城市污染河流生物-生態(tài)修復(fù)研究——以廣州市石井河流域?yàn)槔?pdf

1、河流的功能具有多樣性，哺育的生物具有多樣性，為人類社會(huì)的生存和發(fā)展提供不竭的資源。但是，隨著人類經(jīng)濟(jì)社會(huì)的迅速發(fā)展，經(jīng)濟(jì)利益驅(qū)使人們過(guò)度開發(fā)利用河流資源，無(wú)節(jié)制地向河流排放生活、生產(chǎn)廢水，導(dǎo)致河流的稀釋自凈功能喪失，水環(huán)境惡化，致使河流的生態(tài)系統(tǒng)功能完全喪失，進(jìn)而制約著沿岸社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。自20世紀(jì)60年代以來(lái)，人們逐漸認(rèn)識(shí)到維持河流的功能多樣性、生物多樣性的重要性，開始從生態(tài)環(huán)境角度系統(tǒng)地整治河流生態(tài)環(huán)境，開發(fā)出多種受污染水環(huán)境生物修

2、復(fù)的方法及其實(shí)施技術(shù)，開始對(duì)河流，特別是城市污染河流進(jìn)行生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行修復(fù)。
　　 本文就是在這種背景下開展研究的，以“廣州市最黑最臭河涌”的石井河為典型，在其流域范圍內(nèi)選擇了4種典型的污染形態(tài)水體，采用多種生物生態(tài)修復(fù)技術(shù)，構(gòu)建了5種不同的生態(tài)生物修復(fù)處理工藝進(jìn)行試驗(yàn)研究，通過(guò)觀測(cè)治理前后各種水質(zhì)理化指標(biāo)與水體生物相指標(biāo)的變化反映水質(zhì)改善的程度，評(píng)判各種生物生態(tài)修復(fù)技術(shù)及其工藝在污染治理上的成效，并通過(guò)對(duì)比論證，揭示各種生物-生

3、態(tài)修復(fù)方法在城市污染河流治理上的適用性。主要研究成果及結(jié)論如下：
　　 (1)通過(guò)強(qiáng)氧化曝氣、底泥生物氧化等技術(shù)，可有效增加河涌水體中溶解氧DO值，維持河涌潔凈好氧生物體系，并促進(jìn)黑臭水體向凈潔水體轉(zhuǎn)化；
　　 (2)在外來(lái)污染源可控的條件下，底泥污染成為城市河涌污染最主要的內(nèi)污染源，底泥生態(tài)決定水質(zhì)好壞，促進(jìn)與維持底泥處于潔凈好氧狀態(tài)對(duì)河涌維持生態(tài)系統(tǒng)生物多樣性、保持河道健康生態(tài)非常重要。利用生物促生技術(shù)激活土著微生物

4、進(jìn)行底泥氧化處理可從根本上解決河涌黑臭的內(nèi)源污染問(wèn)題，是城市河涌黑臭多年、底泥污染嚴(yán)重的一種高效的生物-生態(tài)修復(fù)措施。
　　 (3)有機(jī)污染、氮、磷等營(yíng)養(yǎng)鹽污染是城市河涌污染的主要形式。復(fù)合修復(fù)技術(shù)(包括曝氣增氧、底泥生物氧化、岸基生態(tài)濾床)去污效率最高，底泥生物氧化+強(qiáng)氧化曝氣次之，單純的生物穩(wěn)定塘、曝氣增氧或生物濾床等效果不明顯。復(fù)合生態(tài)濾床可有效去除水體中的TP、TN，但對(duì)污染負(fù)荷較敏感，超過(guò)一定負(fù)荷以后系統(tǒng)的處理能力迅速

5、下降；曝氣增氧技術(shù)可有效增加水體溶解氧利于藻類繁殖，也可以有效去除TP、TN，效果比復(fù)合生態(tài)濾床差，對(duì)污染負(fù)荷較不敏感;阿科蔓生態(tài)基在以N、P營(yíng)養(yǎng)鹽微污染為特征的水質(zhì)治理中可以取得較好的效果。
　　 (4)生物氧化塘是治理污染源分散、難以截污的城郊黑臭河涌的一種經(jīng)濟(jì)高效的生物處理技術(shù)，可利用當(dāng)?shù)氐目臻e用地或廢棄?mèng)~塘改造或直接在河道進(jìn)行；通過(guò)合理設(shè)置氧化塘各種技術(shù)參數(shù)，結(jié)合強(qiáng)曝氣增氧、河道生態(tài)修復(fù)等技術(shù)，可以獲得非常良好的治污效果

6、。
　　 (5)復(fù)合生態(tài)濾床具有較強(qiáng)的水質(zhì)凈化能力，適宜對(duì)污染水體進(jìn)行深度凈化處理。在城市河涌的補(bǔ)水調(diào)水中，應(yīng)用復(fù)合生態(tài)濾床技術(shù)對(duì)河涌引水水源或污水處理廠回用中水進(jìn)行深度處理改善引水水質(zhì)，之后再用于河涌補(bǔ)給用水，可大大提高引水治污的效果。
　　 (6)通過(guò)研究污染水體修復(fù)過(guò)程中浮游生物的變化規(guī)律和一些特殊的相關(guān)關(guān)系的機(jī)理分析，發(fā)現(xiàn)水體水質(zhì)改變可導(dǎo)致水體中浮游生物的群落結(jié)構(gòu)發(fā)生顯著變化，水質(zhì)改善可使水體中生物多樣性增加，生

7、物種類均勻度提高。研究進(jìn)一步揭示了水生生物比傳統(tǒng)的水質(zhì)理化指標(biāo)更能綜合反映水環(huán)境的質(zhì)量狀況，它的變化能夠準(zhǔn)確、客觀地判斷水污染對(duì)水生態(tài)系統(tǒng)的綜合影響和破壞程度。
　　 (7)各種生物生態(tài)修復(fù)技術(shù)對(duì)污染負(fù)荷等外界條件的敏感性有較大差異，但均要滿足一定的污染負(fù)荷條件，保證一定的水力停留時(shí)間，系統(tǒng)才能高效運(yùn)行達(dá)到較好的去污效果；超過(guò)系統(tǒng)的污染負(fù)荷，修復(fù)系統(tǒng)的去污效果直線下降；在滿足污染負(fù)荷的條件下，水力停留時(shí)間越長(zhǎng)，污染物去除率越高，

8、且對(duì)某一種特定的污染物質(zhì)而言，其初始濃度越高，去除效果越好，直至濃度穩(wěn)定在某個(gè)限值。
　　 (8)研究表明：不同的污染形態(tài)應(yīng)該針對(duì)性采取不同的生態(tài)生物修復(fù)方法。從污染源的角度來(lái)說(shuō)，難以截污的點(diǎn)源污染可通過(guò)生態(tài)穩(wěn)定塘等技術(shù)進(jìn)行處理，面源污染可通過(guò)生態(tài)護(hù)岸予以改善，內(nèi)源污染采取生態(tài)疏浚或生物促生技術(shù)進(jìn)行底泥氧化可以獲得較好的效果；從污染物的性質(zhì)來(lái)說(shuō)，可分為有機(jī)污染、營(yíng)養(yǎng)鹽污染和毒性物質(zhì)污染，應(yīng)針對(duì)其污染物性質(zhì)采取相應(yīng)的修復(fù)方法，曝氣