小微景观水体治理技术探讨

2020-06-03 03:35杨少杰
环境与发展 2020年4期
关键词:治理技术

摘要:小微景观水体环境容量小,自净能力低,易出现水质浑浊、藻类爆发等现象。常见的治理技术包括物理治理技术、化学治理技术和生物修复技术。在实际治理过程中,应采用多技术联用的综合治理方法,才能实现改善水质、恢复生态平衡、美化水景的目标。

关键词:小微景观水体;治理技术;除藻

中图分类号:X52 文献标识码:A 文章编号:2095-672X(2020)04-00-01

DOI:10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2020.04.047

Abstract:Micro landscape water is of small environment capacity and low selfpurification capacity, resulting in water turbidity and algae eruption.Common remediation techniques include physical,chemical and biological techniques.In the actual treatment process,the comprehensive treatment method of multi techniques should be used to achieve the goal of improving water quality, restoring ecological balance and beautifying waterscape.

Key words:Micro landscape water;Remediation techniques;Algae removal

1 小微景观水体污染成因

小微景观水体是指人工建造的,具有观赏、娱乐、科普、生态等功能的小型池塘、湖泊,包括喷泉、庭院锦鲤池、小区水景池、公园人工湖等。目前,小微景观水体大多底质硬化,环境容量小,水体流动性弱,水体自净能力低,因此极易出现水质浑浊、透明度下降、藻类爆发等现象,严重时会造成水体黑臭,丧失景观功能[1]。造成小微景观水体污染的原因主要有以下几点:

1.1 生活污水

小微景观水体大多靠近居民生活区,若污水管网不完善,会导致部分生活污水流入水体,直接导致水体化学需氧量、生化需氧量、总氮、总磷等指标升高[2]。

1.2 面源污染

沉积在地表的尘土落叶垃圾、周边绿地的肥料农药等污染物质会随雨水冲刷汇入水体,导致水体污染负荷增加、透明度下降。

1.3 水生动物的饲养

小微景观水体通常饲养有金鱼、锦鲤、龟等水生动物,投加的饲料会部分溶解于水,成为持续性污染源,水生动物排泄物也会沉积于水底,不断向水体释放污染物质。

1.4 设计缺陷

小微景观水体大多未遵从自然生态理念开展设计和构建,护岸和池底硬化,水生生物种类稀少。有的水体设计了过滤循环系统,但滤材孔径较大无法除去藻类;有的水体设计了生化处理系统,但处理效果欠佳。

1.5 藻类生长繁殖能力强

一般认为,当水体中总氮>0.2~0.3mg/L,總磷>0.01mg/L,五日生化需氧量>10mg/L,细菌总量达到105cfu/mL,叶绿素a>10 μg/L时就可能导致藻类爆发[3],小微景观水体水质指标大多超出该限值,适宜藻类的生长繁殖。

2 治理技术

2.1 物理治理技术

2.1.1 补水换水

小微景观水体自净能力低,通过周期性补水换水可以稀释有机物和营养盐的浓度。锦鲤池及水景池补水换水频率约7~14d/次,喷泉约3~7d/次。该方式实施简便,但补水换水量大,必须保证有充足的洁净水源。

2.1.2 增氧曝气

利用瀑布、喷泉等方式形成自然跌水,利用叶轮式、推流式、射流式曝气机增加水体溶解氧,促进上下层水体氧交换,从而使水体基本维持在好氧状态。陈江[4]的研究表明,水动力循环复氧可以增强好氧微生物活性,快速削减总氮、总磷、叶绿素a、化学需氧量,同时抑制微囊藻、色球藻、鱼腥藻等有害藻类生长,促进硅藻、隐藻等贫营养型藻类生长,从而抑制蓝藻水华的发生。

2.1.3 过滤循环

小微景观水体流动性弱,水体基本处于静止状态,利用过滤循环装置可以提升水体流动能力,截留水体悬浮颗粒和藻类。周绪申[5]的研究表明,脱脂棉、快速滤纸、腈纶、海绵等材料形成的滤柱装置可削减原水藻类密度和叶绿素a。值得注意的是,藻细胞大小约1~100μm,而滤材孔径一般大于数十微米,过滤循环出水仍含有多种藻类。

