生態(tài)修復(fù)技術(shù)如何治理污染

　　隨著中國經(jīng)濟的快速發(fā)展，湖泊，河流和水庫等水體的污染日益嚴(yán)重。 大量氮磷肥的生產(chǎn)和使用，食品加工和動物產(chǎn)品加工引起的工業(yè)廢水，以及城市生活污水的大量，水中富含植物營養(yǎng)素，如氮和磷，接下來小編簡單介紹一篇優(yōu)秀水污染論文。

　　有了充足的養(yǎng)料保證，藻類，特別是藍藻(主要是銅綠微囊藻)泛濫成災(zāi)，嚴(yán)重污染水質(zhì)。藍藻細胞外面被一層厚厚的多糖類物質(zhì)所包圍，這些藻膠和多糖類物質(zhì)幾乎不能被任何高等動物的消化酶所分解，國內(nèi)外許多工程案例都嘗試采用高等動物包括魚類治理藍藻污染，均未獲得理想的結(jié)果，藍藻幾乎成了食物鏈和生物鏈的盲端。由于藍藻的爆發(fā)，會造成湖內(nèi)缺氧，沉水植物不能進行光合作用，導(dǎo)致沉水植物滅種，各種水生物缺氧而無法存活，整個水生態(tài)系統(tǒng)失衡，藻類成為水體中的主導(dǎo)物種，最終導(dǎo)致水體變綠變黑。

　　本文介紹完全采用生態(tài)修復(fù)技術(shù)治理污染的水體

　　一、采用生態(tài)修復(fù)技術(shù)治理污染的水體機理：

　　1 采用食藻蟲處理控制藻類

　　食藻蟲是一種經(jīng)長期改良馴化的可控制藻類污染的低等甲殼浮游物。

　　食藻蟲能夠大量攝取藍綠藻、腐屑、懸浮物與有害菌類，同時，其本身又是魚蝦蟹貝等水生物所喜愛的食物。這樣，處于食物鏈盲端的藍綠藻轉(zhuǎn)化成為水產(chǎn)品的途徑被有效地打通了，從而使水體的藻類污染得以根治。藍藻適宜生長在弱堿性的水環(huán)境中，經(jīng)馴化的食藻蟲所產(chǎn)生的排泄物具備弱酸性，可有效降低水體的PH值，使藍藻的生長受到抑制。食藻蟲消除藻類后，水體透明度大大提高，有益于其它水生物的生長,同時，由于食藻蟲的生物特性，可將微生物等帶動在水體中的分布和生長，為沉水植物生長創(chuàng)造條件。食藻蟲引導(dǎo)的沉水植被生態(tài)修復(fù)技術(shù)對水體凈化效果的穩(wěn)定性好(見圖1)。

　　2 建立水生植物群，恢復(fù)物種多樣性：

　　在水體中種植沉水植被、挺水植物、浮葉植物群落，并通過沉水植被的光合作用把大量的溶解氧帶入底泥，使淤泥中的氧化還原電位升高，促進底棲生物及微生物的繁衍，進一步促進水體生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)多樣化。

　　(1)挺水植物：主要靠根系吸收部分淤泥中的營養(yǎng)物質(zhì)，光合所需碳源來自空氣中的二氧化碳，產(chǎn)生氧氣直接排入大氣。

　　(2)浮葉植物：從根系和浮葉背面吸收水體和淤泥中營養(yǎng)物質(zhì)，但碳源也主要來自大氣，產(chǎn)生具備凈化力的氧氣通過浮葉大部分進入大氣;對上層水體有 一定凈化力。

　　(3)沉水植物：根系和整個葉面直接吸收水體和淤泥中營養(yǎng)物質(zhì)，所需碳源直接從水體中吸收，產(chǎn)生的氧氣直接對自下而上對整個水體產(chǎn)生巨大的凈化力。 綜上所述，恢復(fù)沉水植物——“水下森林和水下草皮”，是水域生態(tài)恢復(fù)自凈能力的最優(yōu)化模式。

　　目前使用較多的邊坡駁岸挺水植物、浮葉植物濕地凈化法——這種方法從水域立體造景上意義重大，但從城市景觀水體凈化意義上來分析，有較大偏差。不同水生植物水質(zhì)凈化作用與自身代謝(二次富營養(yǎng))百分比：(敞開于屋頂?shù)脑囼灒�包括空氣污�?，(見表1)。

