效果，能增强光合细菌的光合磷酸化过程，对透明度的提升效率达到了95％以上，但游离的光合细菌也存在一些弊端，如作用时间短从而不能稳定有效的处理水体，缺乏吸附和生长繁殖的载体，为实现光合细菌的固定化，可利用海藻酸钙固定化的光合细菌处理人工模拟的富营养化水体，总氮、总磷的去除率能达到60％以上。固定化光合细菌对富营养化养殖水体也具有极佳的净化效果，采用沸石、碳酸钙和海藻酸钠混合包埋光合细菌条件下，固定化光合细菌对铜绿微囊藻抑制作用＞80％[3]。
3.2微生物修复剂投加
微生物修复剂投加技术是投加有效微生物群EM，可以快速提高水体中微生物的浓度，达到修复富营养化水体水质的目的。有效微生物群EM是从自然界中筛选出各种有益微生物，其微生物组合以硝化细菌、酵母菌和乳酸菌等为主，实际应用中能够使水体中TN、TP含量下降，且水体透明度也有明显的提高。利用微生物复合修复剂对富营养化黄河河口湿地的修复过程中，水体中TP含量均下降了65％以上，微生物修复剂在降低富营养化水体有机污染物方面有着明显的成效，利用微生物来修复富营养化水体仍然需要对各种微生物发挥最佳降解效果进行研究，从而进一步提升修复效率、解决需菌量大等问题。
3.3挺水植物修复
挺水植物对水体有较好的净化能力，在低浓度下各植物生长状况都较好，在高浓度下香蒲和鸢尾的耐受能力明显高于菖蒲，并且去除率都达到了60％以上，在高浓度下香蒲净化率为74％，在中低浓度下各植物对TP的去除率都可以高达80％以上，但鸢尾对不同程度富营养化水体中的去除效果都较为明显，因此在黄河河口湿地中被有效应用[4]。
3.4生物填料修复
水体修复利用植物浮床的案例有很多，利用植物根部的吸收、吸附作用，消解富集于水体的氮、磷和其他有害物质，利用香菇草、睡莲、西伯利亚鸢尾三种植物制成植物浮床净化效果优于植物浮床单独作用。在此过程中可加入固定化氮循环细菌和水体中原有微生物进行原位修复，将植物浮床—微生物广泛应用于水体治理中，在一定程度上克服了单一修复技术的不足，联合修复技术将会成为水体修复领域的研究热点。
结束语：
微生物具有良好的净水效果，可以借助分子生物学技术手段对水体进行修复，并借助联合技术对大面积的富营养化水体进行修复，做到扬长避短、取长补短，在较短的时间内达到最佳的处理效果。
参考文献：
[1]彬，张进，魏亮，等. 高效生物膜悬浮填料研究进展[J]. 四川环境，2020，39(1):201-206.
[2]雷晓玲，罗棉心，魏泽军，等. 山地城市生物滞留带改良填料除氮效果研究[J]. 环境科技，2020，33(1):13-16，22.
[3]赵远哲，杨永哲，王海燕，等. 新型填料A/O生物滤池处理低碳氮比农村污水脱氮[J]. 环境科学，2020，41(5):2329-2338.
[4]徐波，周正兵，甘雁飞，等. 不同填料曝气生物滤池处理生活污水效能研究[J]. 水处理技术，2020，46(6):126-129，140.