生物修复技术在富营养化水体中的应用

摘 要：本文简要阐述微生物修复法、植物修复法及微生物-植物原位生物修复法在富营养化水体中净化机理及应用，生物法修复富营养化水体具有操作简单、投资小、二次污染风险低等特点，具有可观的发展前景。

关键词：生物修复；富营养化；应用

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.10.184

1 前言

随着经济快速发展，工业废水和生活污水排放量增加、甚至有未经处理的污水直接排入河道，使得水体变黑变臭，严重污染周边的自然环境并影响居民的生活环境。水体富营养化现象是当今河流、湖泊面临的主要问题，它是指水体中的营养物质如氮、磷元素较高，使得水体藻类疯长、溶解氧急剧下降，水体中的生物死亡，破坏水体生态平衡，使得水质浑浊、色度大、并伴有严重异味，尤其是夏季高温天气。如表1所示，根据水质指标：总磷、叶绿素a、透明度可将富营养化程度分为5大类，针对富营养化程度不同可采用针对性措施进行控制修复，目前常用措施有：底泥疏浚、人工曝气、生物修复等，本文主要简述生物修复技术在富营养化水体中的应用。

2 生物修复技术在富营养化水体中的应用

2.1 微生物修复法

水体中氮、磷营养盐较高是导致水体富营养化的最直接因素，而微生物作为生态系统中的分解者，可催化降解水体中的污染物，尤其是硝化细菌及反硝化细菌等专一菌落在特定条件下，通过对氮元素的氨化、硝化及反硝化作用去处水体中的氮元素。修复富营养水体常用的菌群有复合EM菌群、有单一的光合细菌等。有研究表明采用光合细菌、乳酸菌等复合微生物菌剂，采用投菌法净化富营养化水体，结果显示其出水水质均能达到地面水环境质量Ⅳ类标准，取得较好的处理效果。微生物修复法具有操作简单、处理成本低、维护水体生态平衡、二次污染小等特点，在处理富营养化程度低的水体具有可观的发展前景。

2.2 植物修复法

水生植物修复法是通过植物对无机营养盐N、P等的吸收、轉化和积累，或在植物生长过程中将有毒物质降解转变为无毒物质，并通过人工定期打捞回收，降低水体中的营养物质及有毒物，达到净化水质的效果。如表2所示水生维管束植物主要分为挺水植物、浮叶植物、漂浮植物和沉水植物，有研究表明，美人蕉、芦苇、水葫芦等对氮、磷元素的吸收量较大，且该植物适应性强、易繁殖、受气候影响小、观赏价值高，可根据水体富营养化程度及周边环境选摘种植，有学者选用由沉水植物（金鱼藻、狐尾藻、篦齿眼子菜）和挺水植物（美人蕉、菖蒲和千屈菜）构成的生态沉床-浮床耦合设备处理某河道，稳定运行期间各指标如TN、TP等从河道1400m向600m处浓度逐渐降低。植物修复法具有投资少、风险小、不产生二次污染等特点，且应用于河道、湖泊中还具有美化环境的效果。

2.3 微生物-植物原位生物修复

以投加生物菌剂、种植植物为主的原位生物修复技术不但可以处理富营养化水体，还可以维护水体的生态平衡，该修复技术利用微生物降解水体中的有机物及营养盐，并通过植物对无机营养盐N、P等的吸收、转化和积累，综合去除富营养化水体中的营养盐、制止富营养化现象进一步恶化。而且空气中的氧气通过植物通气组织传至根部、并扩散到根表面，为微生物提供好氧环境，根区以外为微生物提供缺氧环境，这种好氧-缺氧的环境，更利于去除水体中的氮、磷元素；而微生物可以将大分子有机物质转化为小分子无机物质，供植物生长所需。微生物与植物之间相互协同，为彼此提供更便利的生存条件的同时，也保持水体的生态平衡、降低了水体中的污染物质及营养盐。微生物-植物原位生物修复具有投资小、二次污染风险低、且兼具美化环境的特点，在修复富营养化水体的应用中，具有可观的发展前景。

3 结论

水体的富营养化现象，严重破坏了河流、湖泊的生态平衡，使得水质浑浊、色度大、并伴有严重异味，污染周边的自然环境并影响居民的生活环境。微生物修复技术通过催化降解作用、植物修复技术通过吸收、转化和积累作用来降低水体中的营养盐，控制富营养化程度、维护水体生态平衡，用生物法修复富营养化水体具有操作简单、投资小、二次污染风险低等特点，具有可观的发展前景。

参考文献：

[1]张芳.不同水生植物对富营养化水体净化效果和机理的比较[D].南京理工大学，2016.

[2]庞朵.固定化异养硝化菌与模块化沉水植物对富营养化水体的联合修复作用研究[D].上海海洋大学，2017.

作者简介：丁钢（1987-），男，本科，助理工程师，从事水污染控制方面的工作。