水体污染治理探索研究

水体污染治理探索研究（精选9篇）

水体污染治理探索研究 第1篇

1 生态修复技术对水体的治理

1.1 种植植物群, 建立物种多样性

水体中种植多种类植物, 如浮水植物、挺水植物、沉水植物。浮水植物主要从根系和浮叶背面吸收水底营养和水体养分, 碳源来自大气, 能产生氧气, 氧气对上层水体有一定的净化能力。挺水植物主要靠根系吸收淤泥中物质, 光合作用产生的氧气直接接入大气。沉水植物通过根系和叶面吸收水体和淤泥的营养物质, 它所要的碳源从水体中获得, 把光合作用产生的氧溶解进淤泥中, 使得淤泥中产生氧化还原反应, 使得电位升高, 有利于微生物的繁衍, 提高净化能力。

在水体中可以种植如轮藻群落、篦子眼子菜群落、苦草群落等, 这些植物都是水底“制氧机”, 它们产生的氧气能使水中的无机盐结晶下沉, 同时使水底有机物被矿化, 减少有机物进入水体, 大量氧气能吸收水中氮磷等营养物质, 形成水下森林, 抑制蓝藻生长。这种“水下森林”形成底层营养物质的封存功能。

1.2 恢复复杂食物链, 建立动物群

水生动物如鱼、螺丝、贝类、虾等能促进水体的微循环, 良好的微循环能促进其他微生物的生长, 所以水体中可以优先投放养殖这些水生动物。水底中的沉水植物营养丰富生长旺盛时, 需及时收割, 鱼类过度生长时, 可以及时捕捞, 贝类和鱼虾也会食用部分藻类, 能把水体中过度的氮磷等营养成分转移, 避免富营养化情况出现。

1.3 投放食藻虫能有效控制藻类生长

食藻虫是一种甲壳浮游生物, 主要靠食用藻类、浮游物与有害菌, 而食藻虫又是鱼虾贝类的食物, 这就打通了蓝藻等食物链盲端的转化途径。经过驯化的食藻虫能产生酸性排泄物, 降低水体的酸碱度, 藻类在酸性水体中会受到抑制。另外, 藻类被食藻虫食用后, 水体的透明度会提高, 有利于其他生物的生长。此外, 食藻虫的特性, 可以将微生物带到水底进行生长和繁殖, 给沉水植物的繁殖创造了条件。

1.4 建立人工浮岛、人工湿地等治理水体

人工浮岛和人工湿地是人为建立的模拟自然环境的一种生态系统。人工浮岛是人工建立的大型浮床, 在浮床上栽种水生植物, 通过它们的根系吸收水体中的氮磷物质, 这种方式在治理水体富营养化中的效果突出, 根系还为一些微生物提供了栖息场所, 增加了生物多样性。浮岛中的水生植物根基具有较好的净化水功能, 对污染物吸收、分解能力强, 同时也是鱼类产卵, 浮游生物的聚集地。浮岛还能引来各类昆虫、鸟类等, 对生态平衡起到重要作用。人工湿地在美化环境、保护生物多样性、净化水质方面起到了重要作用, 湿地一般采用水生植物如香蒲、灯心草等净化水质。例如前几年太湖流域爆发了大规模的蓝藻, 无锡和宜兴两地在综合治理的同时建设了多个湿地修复工程生态风景区, 该湿地种植了大量的垂柳、杉树等形成了防护林, 水面种植了芦苇、菱角等, 在保持自然风景的同时净化了水体。

1.5 微生物治理水体方法

微生物存在我们身边, 它的体积小, 面积大, 生存能力强, 繁殖能力也能适应各种环境, 在污染的水体中, 微生物能很快适应, 并生长壮大, 达到净化污水的能力, 微生物进行水体净化的方式和方法较多主要有以下几种:

1.5.1 活性污泥处理法。

这种处理方式最为广泛, 这主要是把多种微生物聚合起来形成活性淤泥, 放入水体从而达到把污染物质分解的效果, 但这种处理水体的方式需要根据水体中不同的污染物来进行调整, 要经常性对水体进行采样分析, 根据结果进行配比, 保证活性泥的最佳效果, 当然微生物的分解是一个长期的过程, 效果需要慢慢体现。

1.5.2 厌氧微生物处理。

这种水体污染物处理方式跟活性泥处理方式有所不同, 这种方式主要用于有机废水污染的水体中, 也可以用来处理沉淀在水底的污泥。把厌氧菌放到水底污染物中, 它会将有机物分解产生甲烷等气体, 而且能减少腐败引起的臭味。

1.5.3 需氧微生物处理法。

这种方式主要适合一些自然水域, 将需氧微生物放入水体, 这种微生物在光合作用的条件下, 能氧化水体中的有机物, 使他们转化为二氧化碳和氮化物进入大气, 但这种微生物处理方式有一点局限性, 需要依靠自然环境, 并且需要光照、温度达到一定的条件才能取得较好的净化效果。

1.6 建立良好的水生态循环系统

无论用什么样的水体处理方式都是暂时的, 系统也是脆弱的, 需要建立良性的生态循环系统才是解决根本问题的方法。相关部门要对水域污水的排入总量进行控制, 不要超出水体生态自净能力, 藻类大量繁殖时要采取及时有效的措施控制繁殖速度, 这种良好的生态系统是水体保持长期清洁的重要保证。

2 生态修复技术的优点

生态修复技术治理水体污染具有以下几个优点:第一, 生态修复水体技术采用纯生态技术, 不使用化学药剂、杀藻剂、杀草剂进行净化水体, 不会产生二次污染, 水体在稳定净化后也利于环境提升, 减少蚊虫滋生。第二, 由于水生植物能固化淤泥, 吸收底部养分, 养分被植物吸收成为植物纤维, 水底淤泥无需清理, 减少了大量的人力和财力成本。第三, 环境优美, 优质良好的水体水质清澈, 鱼虾满堂, 水草茂盛, 水下生机勃勃。第四, 水体维护方便, 水体一旦进入稳定状态, 就形成了良性的生态循环系统, 生态食物链也相对稳定, 后期只需要简单的维护, 就能维持生态自净能力, 且能长期保持下去。

