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城市水环境治理生物修复技术的应用

张威 

大庆市水利勘测设计有限公司

摘要: 城市环境包含了城市内部的湖泊、河流以及地下水等方面的水体,从而形成了相应的水生生态环境体系,在保障体系完整性的基础上,发挥出了城市生态环境建设的关键作用。城市化建设与水环境之间具有较为紧密的联系,通过发挥出城市水环境的主要功能,有助于调节城市的局部气候,同时还能够减轻热岛效应,推动城市化环境的良性发展。现阶段需要采取生物修复技术,加强对城市水环境的改善力度,提高水环境的整体质量。
关键词: 城市水环境;生物修复技术;治理;应用
DOI:10.12721/ccn.2021.157053
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城市化进程的不断加快,促使水环境建设逐渐朝着规模化的方向发展,但人口的不断增加,为城市水环境带来了较大的压力,通过对生物修复技术的灵活使用,有助于减少对城市水环境的污染,满足了居民生活用水需求,同时还有助于改善城市河流、湖泊以及其他水域的整体质量,通过对水环境的有效治理以及合理管控,有助于降低城市内部水源的污染程度。

1. 城市水体污染物的主要来源

通过对城市治理环境当中的污染物实际情况进行分析,并在充分了解的基础上,将其作为城市环境污染问题治理工作的基础内容。由于不同地区的城市水体污染具有差异化的特点,所造成的水体污染类型各不相同,根据实际情况可以将其分为外源污染以及内源污染的两个不同的部分。水体外部的污染物属于外源污染类型,其中包含了生活污水以及雨水等方面的污染。水体内部的污染属于内源污染领域,且主要来自于水体内部水生物的代谢、生物残留以及污染物的排放等多方面的内容,并且都属于水体的内源污染类型。结合整体水源的污染程度进行分析,可以看出外源污染在整体污染的过程当中占据了较大的比例,并且属于水体生态修复工作当中的关键内容。为了实现对城市水源污染问题的全面化处理,则需要对外源污染物进行有效阻隔,同时还需要积极的引进适宜的生物种群结构,从而达到减缓内部污染源释放速度的效果。

2. 生物修复技术在城市环境治理过程当中的实用价值

首先,生物修复技术是在人为操控的基础上,从而达到修复的目的,可以通过人为选定微生物的类型,并针对特定区域的污染物质实际情况进行分析,从而实现对污染物的有效处理,为处理阶段的高效化提供了保障。其次,生物修复技术在实际的应用范围较广,并且具备高效化的特点,所以此项技术不仅可以在水污染治理以及固体废弃物污染处理工作当中进行使用,还可以将其直接融入到大气污染以及土壤污染等不同类型污染问题的处理过程当中,从而实现对生物循环系统的有效改善。再次,结合生物修复技术的本质特点进行分析,并采用天然降解以及生态循环等方法,促进区域内部微生物自然生长以及降解的整体速度,实现对污染物的集中化处理。最后,由于生物修复技术的应用成本较低,所以在治理过程中可以有效避免二次污染等情况的发生,有利于恢复水源生物的多样性,并建立新型的生态循环系统,强化对污水的处理效果。

3. 生物修复技术在城市水环境治理阶段的应用

3.1氧化塘、人工湿地等预处理

生物氧化塘技术通过借助生物天然净化能力,在兼并使用解菌剂、放养水生生物的基础上,确保水资源环境中形成多级的食物链系统。而人工湿地的净化原理更为复杂,但也是利用生态系统的化学、生物以及物理之间的协同作用,利用沉淀、吸附以及微生物分解等方式对污水进行净化。氧化塘与人工湿地均具备较强的污水处理能力,且成本较低、操作简单、能耗较少,因而得到了广泛使用。

3.2生物强化与生物促生

在被污染的水体中投放一定的微生物治理水源的方法则是生物强化技术,比如可以投放硝化细菌或光合细菌等,但无论单一或者多种菌体,都会存在适应环境的过渡段,以致增大了外源微生物的安全隐患。为此,使用生物强化技术时还应充分考虑此问题,此种技术主要对外界降解污染物的生物菌群提供可以顺利完成自然降解的功能,强化其环境的自净能力,促使其加速分解污染物。比如:可以向水污染环境中投放解毒剂、有机酸以及微量元素等营养物质,减轻环境中的毒性,促进微生物的生长与降解,从而有效改善污染环境,增高水体中的溶氧量。

3.3底泥生物氧化以及生物操纵

底泥生物氧化技术主要采用了定向扩增土著微生物的原理,而繁殖出的微生物群体也可以在与电子受体结合的过程中产生药物,利用靶向给药的方法直接注入泥底,降低有机物含量,促进底泥藻类的快速生长,提高水体生物的降解能力,帮助河道建立良好的生态系统。生物操纵技术通过控制生物菌落提升水源质量水平,比如适当调整鱼群结构,控制藻类的过量繁殖,有效保护浮游动植物。底栖动物可以滤食海藻,减少海藻数量,促进河湖生态系统的快速循环。同时,通过捕捉鱼类也可以将氮磷盐以及有机污染物清除河道系统,有效治理河湖的富营养问题。

3.4水生植被恢复

水生植被主要包括沉水植物、浮叶植物以及漂浮植物等,其生态功能较强,不但可以有效吸收底泥的营养盐物质,还可以有效沉降水体中的悬浮物,促进河湖底泥的有氧化。沉水植物属于好氧水体生态系统中的重要组成因素,可以充分吸收水体中的营养盐,预防水体富氧化,也可以阻止上层水对下层水的搅动,增大了溶氧量,抑制了氮磷营养盐的生成。同时,浮叶以及漂浮植物也具备较好的水体净化效果,可以抑制海藻的生长。

3.5水生生态修复

生物修复主要指的是人工强化生态演绎过程,例如:在修复有机物污染的黑水时,随着修复过程的持续深入,系统会由厌氧不完全分解转变为好氧分解、呼吸作用以及化合作用并存的演替过程,促使更多的有机盐则被固定在生物体内。此时,生态系统中的生物群落也会出现变化,单一厌氧生物开始减少,好氧生物增多,整个生物群落出现交替性演绎,在提升群落多样性的同时,提高了城市水环境的自我修复能力。

结语:生物修复技术凸显出了成本低以及有效性等方面的特点,并逐步形成了较为完整的污染处理系统。将生物修复技术融入到城市化建设等工程当中,并实现对水生态环境的有效修复,充分的发挥出生物修复技术高效化以及有效性等方面的优势,使其能够逐渐成为城市化建设过程中主要环境治理手段。同时,还需要加强对此项技术的应用力度,并坚持科学发展的理念,推动生物修复技术的革新与进步,通过对相关理论知识的充分利用,有助于提高城市污水处理系统的运行效率。 

参考文献:

[1]胡宏.生物修复技术在城市水体环境治理中的应用探究[J].北方环境,2020,(04):113-115.

[2]王睿,谭映宇,王震,等.水生态修复技术在城市河道污染治理工程中的应用[J].环境与可持续发展,2020,(03):127-131.