“5SSK-A&S”生态修复技术应用

姜学霞 吕健 谢春生 吴贤格

摘  要：水体富营养化和黑臭是城市水环境面临的重要生态问题，高效又经济的治理技术的研发和应用迫在眉睫。基于生态健康人居理念的“5SSK-A&S”地表水生态治理与生态修复技术在水污染治理中的应用表明这一技术具有可推广性，为城市景观水体的富营养化和黑臭治理提供了解决途径。

关键词：“五色时空”;富营养化;黑臭水体;生态修复

中图分类号：X171.4                文献标志码：A

0 引言

随着城市化及工业化程度的加快，过度排放的生活和工业污水使城市水体富营养化加剧，严重污染时会引起水體发黑发臭，形成黑臭水。城市水体富营养化已成为困扰世界各国的主要环境问题之一，是水质管理必须解决的问题，这些都依赖于环境治理技术的改进和创新发展。

1 城市水体污染的危害及治理的必要性

城市水体的污染类型主要是富营养化，严重时形成黑臭现象。富营养化是指水体中N、P等营养盐的富集而引起水质污染的现象。由于营养盐的输入输出失去平衡性，从而导致水生生态系统物种分布失衡，造成单一物种疯长，促使蓝绿藻暴发，导致水质碱性化，蓝绿藻污染遮挡了阳光对水体的照射，使被称为水下森林的沉水植物无法生存，水体也失去了大量氧气来源，影响水生动物的生存，破坏了系统的物质与能量的流动，造成藻类、植物、浮游生物、水生物和鱼类衰亡甚至绝迹的水体污染。而黑臭是水污染的一种极端现象，指水体呈黑色，有刺激性气味，能引起人们的不适或厌恶，本质上是由水体中有机物发生厌氧分解而产生的。当厌氧微生物成为优势菌，有机物就会腐败、发酵，分解为恶臭、挥发性小分子的化合物，如甲烷、硫化氢、胺等上万种致臭物质，它们从水面逸出进入大气产生臭味，黑臭水体会危害人类的生活和健康。究其根源，是人口增加、城市化发展以及旅游城市的开发导致的，尤其是对于自净能力有限又处于人群聚居城市中的浅水型人工湖泊，更易遭受污染，这就是我国城市水体污染的主要形成原因，其治理方案应该因地制宜，做好短期、中期和长期的规划和管理。根据《水污染防治行动计划》的目标，2030年我国城市建成区内的黑臭水体总体达到治理完成。由因此研发费用低、耗时短，生态恢复效果好的技术是当下国内外环境污染治理领域的热点技术追求。

2 “5SSK-A&S”生态修复技术原理

地表水生态治理与生态修复工程“5SSK-A&S”技术是“五色时空”团队在多年实践经验中摸索出来的高效生态保育模式，该项技术是通过对江河湖库地表水污染控制、水流量和水流态的调节以及对底床淤泥和岸坡的形态结构改造，实现江河湖库原址原位消除地表水发黑发臭现象，重构江河湖库地表水生态系统的自然清澈洁净状态的综合生态修复技术。这门技术近十年来分别在封闭性的和开放性的湖泊及黑臭水体上等九种不同污染类型的地表水生态治理与生态修复工程上的应用，工程质量均达到《地表水环境质量标准》（GB3838—2002）Ⅲ类水质标准。利用生物方法修复黑臭水体是当前比较有发展前景的修复技术，主要利用微生物代谢转化降解有机污染物，达到水体净化的目的。其中生物修复技术分为直接向黑臭水体投加外来微生物菌剂来降解污染物，称为接种微生物技术，和通过曝气、投加微生物促生剂或营养剂等，刺激土著微生物的生长和代谢来降解污染物，称为培养土著微生物技术。“5SSK-A&S”技术通过定制生物技术，修复底泥，构建水体生态系统工程，创造性地运用自然界微生物“5SSK-EP”定制技术;自然界水生植物“5SSK-AP”改良技术;自然界水生动物“5SSK-AA”操纵技术;地表水生态系统“5SSK-BE”修复技术等，构建水生植物-水生动物-微生物食物链，完成水体生态系统的培育，通过促进生物高效降解污染物来抑制腐败菌的增殖、提高水生生物的多样性，进而恢复其生态功能，这一技术在湖泊水体的富营养化和黑臭治理中的巨大潜力已被充分认识、开发和利用。