3 微生物治理污染水体的优点

根据前面的分析得出, 微生物净化水体效果明显, 前景广阔, 也能用于多种污水处理过程中。其次微生物处理污水时间段, 成本低, 副作用小, 能有效处理水体中的有毒物质和重金属物质, 还可以减少腐败引起的臭味, 净化空气, 有些地方还可以利用这项技术综合利用产生的甲烷气体, 提高经济效益的同时保护了生态环境, 但是微生物净化水体保护环境还存在很多的难题, 需要一个每个环保工作者积极努力的去研究。

4 未来治理水体污染的展望

生态修复治理水体污染还存在诸多不确定因素。第一, 受用水体必须相对封闭, 补充水量不能超过总水量的5%, 另外, 水体面积不宜太小, 水体总容量过小, 不然建立起来的生态平衡相对较弱。第二, 我国幅员辽阔, 南方和北方的气候差异较大, 水草习性也大不相同, 北方宜种植耐冻植物, 南方种植耐热水草, 根据气候差异, 食藻虫的数量也需要根据实际情况进行设计调配。第三, 我国的环保和科研工作者需要加强研究, 研究在不同污染水体中水生植物的配置研究及水生植物后期处理及资源合理利用研究。第四, 如何在我国全面实行水体生态修复技术, 且能保持经济、高效、环保的特性, 为我国日益恶化的水体环境提供良好的解决途径。

5 结语

国家和世界的经济不断发展, 带来了较大的环境问题, 气候变暖, 水体污染, 土地沙化等情况日益严重。国家和个人都应该行动起来, 为环境修复、水体治理、气候控制等做一些贡献, 而生态修复技术和微生物净化水体技术是在水体污染治理领域的一项成功技术, 希望能对广大环保工作者提供参考。

参考文献

治理水体污染的措施 第2篇

近年来，随着工业化进程的不断发展，各种工业废水、废气急剧增加，重大污染事故时有发生，大气、河流、海洋的污染日益严重，森林在萎缩，沙漠在扩大，生物物种在减少，臭氧层正出现越来越大的空洞„„人类的共同家园已千疮百孔，生态环境正在加速恶化，高温、洪涝、干旱、台风、寒害等极端天气频繁发生，这些既是大自然给人类的惩罚，也是大自然向人类敲响的一次次警钟。

“一些工厂和企业经营业主环保意识和法律观念淡薄，为了追逐自己的短期经济效益，不惜以牺牲环境为代价，有的甚至将违法排放废水废气作为降低成本、追求利润的捷径。”据该案二审承办法官季金华介绍，环境保护法、环境影响评价法、建设项目环境保护管理条例都规定了建设项目实行环境影响评价制度，其中环境保护法第二十四条规定：“产生环境污染和其他公害的单位，必须把环境保护工作纳入计划，建立环境保护责任制度；采取有效措施，防治在生产建设或者其他活动中产生的废气、废水、废渣、粉尘、恶臭气体、放射性物质以及噪声、振动、电磁波辐射等对环境的污染和危害。”同时，环境保护法第二十六条第一款规定：“建设项目中防治污染的设施，必须与主体工程同时设计、同时施工、同时投产使用。防治污染的设施必须经原审批环境影响报告书的环境保护行政主管部门验收合格后，该建设项目方可投入生产或者使用。”本案中，资源再生厂经营业主隋某在增加工艺流程、产品类别、新生废物的情况下，应依法重新报批环境影响评价文件，但隋某在未获得批准的情况下依然坚持生产，其行为违反了排污申报登记等相关法律规定，对环境造成了污染，环保局作出的处罚决定适用法律、法规正确，符合法定程序，应予以支持。

“人类的生存与发展离不开良好的生态环境。”季金华法官提醒，各级环保主管部门要切实履行好环保监测职责，依法严惩污染环境的行为；广大生产企业要严格遵守环保法律法规，从思想上提高环境保护意识，共同保护人类赖以生存的环境，还地球一个碧水蓝天

对于污水采取的措施主要有：

1： 资金、行政、法律保障措施

（1）资金支持是必不可少的条件

显然，资金支持是污染治理重要的条件之一，没有资金，一切治理措施就无法实施。

（2）政府的支持是后盾

城市水系污染治理涉及面很广，不但涉及到居民，还涉及到外地人员，涉及到部队系统，涉及到少数民族，也会涉及到权利持有者的利益。因此，单靠水利部门是无法解决问题的，即使再加上环保部门，力量依然是苍白无力的。需要市政府的强力支持，市政府也需要中央政府的支持。没有一个强大政府的支持，许多强制性措施就难以行得通。

（3）污染治理需要法制

法律法规是人们共同遵守的准绳，应制定保护城市水环境的地方性法律，让水系管理部门有法可依，依法行政，这样一些事情做起来会容易一些。

2：工程保障措施

（1）必须实施彻底截污、污/雨分流

根据实地调查结果，生活污水是水系最严重的污染源，将生活污水完全截留是治污的根本。另外，由于雨水管经常被用作排污管，所以实施污/雨分流也是重要措施。污水送入污水处理厂处理，雨水则可直接排入自然水体中，降低污水处理厂处理负荷，污水可以通过河道排放。

（2）对老平房区进行搬迁改造

一般来说，城镇新建居民区都有完备的下水道系统，都实施了污/雨分流。但是，老平房区房屋破旧，多数没有下水道系统，而且污/雨不分，是造成河流污染的主要来源。不管从污染治理的角度还是从城市建设的角度，都需要对老平房区进行搬迁改造。

3： 市政管理措施

（1）加强城市卫生综合管理

加强城镇的综合卫生管理，使街面保持干净，减少因风吹、雨水等因素将脏物带入河流。对自由市场、餐馆、外来人口聚居区进行严格的卫生管理，对建设工地卫生实行严格监督，对产生污染的路边小生意、洗车点或进行环境改造、或取缔。

（2）环卫部门应提高管理水平

鉴于环卫部门职工向河道倾倒所收集的垃圾、大粪的情况客观存在，环卫部门应提高管理水平，严格要求职工遵守规矩，教育职工明确自己的责任，对不守规矩、擅自污染环境的职工给与相应的处罚。

（3）合理布置垃圾处理站点、公共厕所

应健全垃圾处理站点网络（尤其是公共场所），让人们垃圾有处可弃，减少因无垃圾站（箱）而导致的垃圾随意丢弃。应在沿河设置一些公共厕所，让在外活动的人们感到方便，减少因为没有厕所而将河沿当厕所的现象。

（4）拆除一切造成污染的违章建筑

对一切形成污染的沿河餐馆、水上游乐厅等应取缔。

4： 水资源调控措施

加强水源调配方面的研究

水资源不足是影响水质的重要因素，河水不流，水质就会恶化。应加强水源调配方面的研究，如何既节约水源又保护水环境是必须研究的课题。建设一批污水处理厂，应加强处理水的应用，处理厂与输水管道应同时规划、同时设计，将处理后的洁净水引入河道，这样既节约水资源又可保护水环境。

记者：水污染对“南水北调”有什么影响?