2.2 化学治理技术

2.2.1 絮凝沉淀法

利用各种类型的絮凝剂,通过吸附架桥、沉淀物网捕等机理作用,使水中悬浮物和藻类聚集、絮凝、沉淀。常见的絮凝剂包括聚合氯化铝、聚丙烯酰胺、硫酸铝钾、硅酸盐系高效絮凝剂等。絮凝沉淀法具有工艺简单、见效快的优点,但持续时间较短,絮体易在池底沉积,需定期清除沉积物。

2.2.2 气浮法

气浮法是利用微气泡与水中悬浮物和藻类黏附,并随气泡浮升到水面,使用刮渣设备将水面漂浮物去除,可快速实现水质净化。使用表面活性剂、混凝药剂、浮选剂可显著改善气浮效果。

2.2.3 除藻剂法

采用各种类型的除藻剂破坏藻类细胞结构,阻断藻类的生长繁殖。常用的除藻剂有硫酸铜、次氯酸钠、三氯异氰尿酸、高锰酸钾、过硫酸氢钾、臭氧、植物提取液等。除藻剂法见效快,但维持效果时间较短,运行费用较高,在除藻的同时对其他水生动植物也存在毒性,一般仅限于应急使用。

2.3 生物生态治理技术

2.3.1 微生物修复法

微生物修复法主要通过增加促生剂,引入高效微生物,从而提高微生物降解污染物的能力,实现水质提升。日本EM 菌、美国Clear-Flo菌、美国Bio-Form菌、美国Biocleaner菌、澳大利亚TWC菌在国内外水环境治理中都取得良好效果。史顺玉[6]从云南滇池分离得到的细菌DC23对微囊藻等蓝藻有很强的溶解作用,除藻机理为直接接触溶藻。

2.3.2 水生植物修复法

水生植物通过与藻类竞争营养、光能和生长空间,植物根系分泌化感物质等方式抑制藻细胞的生长。有研究成果表明,沉水植物占优势的湖泊水质清澈,生态浮岛种植水生植物可提升水体透明度,削减总氮总磷。常用的水生植物包括苦草、黑藻、伊乐藻、美人蕉、再力花、大薸等。

2.3.3 生物操纵法

生物操纵是利用食物链摄取原理,通过改变水体生物群落结构,增强种间相互作用,从而减少浮游植物生物量,恢復生态平衡。目前的实施途径主要有两种:放养大型植食性浮游动物,如平突船卵蚤、食藻虫等;放养滤食性鱼类和软体动物,如鲢鱼鳙鱼、螺类贝类等。生物操纵法目前已应用于东湖、西溪湿地等多个水生态修复工程中,取得良好成效。

3 结论与建议

小微景观水体的污染成因复杂,工况条件特殊,除藻工作难度大,在实际治理过程中,应遵从因地制宜、一水一策原则,采用多技术联用的综合治理方法,才能实现改善水质、恢复生态平衡、美化水景的目标。

参考文献

[1]夏邦天,郑广宏,徐杭军,等.城市景观水体治理技术研究进展[J].环境科学与技术,2008(06):73-78.

[2]樊亮亮.城市河道黑臭水体污染治理技术探析[J].环境与发展,2018,30(06):62-63.

[3]李建政,任南琪.污染控制微生物生态学[M].哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社,2005.

[4]陈江,汪丽,王东洲,等.水动力循环复氧控藻技术在城市景观水体富营养化治理中的应用研究[J].安徽农业科学,2013(10):221-223+394.

[5]周绪申,李慧峰,罗阳,等.应用不同材料过滤去除海河蓝藻水华研究[J].环境科技,2012(06):9-12.

[6]史顺玉,刘永定,沈银武.细菌溶藻的初步研究[J].水生生物学报,2004,28(2):219-221.

收稿日期:2020-02-03

基金项目:浙江同济科技职业学院2019年度院级科研项目(TRC1902)

作者简介:杨少杰(1992-),男,汉族,硕士研究生,研究方向为水环境治理设计及研发。

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