　　在水體中種植沉水植被，如輪藻群落、篦子眼子菜群落、苦草群落、海菜花群落等，使水體產(chǎn)生制氧功能，水體中的有機物被氧化成無機鹽而加速結(jié)晶下沉。沉水植物根系將有效吸收底泥養(yǎng)分，使底泥中有機物被礦化，形成表面的礦化層覆蓋下部淤泥層，減少有機物進入水體，沉水植被替代藍綠藻進行水下光合作用，釋放出大量的溶解氧，吸收掉水中過多的氮、磷等富營化物質(zhì)，能形成水域生態(tài)“水下森林”和“水下草皮”自凈功能， 也能進一步抑制藍綠藻。沉水植被恢復(fù)后，底泥氧化還原電位升高，有利于水生昆蟲和水生底棲生物的大量滋生，在沉水植被共生作用下，“水下森林”和“水下草皮”形成底泥營養(yǎng)物質(zhì)的封存和生態(tài)鏈自凈(物質(zhì)能量的逐步吸收轉(zhuǎn)化)。食藻蟲引導(dǎo)沉水植物進行生態(tài)修復(fù)有利于水體維持高透明度。

　　3 建立水生動物群，進一步恢復(fù)物種多樣性：

　　在水體中投放優(yōu)選、養(yǎng)殖的水生動物：如魚、蝦、本地螺、貝等水生物，促進水體的微循環(huán)，為其它水生物的生長創(chuàng)造更佳條件。水體及底泥中的營養(yǎng)被沉水植物吸收，當(dāng)植物生長過快時，可以適當(dāng)收割。同時水體中的魚蝦及螺、貝等水生動物能食用部分植物及食藻蟲，當(dāng)魚類等過度生長時，可以適當(dāng)捕撈，從而形成水體養(yǎng)分向水生動植物的轉(zhuǎn)移。通過收獲有機水產(chǎn)品把水體水中的氮、磷等富營養(yǎng)物質(zhì)從水體中轉(zhuǎn)移上岸，徹底降低水體水中的富營養(yǎng)化程度。

　　4 完整建立健康的水生態(tài)良性循環(huán)系統(tǒng)

　　(1)從已有的研究結(jié)果看，水生植物可以顯著提高富營養(yǎng)水體的水質(zhì)，對氮、磷污染也有明顯的凈化作用。同時水生植物能抑制浮游植物的生長，從而降低藻類的現(xiàn)存量。因此，恢復(fù)以水生植物為主的水域生態(tài)系統(tǒng)是凈化水質(zhì)的合理有效措施和保障生態(tài)系統(tǒng)良性循環(huán)的重要措施(2)。水體徹底消除水體富營養(yǎng)狀態(tài)，能使修復(fù)后的水體具備了自凈功能，一般少量污水(每日排入不超過5%修復(fù)水體總量)可以通過水體生態(tài)系統(tǒng)所具備的凈化功能自凈。沉水植物和水生動物成為水中的主導(dǎo)物種，藻類不再有生存空間，水體可以保持長期清潔(見圖2)。

　　二、采用生態(tài)修復(fù)技術(shù)治理污染的水體的優(yōu)點

　　1 全生態(tài)的水質(zhì)凈化技術(shù)體系，不使用任何化學(xué)藥劑凈化水質(zhì)，不使用諸如殺藻制劑、殺草劑等，無任何生物的或者化學(xué)的二次污染;水質(zhì)主要富營養(yǎng)指標(biāo)在生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定后達到國家地表水三類標(biāo)準(zhǔn)，潔凈的水體大大減少蚊蠅滋生，提升環(huán)境的舒適度。

　　2 不需要建設(shè)水體的凈化設(shè)備用房(即不需要水域以外的占地)。

　　3 符合打造節(jié)能低碳社會的建設(shè)理念―水質(zhì)能持久保持地表水三類標(biāo)準(zhǔn)，終年不需換水，水體本身具有自凈功能。修復(fù)完畢后，日常使用中不需采用任何電力設(shè)備來維持，水生植物本身可以吸收二氧化碳并產(chǎn)生氧氣，實現(xiàn)“負(fù)碳”。