汪恕诚：南水北调东线的水污染防治是大家十分关注的问题，有三条解决措施：关停严重超标的污染源，隔离污水和输水通道，建设绿色通道(即在南水北调输水线路两侧，种植树、草、绿色无公害作物等，形成一条数百米宽的绿色长廊，来保证调水水质)。今后，湖泊、河流、水源工程都应该进行这种建设。

我有一句话，如果东线的水污染不能解决，中国的发展就没有希望。为什么呢?如果水污染都治不好的话，中国今后怎么可持续发展呢?不管搞不搞南水北调，水污染都要治理，而且一定要治理好。我国的水污染问题已十分严重，其造成的严重后果也不亚于洪灾和旱灾，已经到了迫在眉睫、非解决不可的时候了。

记者：那么，水污染怎么治理呢?

汪恕诚：第一，不同的污染源的防治特点是不同的，点源污染、面源污染、自源污染的防治是不同的，要特别强调水源地的保护。水源地对人类健康的影响最大，要根据不同的污染源采取不同的防治措施。第二，防治的手段有工程手段、经济手段、技术手段、行政手段和法律手段，要综合使用。第三，污水处理要实现市场化运作。第四，培育水域的自我净化能力。

水体污染治理探索研究 第3篇

关键词 污染水体；植物修复；湿地植物

中图分类号：X524 文献标志码：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2016.18.127

水资源是我们生活中必不可少的一种资源，属于环境的其中一个控制性因素。不仅如此，还属于一种战略性经济资源，更是一个国家綜合国力的重要内容之一。现阶段，我国大部分地区的水质均有所污染，使可利用水源总量在不断下降，其供给面临很大的威胁。怎样充分确保水资源科学合理的利用，有效避免水资源环境污染，是业界人士关注的一个重要问题。植物修复作为一种绿色、有效的修复技术，已经在污染水体修复中得到应用，取得明显实效。本文主要研究了该技术在污染水体修复中的机制。

1 植物修复技术概念

即通过某些植物对环境中某些污染物的吸收、固定、转移等诸多特点，来减少或者去除其中的污染物，使得受到污染的生态环境得到恢复的一种技术。

通过这种技术来修复，主要涉及到水体中无机物（如重金属、氮磷营养盐等），还涉及到有机污染物。那些生长比较迅速的高等湿地植物，它们在生长过程中能够充分吸收水中的营养盐，发挥出营养库的功能，利用科学方法将许多无机物转移出来；同时，维持其生物量，保证水体环境有较高的净化能力[1]。不仅如此，植物还能够利用吸收和降解、生物酶等各种不同的途径来将水中污染物除去。

2 修复原理

2.1 湿地植物

2.1.1 吸附、沉降作用

湿地植物具有非常健壮的根茎，可以在水里面构建起一个良好的过滤层，当水经过该层的时候，其中含有的污染物能够被滤除，根系将吸附许多不溶性胶体，并发生吸附、沉降等一些的反应。另外，根系上的许多微生物当进入内源呼吸期后将形成菌胶团，其能够利用悬浮性有机物与沉降新陈代谢产物的方式使附近水体得到净化。

2.1.2 吸收作用

水生植物生长时，其根系可以对水中的营养盐进行吸收，然后将其转化，并积累，使其生长所需营养得到满足[2]。研究发现，水生植物中氮、磷含量均高于其生长需要的最低数值，而且伴随水中氮、磷水平的提升而不断改变。不仅如此，由于它们的生命期大于藻类，所以，氮、磷等在其中可以稳定储存。当把它们从水中移出的时候，污染物同样会从水中排出，最终起到净化水体的作用。

2.1.3 微生物作用

水生植物具有丰富的根系，从而为微生物生长创造了良好的条件。根系会将光合作用形成的O2释放出来，这样就可以为微生物创造良好的有氧条件，使其能够将附近沉淀物氧化分解。另外，根区外地厌氧环境对其反硝化作用非常有帮助，使反应持续进行，最终能够将其中的氨态氮除去。

2.1.4 抑藻作用

水生植物能够对水体之中的藻类形成一定的竞争抑制作用。首先，水生植物利用竞争光和营养物质的方式来实现对藻类的抑制。其次，部分水生植物的根系可以产生一种抑藻物质，对藻类生理代谢功能产生一定程度的破坏，利用该方法来对其生长进行抑制。例如，菇类化合物、类固醇等[3]。

2.2 修复效果

2.2.1 对外源污染物的拦截

该类物质大体上涉及到城镇与农业污水，这是造成水体富营养化的其中有个关键因素。湿地植物在拦截外源污染物汇入水体过程中扮演着非常重要的角色。

2.2.2 降解有机污染物

此外，还发现，水生植物能够对水体中的有机污染物进行降解。袁蓉等相关专家人士通过凤眼莲来对萘污水进行处理，结果发现能够实现92.0%净化率。黄文凤等在研究过程中通过厌氧-水葫芦-吸附组合工艺来处理RDX与TNT废水，使其中污染物浓度明显降低，达到国标。

2.2.3 吸收氮、磷等营养盐

湿地植物能够对水中营养盐（主要是氮、磷等）进行充分吸收。张彦海等相关人士探讨了美人蕉对水体中氮磷的吸收，研究发现，美人蕉浮床系统内DO不断减小，对TN、NH3-N、TP的吸收率依次为56.8%、66.1%与49.4%。

