生態(tài)修復技術如何治理污染

　　隨著中國經濟的快速發(fā)展，湖泊，河流和水庫等水體的污染日益嚴重。 大量氮磷肥的生產和使用，食品加工和動物產品加工引起的工業(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，嚴重污染水質。藍藻細胞外面被一層厚厚的多糖類物質所包圍，這些藻膠和多糖類物質幾乎不能被任何高等動物的消化酶所分解，國內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)，會造成湖內缺氧，沉水植物不能進行光合作用，導致沉水植物滅種，各種水生物缺氧而無法存活，整個水生態(tài)系統失衡，藻類成為水體中的主導物種，最終導致水體變綠變黑。

　　本文介紹完全采用生態(tài)修復技術治理污染的水體

　　一、采用生態(tài)修復技術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化成為水產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，經馴化的食藻蟲所產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。食藻蟲引導的沉水植被生態(tài)修復技術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)系統恢復多樣化。

　　(1)挺水植物：主要靠根系吸收部分淤泥中的營養(yǎng)物質，光合所需碳源來自空氣中的二氧化碳，產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，但碳源也主要來自大氣，產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，所需碳源直接從水體中吸收，產生的氧氣直接對自下而上對整個水體產生巨大的凈化力。 綜上所述，恢復沉水植物——“水下森林和水下草皮”，是水域生態(tài)恢復自凈能力的最優(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。不同水生植物水質凈化作用與自身代謝(二次富營養(yǎng))百分比：(敞開于屋頂的試驗，包括空氣污染)，(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，使水體產生制氧功能，水體中的有機物被氧化成無機鹽而加速結晶下沉。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，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)物質的封存和生態(tài)鏈自凈(物質能量的逐步吸收轉化)。食藻蟲引導沉水植物進行生態(tài)修復有利于水體維持高透明度。

　　3 建立水生動物群，進一步恢復物種多樣性：

　　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，當植物生長過快時，可以適當收割。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，當魚類等過度生長時，可以適當捕撈，從而形成水體養(yǎng)分向水生動植物的轉移。通過收獲有機水產品把水體水中的氮、磷等富營養(yǎng)物質從水體中轉移上岸，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

　　(1)從已有的研究結果看，水生植物可以顯著提高富營養(yǎng)水體的水質，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，從而降低藻類的現存量。因此，恢復以水生植物為主的水域生態(tài)系統是凈化水質的合理有效措施和保障生態(tài)系統良性循環(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%修復水體總量)可以通過水體生態(tài)系統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)修復技術治理污染的水體的優(yōu)點

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

　　2 不需要建設水體的凈化設備用房(即不需要水域以外的占地)。

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

　　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，恢復自然優(yōu)美水景，透明度可以達到2米，水質清澈，水下景觀充滿生機。

　　6 效果持久：水體修復后經過合理維護，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)系統食物鏈關系，形成生態(tài)系統良性循環(huán)。生態(tài)系統建立后，景觀得以構建和保持，后期只要加以適當維護，調整物種種類和數量，維持自凈的生態(tài)，效果即可長期保持。

　　三、采用此技術治理污染水體的適用范圍及應注意事項

　　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%，且水質為一級排放標準的A類。如果總水體量很大，可以適當的加大補水量。

　　2 水體面積的適合范圍不宜小于1000平方米，因為水體總容量太小，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，相對應的水草習性也有不同。例如在北方的水沉草就需冬眠，當水結冰后，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。因此根據不同的氣候及水質條件，應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量都需根據實際情況進行設計調配。

　　5 整個水生態(tài)系統的生命周期，理論上可達到數十年，有待項目運行驗證，現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)。

　　結語

　　在全球氣候變化的背景下，“低碳經濟”、“低碳技術”日益受到世界各國的關注，所以在醫(yī)學論文條件許可的情況下，應積極廣泛的采用生態(tài)修復技術治理污染水體。

　　參考文獻

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

　　閱讀期刊：污染防治技術

　　《污染防治技術》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，以其濃厚的科技內涵和專業(yè)特色，受到廣大環(huán)�？萍既耸康臍g迎和好評。