城市景觀水體的生態(tài)修復(fù)方法

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1、城市景觀水體的生態(tài)修復(fù)方法寧冰顏秀勤王金麗(國(guó)家城市給水排水工程技術(shù)研究中心)關(guān)鍵詞：景觀水生態(tài)修復(fù)摘要：本文較全面地介紹了城市景觀水體的生態(tài)修復(fù)方法，包括：曝氣復(fù)氧技術(shù)、生物膜處理技術(shù)、微生物制劑技術(shù)、生物浮島技術(shù)、生物柵修復(fù)技術(shù)、人工濕地技術(shù)、水生植物凈化技術(shù)，以及各類修復(fù)方法的工程應(yīng)用和取得的效果。一、前言生物-生態(tài)修復(fù)（Bioremediation）是國(guó)內(nèi)外近10年開發(fā)，并已成功地用于治理受污染土壤、地表水體、地下水及近海洋面的一種新技術(shù)。它利用培育的植物或培養(yǎng)、接種的微生物的生命活動(dòng)，對(duì)水

2、中污染物進(jìn)行轉(zhuǎn)移、轉(zhuǎn)化及降解，使污染物在現(xiàn)場(chǎng)（或稱就地）降解成CO2、H2O，或轉(zhuǎn)化成無(wú)害物質(zhì)，具有原位凈化水質(zhì)，凈化費(fèi)用省，環(huán)境影響小，能使污染物最大限度降低等特點(diǎn)，同時(shí)也可以恢復(fù)水體中的水生生態(tài)結(jié)構(gòu)、增加水體自凈能力。當(dāng)前，國(guó)內(nèi)外的自然水體生態(tài)修復(fù)技術(shù)包括曝氣復(fù)氧技術(shù)、生物膜法處理技術(shù)、微生物制劑技術(shù)、生態(tài)床技術(shù)、生物柵修復(fù)技術(shù)、人工濕地處理技術(shù)、水生植物凈化技術(shù)等。二、景觀水體的生態(tài)修復(fù)方法1.曝氣復(fù)氧技術(shù)曝氣復(fù)氧技術(shù)是根據(jù)水體受到污染后缺氧的特點(diǎn)，人工向水體中充入空氣（或氧氣），加速水體復(fù)氧

3、過(guò)程，提高水體的溶解氧水平，恢復(fù)和增強(qiáng)水體中好氧微生物的活力，促進(jìn)上下層水體的混合，使水體保持好氧狀態(tài)，同時(shí)抑制底泥氮、磷的釋放，防止水體黑臭，使水體中的污染物質(zhì)得以凈化，從而改善水體水質(zhì)。河道曝氣方式一般采用固定式充氧站和移動(dòng)式充氧平臺(tái)兩種形式。固定式充氧站即是在河道污染段的河岸上設(shè)置鼓風(fēng)機(jī)房或液氧站，通過(guò)管道將空氣或氧氣引人河道水體中，達(dá)到河道增氧的目的，德國(guó)的Emscher河、Fulda河和Teltow河，均采用這種形式充氧。當(dāng)河道較淺且無(wú)景觀要求時(shí)，一般可采用機(jī)械曝氣的形式，多為浮筒式結(jié)構(gòu)，

4、直接固定于河道中，杭州大運(yùn)河的支流就曾用機(jī)械曝氣的形式。移動(dòng)式充氧平臺(tái)的主要形式有移動(dòng)式曝氣船，即是通過(guò)載有供氧裝置的船只在污染河道中的靈活運(yùn)行向污染水體中供氧。河流水質(zhì)變化的不同時(shí)期應(yīng)用河道曝氣技術(shù)，可以分別達(dá)到消除黑臭，減少水體污染負(fù)荷，促進(jìn)河流生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)等效果。英國(guó)泰晤士河、德國(guó)Saar河、澳大利亞的斯旺河，均采用這種形式曝氣復(fù)氧。國(guó)內(nèi)外的實(shí)際運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明，在河道中進(jìn)行充氧不但能改善水體黑臭狀況，而且能使上層底泥中還原性物質(zhì)得到氧化或降解。曝氣在河底沉積物表層形成了一個(gè)以兼性菌為主的環(huán)境，

5、并使沉積物表層具備了好氧菌群生長(zhǎng)刺激的潛能，從而能夠在較短的時(shí)間內(nèi)降低水體中有機(jī)污染物，提高水體溶解氧的濃度，增強(qiáng)水體的自凈作用，改善水環(huán)境。2.生物膜法處理技術(shù)生物膜法是指用天然材料（如卵石）、合成材料（如纖維）為載體，在其表面形成一種特殊的生物膜，生物膜表面積大，可為微生物提供較大的附著表面，有利于加強(qiáng)對(duì)污染物的降解作用，使水體在生物降解、物理吸附、沉降、過(guò)濾等作用下得到凈化。其反應(yīng)過(guò)程是：①基質(zhì)向生物膜表面擴(kuò)散，②在生物膜內(nèi)部擴(kuò)散，③微生物分泌的酵素與催化劑發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，④代謝生成物排出生物膜

6、。生物膜法主要工藝方法有生物接觸氧化法、礫間接觸氧化法、生物活性炭?jī)艋ā⑸锢鹊?、生物濾池、生物接觸氧化池等。生物膜法具有較高的處理效率，對(duì)于受有機(jī)物及氨氮輕度污染水體有明顯的去除效果。日本、韓國(guó)等都有對(duì)江河大水體修復(fù)的工程實(shí)例。a.生物接觸氧化法生物接觸氧化法是利用微生物的作用去除水體中的有機(jī)物、氮等污染物。目前該法已經(jīng)廣泛應(yīng)用于污水及微污染水源水的處理，根據(jù)國(guó)內(nèi)外報(bào)道，生物接觸氧化法對(duì)微污染水體的COD、NH4+-N的去除率可分別達(dá)到20%~30%和80%~90%，是一種行之有效的處理方法。但

7、生物接觸氧化法需要布置專門的填料、曝氣系統(tǒng)以及建立處理構(gòu)筑物，投資和運(yùn)行費(fèi)用較大。此外生物接觸氧化法對(duì)磷的去除效果較差。因此該法在景觀水體水質(zhì)凈化與保持中的應(yīng)用有一定的局限性。b.礫間接觸氧化法該方法是根據(jù)河床生物膜凈化河水的原理設(shè)計(jì)而成，通過(guò)人工填充的礫石，使水與生物膜的接觸面積增大數(shù)十倍，甚至上百倍。水中污染物在礫間流動(dòng)過(guò)程中與礫石上附著的生物膜接觸、沉淀，進(jìn)而被生物膜作為營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)而吸附、氧化分解，從而使水質(zhì)得到改善。例如以直徑為5cm的礫石填充河床面積為1m2、高為1m的河流，這時(shí)河床的生物膜

8、面積就變成了原來(lái)的100倍，河流的凈化能力也就增強(qiáng)了100倍。該方法使用天然材料為接觸材，花費(fèi)少，凈化效果好，因此得到了廣泛的應(yīng)用。例如日本野川的礫間接觸氧化凈化場(chǎng)，設(shè)立在野川一側(cè)的河灘地帶，為地下構(gòu)造式。運(yùn)行6年以來(lái)，效果良好，出水BOD和SS的平均值為5.2mg/L和3.3mg/L，去除率分別為59.1%和63.3%[1]。位于日本江戶川支流坂川的古崎凈化場(chǎng)，利用卵石接觸氧化法對(duì)水體進(jìn)行凈化，通過(guò)凈化場(chǎng)后，水質(zhì)明顯提高，BOD從23mg/L降至5.7mg/L，氨氮