污染防治微生物制剂用于城市河流污染控制的生物安全性研究

朱国军

（中赟国际工程有限公司，河南 郑州 450000）

引言

城市河流污染泛指城市生活、工业和农业活动产生的废水、污水和固体废弃物等排放到河流中，导致河水质量下降和生态环境破坏的问题。在许多城市，河流是重要的水源和生态系统的组成部分，然而由于人类活动的影响，城市河流面临严重的污染问题。城市河流污染对生态环境和人类健康造成了严重影响。为解决城市河流污染问题，各国采取了一系列措施，包括建设污水处理厂和工业废水处理设施、加强排污管控和监管、推广清洁生产技术、加强环境执法力度、提倡循环经济和可持续发展理念等。污染防治微生物制剂作为一种利用生物技术开发的微生物制剂，具有降解污染物、改善水质和恢复生态系统的能力。在处理河流污染方面，污染防治微生物制剂发挥着重要作用。

1 我国城市河流污染现状

1.1 工业废水污染

工业废水是城市河流污染的主要来源之一。许多工业企业在生产过程中会产生大量废水，其中包含有害化学物质和重金属等物质[1]。一旦企业在生产过程中未能有效处理废水或违反环境法规进行非法排放，将严重破坏城市河流的水质。这部分企业绝大多数都是从节省生产成本、提高利润的层面出发，对废水处理投入不足或选择低效的处理方式，导致废水排放超过环境容量承载能力，污染河流水体。同时，一些地区对工业废水监管力度不够，监测和执法手段相对滞后，导致监管措施的执行和效果受限。监管部门缺乏执法力度或存在监管漏洞，使得违规排放企业逃避处罚，造成了环保执法的不公平。此外，工业废水治理成本高、技术要求复杂也是一个挑战，一些小微企业面临资金和技术的限制，无法建设和运营高效的废水处理设施，这些企业在处理废水时可能仅依赖简单的物理处理方法，无法彻底去除污染物，导致废水质量不达标。

1.2 城市污水污染

随着城市人口的增加和城市化进程的推进，城市污水排放量不断增加，很多城市的污水处理设施已经超负荷运行，部分城市存在废水处理设施缺乏、运行不稳定等问题，导致大量生活污水未经处理直接排入河流，不仅对水质造成了污染，还对水生态系统造成了严重破坏[2]。高浓度的有机物和营养物质进入河流，造成水体富营养化和水华等现象，引发藻类过度繁殖，影响河流的生态平衡。同时，污水中的微生物和化学物质也会对水生物资源造成威胁，破坏河流的生物多样性。

1.3 农业面源污染

农业生产中使用的化肥和农药等化学物质，往往会通过径流进入河流，对水质产生负面影响。此外，农田灌溉和养殖业的废弃物排放也会对河流造成污染。由于农业活动的分散性和复杂性，治理农业面源污染的难度异常之大。

2 我国城市河流污染控制过程中的生物安全性需求

城市河流是生物的重要栖息地，承载着众多的水生生物种群。然而，污染物的排放和河流生态系统的破坏给这些生物种群带来了巨大威胁。保障生物安全性不仅是对河流生物种群的保护，也是对生态系统功能的维护和恢复。同时，维护城市河流生物安全性也关乎人类的健康和可持续发展[3]。

2.1 污染物对生物安全性造成直接和间接影响

一方面直接排放到河流中的有害物质和重金属会对水生生物产生毒性作用，损害其生存和繁殖能力，例如废水中的重金属铅、汞、镉等，可以积累在水生生物体内，导致其中毒甚至死亡；另一方面，污染物还能通过改变水体的化学性质和生物学环境，影响水生生物的饵料来源、生活空间和生态关系，从而间接影响其生存和繁衍。

2.2 污染物排放破坏河流生态系统

城市河流污染和过度开发对河流生态系统造成严重破坏，污染物的排放和水体富营养化导致水质恶化，削弱了水生生物的生存条件。水体富营养化会引发藻类过度繁殖，形成大量藻华，阻碍水生植物的光合作用和水中氧气的释放，导致水中溶解氧含量下降，造成鱼类和其他水生生物窒息和死亡[4]。同时，河流生态系统的破坏还会导致湿地退化、栖息地丧失、生物多样性减少等问题，进一步削弱了河流的自净能力和生态服务功能[5]。

2.3 污染物排放极大提升了生物入侵的风险

城市河流污染控制过程中的一些措施可能会增加生物入侵的风险，在治理过程中引入的外来物种，可能会对当地的生物多样性和生态平衡造成不利影响。例如，一些污水处理厂的出水口成为外来物种的入侵通道，某些入侵物种如水葫芦、外来鱼类等，会抢夺当地物种的资源、破坏当地的生物多样性，并可能引发生态系统不平衡。

2.4 污染物排放会对水资源可持续利用造成影响

城市河流污染和生态系统破坏对水资源的可持续利用构成威胁，污染物的排放和水体富营养化不仅导致水质下降，也使得河水难以直接用于农业灌溉、工业生产和人类饮用。为保证城市水资源的可持续利用，我们必须加强河流污染控制，恢复河流的自净能力和水质[6]。