2.2.4 富集重金属

水生植物能够将水中重金属除去。Zhu等相关专家人士指出，通过水葫芦来将其中的Cu6+、Cd2+去除，具有最佳效果，排在第二位的是Se6+、Cu2+，然后是As5+、Ni2+，不仅如此，研究还指出其根部是富集的主要器官。

2.2.5 抑制藻类生长

研究发现，湿地植物能够对水体中的藻类生长起到抑制功能。该结果最初是哈斯勒等专家学者研究发现的。科甘等业界人士发现，金鱼藻可以对蓝藻水华产生明显的抑制，然而对绿藻却没有显著的抑制效果。阿尔卡等指出，水葫芦叶与根两个部位的渗滤液都可以对斜生栅列藻产生明显的抑制作用[4]。

2.3 湿地植物的应用概况

2.3.1 人工湿地系统

该系统主要利用模拟自然湿地来构建起湿地系统，以此来对污水进行处理，这属于一种新的技术手段。第一，其建设费用相对较低，运行成本也不高，非常容易进行维护，同时还可以取得非常不错的效果；第二，其可以有效修复生态体系，该方面的优点对修复我们赖以生存的环境起着非常关键的作用，并且发展成当前业界的焦点问题。

2.3.2 净化塘

这属于通过植物对污染水体进行修复的常用技术之一，其是为以某种具有特定功能的湿地植物占绝对优势而构建起的一个系统。主要是利用湿地植物所具有的富集、吸收等功能与植物群落的吸附、阻滤功能来对其中存在的污染物发生作用，最终实现净化的效果[5]。

2.3.3 人工围隔系统

通过该方式构建水生植被对水体进行修复，深受专家学者的青睐。2000年，中科院某所选择在莫愁湖构建围区，通过这种方式来对富营养化湖水进行净化，在其中陆续种植各种湿地植物。例如，凤眼莲、伊乐藻等，来展开一系列的研究，然后发现，该系统既可以明显除去水中的氮磷物质，还能够抑制藻类生长，而且在很短时间之内将水体透明度提高。另外，还能够对外源污染物形成良好的缓冲能力。

3 结语

污染水体湿地植物修复技术具有诸多优点，例如成本相对较低，效果较好，因此，其应用潜力十分宽广，特别是该技术的综合生态效益具有优势。然而，因植物修复技术在现阶段属于新型方法，应用实践相对较短，同时非常繁琐，并非单一学科队伍就能够完全研究明白的，因此，在今后需要业界人士切实加强理论研究和实践应用。

参考文献

[1]李吉锋，叶玉超. 国内湿地重金属污染及植物修复技术研究进展[J]. 广东农业科学，2013（7）：164-166.

[2]温闪闪，刘芳. 水生植物对污染水体修复的研究进展[J]. 净水技术，2014（4）：9-13.

[3]林芳芳，丛鑫，黄锦楼，陈琴. 人工湿地植物对重金属铅的抗性[J]. 环境工程学报，2014（6）：2329-2334.

[4]刘春梅，王正扬. 挺水植物修复技术在处理受污染开放水体中的实验研究[J]. 农业装备技术，2014（4）：59-61.

[5]蔡潇琦，洪剑明，商晓静，王博宇，张强. 翠湖湿地沉水植物修复方法初探[J]. 湿地科学与管理，2014（2）：58-61.

水体污染治理探索研究 第4篇

21世纪以来, 我国工业化工企业迅猛发展, 由此带来了金属、尤其是重金属的总体使用量每年不断增长, 由于环保技术发展的滞后, 这就不可避免的造成了日益严重的重金属环境污染。通常所说的重金属是指相对密度在5以上的物质, 截至目前研究显示, 主要包括Pb、Cd、Hg、Cr、Cu、Zn、Ni等等。它们各自分别以多种形态存在于大气、土壤以及水体之中, 而且随着时间的推移不断累加。人类通过各种途径如饮食摄入一些少量重金属, 然而随着时间和推移, 重金属含量将在人体内不断的堆积, 最终导致重金属中毒现象, 从而影响到人类的身心健康, 严重的情况下, 甚至导致休克死亡。对于重金属污染的来源, 主要是来自各大化工企业以及农药等等。随着经济和科学技术的发展, 重金属已经被广泛应用于冶炼、开采、加工等领域, 其带来的环境污染问题也日益剧增, 重金属污染已经被世界各国命名为“第一环境污染物”, 充分说明了重金属环境污染问题已经成为世界各国共同关注的世界性难题。

1 水体中重金属的污染现状及其危害情况

通常所说的水体重金属污染就是指, 重工企业排放的含有重金属离子超标的废水, 再次进入水体、河流时, 对水环境系统本身造成的严重环境污染。在许多重工企业生产的过程中会产生的含有超标重金属的废水, 这些废水是造成水体污染最为严重以及形成对人类伤害最大的来源之一;其次, 重金属的另一重要来源主要是那些没有集中回收管理处置的废旧铅蓄电池, 主要是因为其含有大量Pb, Cd等重金属成分。这些重金属极大地破坏了生态环境, 影响了人体健康。

随着我国国民经济的快速发展, 许多城市都面临较为严峻的水污染问题, 主要是大量未经过集中处理的城市固体废弃垃圾、被重金属污染未修复的土壤、重工企业排放的工业废水和居民的生活污水直接排入河流, 这使得水体中的沉积物和悬浮物的重金属总含量不断积累, 总量快速升高。通过对我国湖泊调研发现:我国这几年各地的重金属污染状况呈不断上升趋势, 开始慢慢影响到水环境的质量。根据一份关于七大水系调查报告, 我们可以得到, 在1995年, 长江水系的Cd重金属污染状况仅仅次于COD和BOD;黄河水系的Cd含量超标比较普遍, 大约有17%的河流断面存在超标状况;我国淮河干流也存在Cd重金属含量超标的情况, 其超标比例大约为16.7%;我国海滦河同样也存在Cd含量超标的情况, 其平均超标率大约为18%-82%;仅有大辽河水系的水质污染情况相对较轻。通过国内七大水系以及河流湖泊的水环境实时监测, 我们发现Pb和Cr是最为普遍的水体重金属污染物。人们通过直接饮用水、食用被重金属污染的污水灌溉的蔬菜等方式摄入重金属污染物, 这会直接威胁人们的身体健康。

