有关水环境修复技术的分析及探讨

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　　摘要：随着人类社会的不断发展，人们生产生活活动的加剧，片面追求经济效益的工业超标排放、生活垃圾污染、恶意的植被破坏等行为造成了自然生态系统的进一步恶化，也给水生环境带来了极大破坏，人类在尝到水生环境破坏的苦果后，开始积极加强环境保护，并深入探索水生环境修复技术。基于此，本文对水环境修复相关概念及其主要技术进行了分析，以期能够进一步提升水环境治理成效，促进人与自然的和谐发展。
　　关键词：水环境;污染;修复技术
　　中图分类号：X171.4 文献标识码：A 文章编号：2095-672X（2020）01-00-02
　　Abstract：With the continuous development of human society and the aggravation of people’s production and living activities，the unilateral pursuit of economic benefits， such as excessive industrial emissions，domestic waste pollution，and malicious vegetation damage，has led to the further deterioration of the natural ecosystem，but also brought great damage to the aquatic environment.After tasting the bitter fruit of the destruction of the aquatic environment，human beings actively strengthen the environmental protection and in-depth exploration of the aquatic environment restoration technology.In this paper，the relevant concepts and main technologies of water environment restoration are analyzed in order to further improve the effectiveness of water environment treatment and promote the harmonious development of human and nature.
　　Key words：Water environment;Pollution;Remediation technology
　　水生环境是重要的自然资源，不仅蕴育生命保持生物多样性，而且能够调节气候，美化环境，同时是自然与人类之间的一个有效缓冲，保护好水环境是人类的重要责任。当前世界生态保护和环境治理已深入人心，人类在探索中结合先进的科学技术，运用物理及化学的多种方法进行水环境修复，取得了显著成效。
　　1 水环境修复概念解析
　　水环境修复是指借助于自然生物的自适应力和调节力以及人类技术外力的作用，改变污染水体的水质，根除水生环境中有害物质，恢复或提升水环境质量的技术总称。水环境修复技术在不打破固有水环境体系平衡的基础上，充分满足人类可持续发展对水环境作用的实际需求。
　　2 水环境修复技术详解
　　水环境修复是一项复杂的工程体系，需要结合自然调节功能与人类技术干扰的共同力量。当前较为成熟的修复技术主要包括：人工增氧技术、浮岛式植物滤床技术、生物膜净化技术、微生物抑制技术、底泥生物氧化技术等几类，具体解析如下：
　　2.1 人工增氧技术
　　水环境修复的关键是要改善水质、增加水体自愈活力，而水质活力与水生生物的存活量和水域整体环境有着紧密关联。充足的氧分是水生有机物健康生长的关键因素，恶化的水环境大多含氧量不足，水生物数量较低，因此需要首先改善水体的氧环境，要采用充氧设备、增氧曝气船等技术装备，提升水体氧含量，改善水环境营养结构，为广大好氧生物及各类藻类植物生长存活创造有利条件，也为水生生物提供充足的食物，从而增加水环境活力。人工增氧技术是一种简单便捷的水环境修复技术，它利用鼓风机将空气推入输送管道，再利用空气管道将空气以气泡的形式在水体中由下而上的进行散发，从而将空气中氧分融入水质中，将水中的有害气体排出。此技术相对经济实惠，但须注意的是人工增氧技术对水体类型有较大限制，一般不适用于相对封闭的水环境。
　　2.2 浮岛式植物滤床技术
　　浮岛式植物滤床技术，属于生物修复技术的一种有效形式，它是一种新型人造濕地，它利用人造网格，栽种与水环境相适应的水生植物，形成一种漂浮状的植物生态系统。此系统通过植物网状根系过滤作用，去除漂浮物等水体杂质，再利用植物及微生物自然特性吸收、降解、分化氮、磷、二氧化碳等化学元素及有害成分，构建一个完整高效的生物净化体系。这种技术运行成本低廉，可操作性较强，且具有一定的环境美化作用，属于城市景观水域常见修复措施。但随着水生生物的不断生长繁殖，容易造成人造多孔浮板的堵塞，使得植物生物降解功能受到影响。
　　2.3 生物膜净化技术
　　生物膜净化技术即是以自然生态过滤单元和人造织物膜（一般使用PVDF材质，该材料化学性能稳定、抗氧化性强、使用寿命长、耐污染、易清洗，特别适合于污水处理）为载体，寄养具有污染物降解功能和水质分化的高效微生物以及微型生物。利用各种过滤单元对原生水体进行净化处理。原生水首先经过岩土、砂砾、粘土以及植物层进行粗滤，然后在自然光合作用的分解下减弱部分有害物，再经过人造生物膜内的光合细菌、硝化细菌等复合高效微生物的吸收释放作用进行二次过滤，进一步降解污染质，其后经过净化系统控制单元的蓄放流过程实现水体净化（如图1）。生物膜过滤技术具有较强的抗污染和化学毒害能力，有利于系统内微生物的生长繁殖，便于构建一个高效的水生生态体系。但是此方法对技术要求较高，特别是对于生物膜的设置和养护较高，且后期费用较大，不适宜大江大湖的规模化推广，较多用于城市内河和湿地。 　　2.4 微生物抑制技术
　　微生物一般指细菌、病毒、亚病毒、真菌和某些微型原生物及藻类等，这些生物体积极小，肉眼无法察觉但他们置身于水体中，对水质污染物起着巨大的分解净化作用，它们一方面去除水体中的富余质和化学残留物，一方面抑制藻类生长扩散，调节水生生态体系。目前在水环境修复方面使用最多的是利用致病微生物阻止藻类生长，其做法是人为向水域中施放带有致病细菌或病毒的微生物使藻类感染病菌，丧失传播扩散的能力，从而有效抑制藻类增长。而某些溶藻细菌对微囊藻等蓝藻有很强的溶解作用，它们与水环境中的同生藻类争夺养分，使其叶绿素含量急速下降，使得这些藻类因营养缺失和生存空间被挤压而逐渐死亡。水环境修复中借助微生物病菌传播快、影响大、成效高等特性，能快速消耗富余生物营养资源，达到抑制藻类生物生长的目的。
　　2.5 底泥生物氧化技术
　　水环境污染另一个根源是底泥富余污染物，水环境中底泥常年累积，不流动不清理，聚集大量污染原，无论水体如何更换和变化底泥污染始终存在，并会再次污染水体，所以修复水环境要着重处理底泥污染物。底泥生物氧化技术是将Fe、Cu、Zn、Co等微量元素，通过精准施药的方式投入到需修复的水环境底泥上，通过硝化和反硝化原理分解消除水体底泥和水体中的氨氮和耗氧物质，以达到修复水质的效果（如图2）。同时随着底泥富余物质的减弱，底泥中沉腐物质也逐渐被分解，黑臭根源得到解决，有利于优化其他水生植物的生长环境。这种修复技术有利于提升水质、治理顽固性水体污染，但在具体修复实施过程中无法预判药物对水质的影响程度，一般使用时需进行效益分析。
　　3 结语
　　水环境质量事关生态体系健康和人类的可持续发展大业，加强防控水体污染、加快治理受损水质、综合衡量各类水环境修复技术的功效和特性并针对不同的水生环境现状选用最适宜的修复及治理措施、构建一个和谐均衡的自然环境体系，这都是我们当前的首要任务和责任。
　　参考文献
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　　收稿日期：2019-11-23
　　作者简介：郭创（1986-），男，汉族，硕士学历，工程师，研究方向为水污染治理、流域治理、生态修复。
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