3 污染防治微生物制剂用于城市河流污染控制的生物安全性探讨

3.1 提升生物安全性的应用价值

污染防治微生物制剂在河流污染控制中具有重要的应用价值，可以提升河流水质的净化效果，同时保障生物安全性。

3.1.1 具有生物降解能力

污染防治微生物制剂具有生物降解污染物的能力，它们可以通过代谢作用分解有机污染物，包括有机废水中的有机物、油脂和有毒物质等。这些微生物制剂能够有效地将有机污染物转化为无害物质，降低其对水生生物的毒性，从而提高水质的安全性。

3.1.2 能够恢复河流生态系统

污染防治微生物制剂可以促进河流生态系统的恢复，它们能够改善水体的生物学环境，增加水中有益菌群的数量，提高水体自净能力。通过生物降解和生态修复作用，微生物制剂能够减少富营养化现象，恢复河流的生态平衡，保护和促进水生生物种群的繁衍和生长。

3.1.3 具有生物竞争和抑制作用

污染防治微生物制剂具有生物竞争和抑制作用，当这些微生物制剂被引入河流中，它们可以与其他有害微生物竞争营养和空间资源，减少有害微生物的生长和繁殖。同时，它们还能产生一些抗生素类物质，抑制有害微生物的生长，减少水生生物病害的发生，提高水体的生物安全性。

3.1.4 具有环境友好性

污染防治微生物制剂具有环境友好性，对环境和生态系统的影响较小。与传统的化学方法相比，微生物制剂不会产生或积累有毒残留物质，使水生生物和生态系统的安全性更有保障。同时，微生物制剂可以在自然环境中进行自然循环和降解，减少了对环境的二次污染。

3.2 提升生物安全性的策略探讨

3.2.1 选择适宜的微生物制剂

在选择微生物制剂时，相关人员需要综合考虑污染物的类型和特性，以及微生物的降解能力和适应性。不同的微生物对不同的污染物具有不同的降解效果，因此需要根据具体的污染情况选择合适的微生物制剂。此外，微生物制剂应具备较强的生存力和较快的生长速度，以确保其在河流环境中能够有效发挥作用。

3.2.2 控制投放量和投放频次

微生物制剂的投放量和投放频次应根据河流污染程度和水体特性进行调整。过量投放微生物制剂可能导致微生物的过度繁殖和堆积，影响河流生态系统的平衡。因此，相关人员需要根据污染程度和水质情况，合理控制微生物制剂的投放量和投放频次，确保其在河流中的适度生长和活动。

3.2.3 选择合理的应用时机

选择合理的应用时机对于微生物制剂的有效利用至关重要。通常情况下，在河流的低污染期间投放微生物制剂，可以最大程度地减少有害物质对微生物的抑制作用，提升降解效果。此外，还需要考虑水体温度、氧气含量、pH值等环境因素，选择适宜的应用时机，以提供有利于微生物活动的环境条件。

3.2.4 监测和评估应用效果

在应用微生物制剂后，相关人员需要进行监测并评估其效果；定期采样和检测河流水质，了解污染物浓度的变化以及微生物制剂对污染物的降解效果。同时，还可以通过监测水生生物的多样性、数量和健康状况等指标，评估微生物制剂对生态系统的影响和修复效果。监测评估的结果能够帮助相关人员及时发现问题，并对微生物制剂的应用策略进行调整和改进。

3.2.5 与其他治理措施结合使用

微生物制剂通常需要与其他治理措施结合使用，以提升河流污染控制的效果。例如，可以结合物理过滤技术，如沉淀池、滤池等，以去除悬浮物和固体颗粒；化学处理方法如氧化、还原等也可以与微生物制剂结合使用，以加速污染物的降解。相关人员应综合运用不同的治理技术，使其能够协同作用，达到更好的污染控制效果。

在实施过程中，除了要加强科学研究和技术创新，并开展相关试验和实地应用以积累经验和数据外，相关部门还需要进一步加强对微生物制剂的质量监控和标准化管理，以确保产品的质量和安全性，从而更好地提升河流污染控制的生物安全性。质量监控主要指通过对微生物制剂进行全过程的监测和检验，确保其在生产、存储和应用过程中的质量稳定性，包括对原材料、生产工艺、环境条件等的监控，以及对最终产品的检测和评估。通过建立科学可行的质量监控方案，可以及时发现和解决质量问题，确保微生物制剂的有效性和安全性。标准化管理则是指制定和执行一套统一的技术规范和操作规程，对微生物制剂的生产、质量控制、储存和应用进行规范化管理。通过建立标准化的管理体系，可以提高生产效率、减少质量风险，确保微生物制剂的标准化和可追溯性。此外，监管机构还需要加强合作与沟通，制定相关的法规和政策，明确微生物制剂生产、销售和应用的标准和要求。相关企业应加强行业自律，建立健全的行业组织和标准体系，推动微生物制剂的健康发展。

4 结语

本文从工业废水、城市污水以及农业面源污染等方面，针对我国当前城市河流污染现状进行了分析，并阐述了我国城市河流污染控制过程中的生物安全性需求，最后从生物降解能力、河流生态系统恢复、生物竞争和抑制作用、环境友好性几个方面，阐述了污染防治微生物制剂在城市河流污染控制中提升生物安全性的应用价值，并从选择适宜的微生物制剂、控制投放量和投放频次、选择合理的应用时机、监测和评估应用效果以及结合其他治理措施等方面给出了提升生物安全性的相关策略。