2 水体重金属污染修复技术

根据重金属的污染特性, 可以将重金属水体污染修复技术大概分为三大类:物理化学法、化学法以及生物修复法。

2.1 物理化学法

物理化学法又可以分为离子交换法和吸附法。

(1) 吸附法去除重金属是一种比较常规的重金属废水处理方法, 一些工农业废弃物本身具有吸附重金属地特性, 从而可以降低重金属废水地处理费用。 (2) 离子还原法、离子交换法:离子还原法是利用化学还原剂将水体中的重金属还原, 将其形成难以污染的化合物, 从而降低重金属在水体中的迁移性和生物可利用性, 减轻危害。离子交换法是利用重金属离子交换剂与污染水体中的重金属物质发生交换作用, 从水体中把重金属交换出来, 达到治理目的。

2.2 化学法

化学法又可以分为以下两种方法:电解法和化学沉淀法。电解法去除重金属污染物主要是通过电解将金属离子从高浓度的污染废水中电解出来, 目前主要运用于电厂等电镀废水的重金属处理;化学沉淀去除重金属离子法主要是通过一系列化学反应来使溶解态地重金属污染物通过化学反应转换成不溶于水的化学沉淀物, 产生的重金属沉淀物必须经过正规的归纳处理, 从而二次污染的产生, 减少环境污染。

2.3 生物修复法

目前国内外利用生物修复水体重金属污染的研究很多, 根据所用的生物对象不同, 可分为以下三种。 (1) 植物修复法:植物修复是指利用特定植物实施污染环境治理的技术统称, 通过植物对重金属元素或有机物质的特殊富集和降解能力来去除环境中的污染物, 达到污染治理与生态修复的目的。 (2) 动物修复法:应用一些优选的鱼类以及其它水生动物品种在水体中吸收、富集重金属, 然后把它们从水体中驱出, 以达到水体重金属污染修复的目的。 (3) 微生物修复法:重金属污染水体的生物修复机理主要包括微生物对重金属的固定和形态的转化。

3 展望

综上所述, 在进行重金属废水的处理时, 其方法不止一种。这些方法有自己的优点, 同时也有缺点。因此, 在废水处理中, 为满足日益严格的环保要求, 要结合实际情况, 选择合适的处理方法。也可以将几种技术集成起来进行重金属废水的处理, 即联合使用几种方法, 既可以充分发挥各种技术的长处, 也有利于取得较好的处理效果。

参考文献

[1]王谦, 成水平.大型水生植物修复重金属污染水体研究进展[J].环境科学与技术, 2010, 05:96-102.

利用水生蔬菜治理水体污染的建议 第5篇

摘要：利用生态浮床技术、水生植物滤床技术种植水生蔬菜是治理水体富营养化污染的有效途径,建议让农民成为应用水生蔬菜治理水体富营养化污染的.主体和受益者,实现治理水体污染的可持续发展.作 者：何建军 陈学玲 关健 周明 王俊 高虹 史德芳 胡中立 周明全 He Jianjun Chen Xueling Guan Jian Zhou Ming Wang Jun Gao Hong Shi Defang Hu Zhongli Zhou Mingquan 作者单位：何建军,He Jianjun(湖北省农业科技创新中心农产品加工分中心,武汉,430064;湖北省农业科学院农产品加工与核农技术研究所,武汉,430064;国家食用菌研发加工专业分中心,武汉,430064;湖北省莲藕工程技术研究中心,武汉,430072)

陈学玲,关健,周明,王俊,高虹,史德芳,Chen Xueling,Guan Jian,Zhou Ming,Wang Jun,Gao Hong,Shi Defang(湖北省农业科技创新中心农产品加工分中心,武汉,430064;湖北省农业科学院农产品加工与核农技术研究所,武汉,430064;国家食用菌研发加工专业分中心,武汉,430064)

胡中立,周明全,Hu Zhongli,Zhou Mingquan(湖北省莲藕工程技术研究中心,武汉,430072;武汉大学生命科学学院,武汉,430072)

生态修复技术治理污染的水体 第6篇

本文介绍完全采用生态修复技术治理污染的水体

一、采用生态修复技术治理污染的水体机理:

1采用食藻虫处理控制藻类

食藻虫是一种经长期改良驯化的可控制藻类污染的低等甲壳浮游物。

食藻虫能够大量摄取蓝绿藻、腐屑、悬浮物与有害菌类, 同时, 其本身又是鱼虾蟹贝等水生物所喜爱的食物。这样, 处于食物链盲端的蓝绿藻转化成为水产品的途径被有效地打通了, 从而使水体的藻类污染得以根治。蓝藻适宜生长在弱碱性的水环境中, 经驯化的食藻虫所产生的排泄物具备弱酸性, 可有效降低水体的PH值, 使蓝藻的生长受到抑制。食藻虫消除藻类后, 水体透明度大大提高, 有益于其它水生物的生长, 同时, 由于食藻虫的生物特性, 可将微生物等带动在水体中的分布和生长, 为沉水植物生长创造条件。食藻虫引导的沉水植被生态修复技术对水体净化效果的稳定性好 (见图1) 。

2建立水生植物群, 恢复物种多样性:

在水体中种植沉水植被、挺水植物、浮叶植物群落, 并通过沉水植被的光合作用把大量的溶解氧带入底泥, 使淤泥中的氧化还原电位升高, 促进底栖生物及微生物的繁衍, 进一步促进水体生态系统恢复多样化。

(1) 挺水植物:主要靠根系吸收部分淤泥中的营养物质, 光合所需碳源来自空气中的二氧化碳, 产生氧气直接排入大气。

(2) 浮叶植物:从根系和浮叶背面吸收水体和淤泥中营养物质, 但碳源也主要来自大气, 产生具备净化力的氧气通过浮叶大部分进入大气;对上层水体有一定净化力。

(3) 沉水植物:根系和整个叶面直接吸收水体和淤泥中营养物质, 所需碳源直接从水体中吸收, 产生的氧气直接对自下而上对整个水体产生巨大的净化力。综上所述, 恢复沉水植物——“水下森林和水下草皮”, 是水域生态恢复自净能力的最优化模式。