　　4 由于水生植被能夠固化水底淤泥，吸收底泥中的養(yǎng)分，將底泥中富營養(yǎng)成分徹底轉(zhuǎn)化成水生植物纖維素，所以無需清除水底淤泥，也不需排干水體。

　　5 景觀優(yōu)美：水底布滿水草，魚蝦嬉戲其中，恢復(fù)自然優(yōu)美水景，透明度可以達到2米，水質(zhì)清澈，水下景觀充滿生機。

　　6 效果持久：水體修復(fù)后經(jīng)過合理維護，目前最早完成的項目已長達6年多，仍然保持良好狀態(tài)。

　　7 維護簡便：運用“食藻蟲”治理水體富營養(yǎng)化污染，依靠生態(tài)系統(tǒng)食物鏈關(guān)系，形成生態(tài)系統(tǒng)良性循環(huán)。生態(tài)系統(tǒng)建立后，景觀得以構(gòu)建和保持，后期只要加以適當(dāng)維護，調(diào)整物種種類和數(shù)量，維持自凈的生態(tài)，效果即可長期保持。

　　三、采用此技術(shù)治理污染水體的適用范圍及應(yīng)注意事項

　　1 僅適合相對封閉的水體，一般補充水量不宜超過總體水量的5%，且水質(zhì)為一級排放標(biāo)準(zhǔn)的A類。如果總水體量很大，可以適當(dāng)?shù)募哟笱a水量。

　　2 水體面積的適合范圍不宜小于1000平方米，因為水體總?cè)萘刻�小，建立起來的水生態(tài)平衡抗沖擊能力較弱，且投資成本較高。

　　3 對水深的要求，水深宜為為0.8～3米之間，最小水深不得小于0.5米。對于我國的南端如三亞，水深不得小于1米，因三亞的氣溫常年較高，避免水草熱死;我國的北端如長春，水深是冰凍深度加上水草要求的生存水深度。因此各地的氣候條件也決定了水深要求也也不同。

　　4 由于我國地緣遼闊，南北氣溫相差大，相對應(yīng)的水草習(xí)性也有不同。例如在北方的水沉草就需冬眠，當(dāng)水結(jié)冰后，冰下水溫一般在2～3℃左右，冰層融化后，水草又可從冬眠狀態(tài)蘇醒;而南方的水草需選用需耐水草。因此根據(jù)不同的氣候及水質(zhì)條件，應(yīng)選擇不同的水草種群進行搭配，同時對投放食藻蟲的時間和數(shù)量都需根據(jù)實際情況進行設(shè)計調(diào)配。

　　5 整個水生態(tài)系統(tǒng)的生命周期，理論上可達到數(shù)十年，有待項目運行驗證，現(xiàn)目前已運行的水域僅為6年(北京圓明園—鳳麟洲64000㎡ 水深：0.8-2m 竣工時間：2008年)。

　　6 比傳統(tǒng)污水處理方法一次性投資高，建立一套完整水生態(tài)體系，所需費用約250元/ m2，但其后期維護費用較低。

　　7 應(yīng)注重水生態(tài)體系的維護及保養(yǎng)，對于連續(xù)水域，一般10000平方米需配置一名專業(yè)的水域保管員。

　　施工面積：1300㎡完工時間：2011年5月效果保持至今(見圖3-圖5，表2)。

　　結(jié)語

　　在全球氣候變化的背景下，“低碳經(jīng)濟”、“低碳技術(shù)”日益受到世界各國的關(guān)注，所以在醫(yī)學(xué)論文條件許可的情況下，應(yīng)積極廣泛的采用生態(tài)修復(fù)技術(shù)治理污染水體。

　　參考文獻

　　[1]夏哲韜，史惠祥，李遙.食藻蟲引導(dǎo)的沉水植被修復(fù)景觀水體的應(yīng)用研究[J].中國給水排水,2011.

　　閱讀期刊：污染防治技術(shù)

　　《污染防治技術(shù)》Pollution Control Technology(雙月刊)1982年創(chuàng)刊，是江蘇省環(huán)保科技重點刊物，創(chuàng)刊十六年來，以其濃厚的科技內(nèi)涵和專業(yè)特色，受到廣大環(huán)�？萍既耸康臍g迎和好評。