3 “5SSK-A&S”生态修复技术的应用案例

“5SSK-A&S” 生态修复技术的成功案例之一是应用于肇庆七星岩·里湖的生态修复。首先项目团队对七星岩·里湖湖水溶解氧、透明度及富营养成分等影响湖水质量因子进行了调研分析，发现七星岩·里湖水呈地表水为V类水质，水的透明度平均0.7 m，水色呈黄绿色，局部带有轻度腥臭味。接下来通过污染查勘与处理，施工排水、底泥处理，生物系统设计和配置以及生态保育和维护几个环节的工程开展，短短3个月的时间水质达到Ⅲ类水质标准，水体沉水植物的覆盖率60%以上，水中有少量鱼、虾、螺、贝等，形成完整的水生态系统食物链，水体恢复清澈，提升了观感和生态功能，得到了社会认可（http：//www.sohu.com/a/237391444_155724））。本项技术的研发和应用已经拓展到七星岩其他子湖的生态修复中，目前，针对七星岩子湖数目多又营养化污染程度不尽相同的现状，项目团队研发了适应于七星岩水体生态修复的“一子湖一方案”的特效技术并已经开展实施，并在过程中不断优化设计方案，降低成本，为实际工程开展提供解决途径。“5SSK-A&S”生态修复技术，为实现肇庆星湖5A景区目标提供了科技支持，也为当下城市湖泊水体得富营养化治理提供技术支持。

“5SSK-A&S”生态修复技术在城市黑臭水体治理中的典型案例是肇庆市景蓝干渠黑臭水体治理项目，该河段水体流动性较差，水体呈土黄色、浑浊，水面漂浮较多垃圾和油膜，处理前期水体带有恶臭气味，严重影响周边居民的生活。水质检测结果为氨氮：32.8  mg/L，总磷：2.95  mg/L，化学需氧量：99  mg/L，为劣V类水质。利用黑臭河道“5SSK-EPBR”生态治理技术（“五色时空”-促效微生物群落间歇式活化污泥工艺），结合“5SSK-EP”微生物定制技术与“5SSK-BR”生化技术，在河道明渠上游（进水）、中游（曝气、沉淀）、下游（排水）和植物净化（待机）5个基本工序组成，经过针对性的生化治理后，氮磷和化学需氧量均下降，水体呈淡黄色，刺激性气味减弱治理初见成效，水生植物大量繁殖，已具备一定的自净能力，经过曝气和微生物投放后，水体微生物群落结构发生了显著变化，优势菌从高降解有机物能力的黄杆菌到氮转化能力的硝化杆菌再到多样化的放线菌、栅藻属等细菌类型的转变，体现出生态修复工程的实施水质变化和微生物的相互影响，微生物群落结构的稳定是水体生态系统是否平衡的重要指标，项目验收时的氨氮降低到6.55 mg/L，溶解氧含量升到9.1 mg/L，氧化还原电位为74 mV，水质去除黑臭明显，透明度增加，项目进入为期2年的生态保育阶段。

4 结语

城市水体污染和治理是城市化发展带来的负效应，不仅破坏了生态平衡，更直接威胁到人类的健康。“5SSK-A&S”生态修复技术研发的一系列先进的生态修复技术，构建了生物多样性的水体生态系统，从而使水体达到自净的生态效果，这种高效、有针对性的创新技术研发和实践应用为城市水污染问题的解决提供了重要的方法和途径。

参考文献

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