目前使用较多的边坡驳岸挺水植物、浮叶植物湿地净化法——这种方法从水域立体造景上意义重大, 但从城市景观水体净化意义上来分析, 有较大偏差。不同水生植物水质净化作用与自身代谢 (二次富营养) 百分比: (敞开于屋顶的试验, 包括空气污染) , (见表1) 。

在水体中种植沉水植被, 如轮藻群落、篦子眼子菜群落、苦草群落、海菜花群落等, 使水体产生制氧功能, 水体中的有机物被氧化成无机盐而加速结晶下沉。沉水植物根系将有效吸收底泥养分, 使底泥中有机物被矿化, 形成表面的矿化层覆盖下部淤泥层, 减少有机物进入水体, 沉水植被替代蓝绿藻进行水下光合作用, 释放出大量的溶解氧, 吸收掉水中过多的氮、磷等富营化物质, 能形成水域生态“水下森林”和“水下草皮”自净功能, 也能进一步抑制蓝绿藻。沉水植被恢复后, 底泥氧化还原电位升高, 有利于水生昆虫和水生底栖生物的大量滋生, 在沉水植被共生作用下, “水下森林”和“水下草皮”形成底泥营养物质的封存和生态链自净 (物质能量的逐步吸收转化) 。食藻虫引导沉水植物进行生态修复有利于水体维持高透明度。

3建立水生动物群, 进一步恢复物种多样性:

在水体中投放优选、养殖的水生动物:如鱼、虾、本地螺、贝等水生物, 促进水体的微循环, 为其它水生物的生长创造更佳条件。水体及底泥中的营养被沉水植物吸收, 当植物生长过快时, 可以适当收割。同时水体中的鱼虾及螺、贝等水生动物能食用部分植物及食藻虫, 当鱼类等过度生长时, 可以适当捕捞, 从而形成水体养分向水生动植物的转移。通过收获有机水产品把水体水中的氮、磷等富营养物质从水体中转移上岸, 彻底降低水体水中的富营养化程度。

4完整建立健康的水生态良性循环系统

(1) 从已有的研究结果看, 水生植物可以显著提高富营养水体的水质, 对氮、磷污染也有明显的净化作用。同时水生植物能抑制浮游植物的生长, 从而降低藻类的现存量。因此, 恢复以水生植物为主的水域生态系统是净化水质的合理有效措施和保障生态系统良性循环的重要措施 (2) 。水体彻底消除水体富营养状态, 能使修复后的水体具备了自净功能, 一般少量污水 (每日排入不超过5%修复水体总量) 可以通过水体生态系统所具备的净化功能自净。沉水植物和水生动物成为水中的主导物种, 藻类不再有生存空间, 水体可以保持长期清洁 (见图2) 。

二、采用生态修复技术治理污染的水体的优点

1全生态的水质净化技术体系, 不使用任何化学药剂净化水质, 不使用诸如杀藻制剂、杀草剂等, 无任何生物的或者化学的二次污染;水质主要富营养指标在生态系统稳定后达到国家地表水三类标准, 洁净的水体大大减少蚊蝇滋生, 提升环境的舒适度。

2不需要建设水体的净化设备用房 (即不需要水域以外的占地) 。

3符合打造节能低碳社会的建设理念―水质能持久保持地表水三类标准, 终年不需换水, 水体本身具有自净功能。修复完毕后, 日常使用中不需采用任何电力设备来维持, 水生植物本身可以吸收二氧化碳并产生氧气, 实现“负碳”。

4由于水生植被能够固化水底淤泥, 吸收底泥中的养分, 将底泥中富营养成分彻底转化成水生植物纤维素, 所以无需清除水底淤泥, 也不需排干水体。

5景观优美:水底布满水草, 鱼虾嬉戏其中, 恢复自然优美水景, 透明度可以达到2米, 水质清澈, 水下景观充满生机。

6效果持久:水体修复后经过合理维护, 目前最早完成的项目已长达6年多, 仍然保持良好状态。

7维护简便:运用“食藻虫”治理水体富营养化污染, 依靠生态系统食物链关系, 形成生态系统良性循环。生态系统建立后, 景观得以构建和保持, 后期只要加以适当维护, 调整物种种类和数量, 维持自净的生态, 效果即可长期保持。

三、采用此技术治理污染水体的适用范围及应注意事项

1仅适合相对封闭的水体, 一般补充水量不宜超过总体水量的5%, 且水质为一级排放标准的A类。如果总水体量很大, 可以适当的加大补水量。

2水体面积的适合范围不宜小于1000平方米, 因为水体总容量太小, 建立起来的水生态平衡抗冲击能力较弱, 且投资成本较高。

3对水深的要求, 水深宜为为0.8~3米之间, 最小水深不得小于0.5米。对于我国的南端如三亚, 水深不得小于1米, 因三亚的气温常年较高, 避免水草热死;我国的北端如长春, 水深是冰冻深度加上水草要求的生存水深度。因此各地的气候条件也决定了水深要求也也不同。

4由于我国地缘辽阔, 南北气温相差大, 相对应的水草习性也有不同。例如在北方的水沉草就需冬眠, 当水结冰后, 冰下水温一般在2~3℃左右, 冰层融化后, 水草又可从冬眠状态苏醒;而南方的水草需选用需耐水草。因此根据不同的气候及水质条件, 应选择不同的水草种群进行搭配, 同时对投放食藻虫的时间和数量都需根据实际情况进行设计调配。

5整个水生态系统的生命周期, 理论上可达到数十年, 有待项目运行验证, 现目前已运行的水域仅为6年 (北京圆明园—凤麟洲64000㎡水深:0.8-2m竣工时间:2008年) 。

6比传统污水处理方法一次性投资高, 建立一套完整水生态体系, 所需费用约250元/m2, 但其后期维护费用较低。

7应注重水生态体系的维护及保养, 对于连续水域, 一般10000平方米需配置一名专业的水域保管员。

广州麓湖公园 (聚芳园)

施工面积:1300㎡完工时间:2011年5月效果保持至今 (见图3-图5, 表2) 。

结语

在全球气候变化的背景下, “低碳经济”、“低碳技术”日益受到世界各国的关注, 所以在条件许可的情况下, 应积极广泛的采用生态修复技术治理污染水体。

摘要：阐述采用生态修复技术治理污染水体的机理及其运用需应注意事项。

关键词：生态修复,食藻虫,水生植物群,水生态良性循环

参考文献

[1]夏哲韬, 史惠祥, 李遥.食藻虫引导的沉水植被修复景观水体的应用研究[J].中国给水排水, 2011.

