污染水体的修复技术分析

马徽　杜国帅

摘 要：由氮、磷等导致的河流、湖泊、水库富营养化日益严峻。对此，目前采用的技术包括物理方法、化学方法及生物一生态方法。文章以生态修复方法为主，分析总结了污染水体的生态修复的研究进展，为污染水体的生态修复提供一些技术参考。

关键词：污染水体；富营养化；生态修复；水生植物

一、水体污染现状

从上世纪60年代至今，随着经济的快速发展，城镇生活污水及工业污水排放量日益增加，目前我国每年污水排放量高达数百亿吨，未经处理或处理未达标排放而引起的水体富营养化问题日益严峻。根据2014年《中国环境状况公报》开展水质监测的423条主要河流、62座重点湖泊（水库）的968个国控地表水监测点（断面）中，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、劣Ⅴ类水质断面分别占到3.4%、30.4%、29.3%、20.9%、6.8%、9.2%；全国海域劣于第四类海水水质标准的海域面积在春季、夏季和秋季分别为52280km2、41140km2和57360km2，分布海域主要在辽东湾、渤海湾、莱州湾、长江口、杭州湾、浙江沿岸、珠江口等近岸。水体污染形势依然严峻。

二、水体污染治理方法

（一）物化方法。对于已经污染的水体，可以采取的物化方法主要包括：稀释、清理底泥、投加絮凝剂等。稀释虽然可以立刻改善水体的水质，但是容易对被引水的水体造成破坏，并且稀释水体并不能从根本上解决水体的污染问题。清理底泥尽管可以有效解决水体的污染问题，但是其工作量大，对底部生态也会造成很大的破坏，并且清理的污染底泥处理不当，容易引起二次污染问题。投加絮凝剂，通过化学反应、混凝、吸附、沉淀机理来去除污染水体中的SS、COD、TP和NH3-N。化学净化方法对水体净化速度快，但存在不同程度的负面效应，沉于底部的污染物有可能二次释放，不能从根本上解决问题。

（二）生物方法。生物处理技术主要是利用细菌、藻类、微型动物等对污染水体所采用的处理净化方法，微生物通过对污染水体中污染物质的吸收、转化及降解，达到减缓或消除水体污染的目的，从而恢复水体自身生态功能的生物措施。生物膜就是利用天然卵石、合成材料（纤维等）为载体，生物附着在其表面生长，生物膜具有的特点是表面积大，有利于与水中污染物的充分接触，从而提高对污染物的降解效率。在处理对于被有机物及氨氮轻度污染的水体，通过生物膜处理可以达到明显的效果。另外，向污染水体中投加光合细菌或混合菌落等，光合细菌能够利用光能和氧把水中的有机和无机碳源以及其他营养物质合成转化成生物体，但是光合细菌不具备脱氮除磷功能并且仅对部分污染物有去除效果。硝化细菌及反硝化细菌对水体中的有机物及氨具有去除作用，有研究表明：对于含有这部分细菌的水体，水中的DO、TN、TP、COD都有较大程度的下降。但是细菌不稳定，容易发生变种，并且其数量难以控制，其分解的产物也有可能引起藻类的再次生长，因此对生物修复污染水体的优缺点，仍然存在争议。

（三）生态修复。生态修复技术即植物修复技术，是指通过绿色水生植物以及附着在其根际微生物的共同作用，达到去除水中污染物的方法。在适宜条件下，水生植物通过对水体中的污染物的吸收、吸附、微生物作用等，达到对水体净化的目的。（1）水生植物的生长过程中需要吸收氮、磷等大量的营养物质，将其转化合成自身的组成物质，相比藻类，氮、磷等营养物质储存在水生植物体内更加稳定，通过人工收割将其固定的氮、磷彻底排出水体，从而可以降低水体营养盐的浓度。（2）水生植物的表面积巨大，悬浮物可以附着在其表面，而降低营养物质在水体中的含量和再悬浮，减缓营养物质的循环。（3）水生植物发达的根际可以为微生物生长代谢提供所需的微环境，为了满足淹没于水中根部呼吸的需要，水生植物可通过体内发达的通气系统将氧由茎叶转移至根处，根部呼吸消耗剩余的氧气就会被直接释放到水中，这样在根区附近形成好氧环境；并且根系也可以为微生物提供良好的附着界面，植物根系还会分泌部分有机物进而促进微生物的代谢，从而为好氧微生物群落提供了一个适宜的生长环境，而根区以外则适于厌氧或兼氧微生物群落的生存，进行反硝化及有机物的降解。

与传统物化修复技术相比，植物修复技术具有的优点是：（1）投资费用省，植物修复技术可以在现场进行，降低了运输费用。（2）对周围生态环境影响小，一般不会形成二次污染或者污染物的转移；（3）最大程度的降低水中污染物的浓度；（4）可以实现水体的营养平衡，从而改善水体自净能力，并且具有一定的生态景观效应。缺点是处理时间比较长、占地面积也大并且受气候影响较大等。

三、结语

对污染水体的修复目的是改善水体的水质，恢复水体的自净功能，物理、化学方法虽然见效快，但是其无法从根本上解决水体的污染问题，并且投资比较高，容易带来化学污染，对水体的生态也往往会产生负面影响，而生态修复是生物修复与植物修复的有机结合，在净化水质的同时，有利于水体生态稳定系统的建立，改善或恢复水体的自净能力，同时还可以美化周围的环境。

综上所述，生态修复必然会成为未来治理水体污染的最佳选择，但是在实际选用时需根据现场的气候、水质特点等，选择适于本地区和该水质的最佳净水植物，并且，要控制水生植物的密度，防止其过度繁殖。

参考文献

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