生物技术治理坑塘污染的研究

所属栏目:农业工程科学论文 发布日期:2010-12-20 17:07 热度:

  摘要:利用生物修复技术治理受污染坑塘,可以在不完全截污的情况下消除水体黑臭,降解有机污染物质,恢复水体功能,避免传统清淤造成的二次污染。
  关键词:生物技术,坑塘污染,水质
  
  1概述
  生物修复技术是指利用培育的细菌、陆生植物及真菌、水生藻类、水生动物等的代谢活性改变污染物的化学或物理特性而影响它们在环境中的迁移、转化和降解速率,从而使水体得到净化的技术。在城市河湖坑塘整治中,往往重视清淤、驳岸、绿化和截污等表面工程,而不重视底泥和水体生物修复,更不重视水体生态体系建立,不能从根本上改善水体水质和自净能力。实际上,大自然在发展变化的长期过程中,本身已经具备了自我净化、自我完善的强大能力,使得自然界得以持续而有序地运行。水体生物修复技术,实质上是按照仿生学的理论对于自然界恢复能力与自净能力的强化。是按照自然界自身规律去恢复自然界的本来面貌;强化自然界自身的自净能力去治理被污染水体,这是人与自然和谐相处的合乎逻辑的治污思路,也是一条创新的技术路线。
  我市环城河综合治理工程中河道疏挖产生将近三万方污泥,若采取同样方式治理坑塘的话,又会产生六万余方污泥,不仅投入资金巨大,而且污泥所带来的二次污染十分严重。为此我们探索了生物修复治污思路。生物修复试验结果表明,在没有完全截污的情况下,通过底泥生物氧化和水体生物修复、生态修复技术,能有效地消除了水体黑臭,逐步建立水体洁净好氧生态系统,提高水体自净能力[1]。
  2城区坑塘的现状
  安阳老城位于安阳市区的中心位置,面积约2.4平方公里,现有9个坑塘(基本情况见表一),承接附近区域的雨水和生活污水,其中纱帽坑、搭裢坑通过管道与小嘴坑联通,在三角湖、小嘴坑、后仓坑、平府坑设有泵站抽排积水,马连坑水位升高时水可自行流入东环城河;五中坑因遭人为挤占,面积大幅缩减,目前已退化为一条排水沟;二爷坑原设有泵房,因周围土地开发,泵房已经拆除,坑内无水。九个坑塘分布在人口密集的城市中心地带,其中三角湖和搭裢坑已经成为重要的城市景观,但是目前水质情况难以乐观,有机物污染严重,富营养化明显,小嘴坑、纱帽坑、平府坑、五中坑常年都是黑臭的污水,三角湖、马连坑、搭链坑、后仓坑夏秋两季水华严重,颜色污浊气味腥臭。
  老城区坑塘基本情况一览表
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  3治理方法
  针对九个坑塘不同特点,建议采取以下不同措施:
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  三角湖的污染主要是藻类污染,局部有机污染严重,水体成墨绿色伴有腥臭。搭裢坑、马莲坑、后仓坑与之相似,但后两者坑边有大量垃圾,因此采用除藻、造流曝气、生物膜强化降解、凤眼莲等植物净化的综合方法治理水体,形成景观。沙帽坑、小嘴坑、平府坑有机污染严重,水体黑臭,是周围居民的集中排污场所,采用小型污水处理设施可以高效经济地消除有机污染,并用净化后的水回补水体形成景观。五中坑已经被民居挤占成一条排水沟,建议清淤疏浚,二爷坑位于夏绿地东侧约百米的地方,由于周围居民单位已经迁走,坑已干涸。
  生物膜强化降解拟采用纤维填料网箱悬浮在水中作生物载体,通过造流曝气方式推动水循环并向水中输送氧气,达到去除有机物的目的,利用流动水流还可以方便地打捞水面飘浮物保持水体清洁;小型污水处理设施是采用生物接触氧化工艺的小型水处理车间,把预制的池体组装在水下,通过管道连接排水口至处理设施,净化后的水流入坑中补充水源,还可以在坑内增加造流曝气设备形成景观。纱帽坑、平府坑面积较小,坑水全部来源于居民排水和自然降水,在坑旁见一小型水处理设施,把污水集中处理后排如坑内作进一步净化、景观化,可以使水质达到GB8978-1996《污水综合排放标准》一级排放标准。不仅美化了环境,而且充分利用了资源。
  三角湖、马莲坑、后仓坑由于大量藻类繁殖使湖水产生腥臭,溶解氧降低,去除藻类与控制其生长是水体恢复的重要问题。目前国际上采用的技术主要有三类:1〕化学方法:如加入化学药剂杀藻、加入铁盐促进磷的沉淀、加入石灰脱氮等,但是易造成二次污染;2〕物理方法:疏挖底泥、机械除藻、引水冲淤等,但往往治标不治本;3〕生物-生态方法:如放养控藻型生物、构建人工湿地和水生植被。采用化学、物理和生物相结合的办法去除藻类,在水中栽培风眼莲等水生植物,构建适合水生动物栖息的浮岛,利用水生植物吸收水及底泥中的营养物质,利用附着在根系的微生物降解吸收营养物质抑制藻类生长[2]。
  4经济分析
  4.1投资估算
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  4.2经济效益分析
  .运行费用:36万元/年
  4.3环境效益分析
  处理后出水水质:悬浮物:小于70mg/l;CODCr:小于100mg/l;BOD5:小于20mg/l。出水水质达到GB8978-1996《污水综合排放标准》中的一级标准。
  4.3.1.BOD5削减量:22t/年
  1.3.2.COD削减量:72t/年
  4.3.3.SS削减量:27t/年
  4.3.4.避免八万方污泥带来的环境污染。
  5.结论
  与传统的化学、物理处理方法相比,生物修复技术有以下优点:①污染物在原地被降解;②修复时间较短;③就地处理操作简便,对周围环境干扰少;④较少的修复费用,仅为传统化学、物理修复费用的30%—50%;⑤人类直接暴露在这些污染物下的机会减少;⑥不产生二次污染,遗留问题少。
  
  参考文献
  1、顾宗濂中国富营养化湖泊的生物修复农村生态环境2002,18(1):42-45
  
  2、戴兴春徐亚同污染环境中微生物修复的几种办法上海化工2004(1):10-12

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