水体污染治理探索研究 第7篇

关键词：三峡库区,水体污染,治理措施,重庆市武隆县

长江三峡水利工程是举世瞩目的特大型水利工程, 它的建成将在防洪、发电、航运等方面产生巨大的综合效益, 同时也会对库区的的生态环境带来广泛而深远的影响[1,2]。在建设生态文明的战略框架下, 三峡库区的生态环境问题引起了社会各界的广泛关注。重庆市武隆县地处三峡库区, 位于长江干流一级支流乌江的下游, 乌江由东向西从中部横断全境, 木棕河、芙蓉江、长途河、清水溪、石梁河、大溪河等大小支流由南北两翼汇入乌江[3]。因此, 武隆县区域内的水体污染治理对于整个三峡库区的生态环境保护意义重大。

1 三峡库区武隆段水体污染现状

武隆县域内水体污染来源主要是工业废水、农业生产废水、生活废水以及固体污染物等方面。

1.1 工业废水

目前, 武隆县工业企业涉及电力、热力生产和供应、非金属矿采选、农副食品加工、煤炭开采和洗选等28个行业, 工业发展在促进经济增长的同时, 也带来了废水污染等环境问题。据调查, 每年有544.65万工业废水排入乌江, 是废水污染的主要污染源。

1.2 农业生产废水

化肥、农药和除草剂等伴随着水土流失, 大量氮、磷元素及农药等进入水体导致严重的污染;农业生产废弃物 (如秸秆、畜禽粪便) 的综合利用率较低;畜禽养殖和水产养殖废水基本没有治理而直接排放, 氮、磷等营养物质以及农药、重金属等污染物通过地表径流和地下渗漏进入水中。据监测, 武隆县区域内农业污染源456个, 2014年废水总量达48.88万t, 废水中除氮、磷等常见污染物外, 还有铜、锌等重金属, 对区域内的水体造成了严重污染。

1.3 生活污水与固体污染物

随着人口的增长、人们生活方式的改变, 加之旅游业的较快发展, 武隆县区域内生活污水和固体污染物也逐年上升。据监测, 武隆县区域内每年有521.522万t生活废水、6.085万t工业固体废物产生。

2 三峡库区武隆段水体污染治理成效与问题

2.1 治理成效

近年来, 武隆县加大投资, 建立污染物处理厂, 加大污染处理力度, 取得了明显实效。从2003年至今, 武隆县在重点污染治理区域共建立污水处理厂15个, 部分已经投入使用, 其中一些还在试运行阶段, 污水处理削减的有害物质主要有COD (化学需氧量) 、总氮、氨氮、总磷、石油类等, 具体情况见表1。同时, 武隆县加强了对垃圾厂污染物 (渗滤液) 的处理, 在垃圾填埋场建有专门的垃圾渗滤液收集设施, 产生的垃圾渗滤液经污水处理厂处理后, 污染物被大大降低, 详见表2。

通过努力, 三峡库区武隆段水体污染治理取得了一定成效。据监测数据显示, 2013年与2012年相比, 武隆县区域内工业污染源监测达标率上升2%, 污水集中处理达标率上升0.3%;2014年与2013年比, 二氧化硫排放总量削减45000 kg, COD排放总量削减55000 kg, 固体废物排放总量削减240 kg, 区域内水质不断得到改善。2014年中心庙水库和芙蓉江水质抽检均达到《地表水环境质量标准》 (GB3838-2002) Ⅱ类标准或Ⅱ类标准以上, 乌江、大溪河水质均达到《地表水环境质量标准》 (GB3838-2002) Ⅲ类标准或Ⅲ类标准以上。

2.2 主要问题

如前所述, 在区域水体污染治理方面我们已经取得一定的成绩, 但从总体而言, 治理水平仍然较低, 尚存在着诸多问题。

2.2.1 污染源的产生呈不断上升趋势

在以工业化、城镇化为基本特征的现代化背景下, 污染源的产生呈现出不断上升的趋势, 这给治理工作带来了巨大的困扰。 (1) 由于工业结构不合理, 加之技术水平比较落后, 煤电、钢铁、造纸、化工、印染、食品等行业能耗物耗高, 对环境的结构性污染相当严重, 治理难度较大; (2) 农业生产方式没有得到根本性改变, 面源污染居高不下, 而生活污水在经济社会不断发展的大背景下也呈现出排放量大、成分复杂且排放集中的发展态势。

2.2.2 治理力度和水平有待提高

尽管相关部门非常重视水体污染治理工作, 但由于财力不足、经费有限, 治理技术和治理设备都较为落后。目前, 武隆县工业企业废水治理设施仅有6套, 设计处理能力为11470 t/d, 废水实际处理量为247.29万t, 废水治理设施的企业较少, 废水处理率偏低, 仅为45.7%。由于经费投入不足, 环保基础设施相当落后, 农村生活污染越来越突出, 区域内农村大量的生活垃圾和生活污水未经任何处理直接排入水体, 对生态环境造成严重污染, 使农村卫生状况恶化, 有的甚至威胁和影响饮用水源。

2.2.3 相关政策机制不够健全

(1) 相关法律法规不完善。目前我国现行的环境污染防治法律和标准主要是针对大中城市和工业而制定的, 难以满足武隆区域内水体污染治理的要求。像《城镇污水处理厂污染物排放标准》只是对城镇污水处理厂的污染物排放进行了规范, 尚未涉及到农村生活污水处理的相关标准规范;相关法规中对责任的规定不够明确具体, 可操作性差。由于针对农村的相关环境法律和管理方面的缺陷, 致使对农村环境的监管不力, 农村生活污水的任意排放现象严重。 (2) 管理机制不完善。在县级环保行政主管部门涉及建设、水利、林业和农业等其他相关行政机构, 职能交叉重叠现象严重, 水体环境保护职责权限分割与污染防治的要求不相适应、致使监管缺位和推诿扯皮;而在农村监管机构又严重匮乏, 原有的环境监测及监管体系是以城市和重要点源污染防治为基础设立, 农村基本没有形成有效的农村环境监管和统计工作体系, 对于广大农村生产生活产生的面源污染, 政府的环保管理鞭长莫及, 管理体制建设基本处于初级阶段。

3 三峡库区武隆段水体污染治理对策

坚持预防为主、综合整治、强化监管, 以创建国家环保模范城市、污染物总量减排、保障三峡库区环境安全为重点, 着力解决危害群众健康和影响可持续发展的突出水体污染问题, 不断改善区域内水体质量。具体可从以下几个方面着手。

3.1 实施“截流减源”, 控制水体污染源

水体污染防治不应停留在污染源的末端治理上, 而应该追根溯源, 树立绿色、低碳发展和生态文明理念, 加快发展循环经济, 构建资源节约型、环境友好型社会, 实施“截流减源”, 控制水体污染源, 全面提升可持续发展能力。

3.1.1 继续推进产业布局调整, 优化升级产业结构

抓住国家大力实施产业调整和振兴规划的历史机遇, 对于部分高污染、重污染的企业实施停产整顿或强行关闭。严格执行《重庆市工业项目环境准入规定》, 禁止发展“两高一资” (即高耗能、高污染和资源性) 产业和低水平重复建设, 从源头上有效控制工业新增污染, 严防落后产能“死灰复燃”和向经济落后地区转移的现象发生。

3.1.2 积极推进清洁生产, 大力培育和发展循环经济

新建项目要严格按照清洁生产的要求, 优先采用资源利用率高、污染物产生量少的清洁生产技术、工艺和设备;对现有工业企业, 要结合企业生产技术改造, 积极推行清洁生产技术, 重点抓好化工、建材、冶金、纺织、医药、造纸、饮料制造业等重点行业的清洁生产审核, 建设一批清洁生产示范工程。对污染物排放超过排放标准或总量控制标准, 以及使用有毒有害原料进行生产或者在生产中排放有毒有害物质的企业强制实行清洁生产审核, 逐步完成重庆市重点行业规模以上企业基本实现清洁生产;同时, 大力推进循环经济工业园和生态工业园区示范试点工作, 全面推进新型工业化。

3.1.3 以“生态文明”理念指导农村经济建设和生活

在农业生产中贯彻生态农业理念, 启动环保工程, 综合应用节水、节肥、节药等可持续农业技术, 配套实施耕作制度的改革、农业灌溉手段的创新, 推广测土配方施肥, 积极实施农业生产标准化, 引导农民科学使用化肥、农药、饲料、兽 (渔) 药等潜在污染源;要切实加强畜禽养殖污染治理工作, 在重点流域区域及饮用水源地等生态敏感区划定畜禽禁养区, 确保畜禽养殖场的选址、布局达到环境保护要求;应用生物防治病虫害技术, 介绍有机农药的使用量, 研究采用多效抗虫害农药, 发展低毒高效低残留新农药;增加有机复合肥的施用, 大力推广生物肥料的使用, 大力发展农村沼气池;同时, 提高全民环境意识, 从治理城乡、家居环境脏、乱、差入手, 通过组织各种群众喜闻乐见的科普宣传和活动。

3.2 加大扶持力度和资金投入, 提升工业废水处理水平

(1) 对污染问题突出行业和领域, 政府应该分门别类地给予相应的财政资金补助, 加大政府扶持力度和资金投入, 采取有力的措施进行整治, 实施重点废水污染源废水污染物排放全面达标工程。对所有未达标的工业企业, 必须实行限期治理。在冶金、化工、煤炭等行业大力推广废水循环利用, 提高水资源利用效率, 减少工业废水排放量, 同时以造纸行业为重点, 加大废水治理和改造力度, 对治理无望的工业企业, 实施关、停、转、迁。积极推进工业固体废物减量化、资源化和无害化进程。对固体废物产生量大、历年堆放量多的企业, 建议政府把问题特别突出的重点、典型固体废物堆放场列入相关规划, 按轻、重、缓、急来安排资金进行以综合利用、无害化处置和消除不安全隐患为主的综合治理, 实现固体废物的减量化、资源化和无害化, 以消除固体废物对环境的污染隐患。

(2) 妥善解决城市污水处理厂和垃圾处理厂的二次污染问题。按照减量化、无害化、资源化和因地制宜原则, 妥善处置已建成的污水处理厂污泥, 在建和新建的污水处理项目配套建设污泥处置装置, 提高污泥的脱水率, 确保污泥进入垃圾处理场不影响正常填埋。强化垃圾填埋场的渗滤液收集和处理、处置。妥善处理好已投运垃圾处理厂的渗滤液, 确保渗滤液进入城市污水处理厂不影响污水处理厂出来效果, 在建和新建的垃圾处理厂应考虑配套相应的渗滤液收集措施和处理设施。妥善处置医疗垃圾和危险废物焚烧残渣, 待危险废物集中处置场投运后, 上述焚烧残渣应进入危险废物集中处置场, 而不能随意堆放或进行简单填埋。

3.3 完善水体污染治理的体制机制

水体污染治理问题归根结底还是管理机制的问题。根据发达国家的经验, 建立起完善的制度体系和相关标准, 是解决生态环境问题的关键。因此, 区域内的水体污染治理需要基于上层法律体系构建完善的适合区域实际情况的制度框架, 并建立起一套政府主导、公众广泛参与的实施体系。例如, 在加大投入建设起农村环保基础设施后, 通过建立相关制度, 实施环境资源税、排污收费等经济手段, 完善集中处理设施建设和保障设施的正常运行, 通过实施“生态补偿”、“以奖代补”、“以奖促治”等政策激励村民对水体环境保护工作的热情。注重农村环境污染治理规划, 尽快制定农村生态保护工作的目标、任务和措施, 并将其纳入基层工作年度目标考核任务。

参考文献

[1]白占伟.三峡库区重庆段水体污染负荷分析[D].重庆:重庆大学, 2004.

[2]薛兰兰, 王龙昌, 胡小东, 等.三峡库区农业资源持续高效利用模式研究[J].中国农学通报, 2007, 10 (23) :197-203.

水体污染治理探索研究 第8篇

1 植物修复技术概念

即通过某些植物对环境中某些污染物的吸收、固定、转移等诸多特点,来减少或者去除其中的污染物,使得受到污染的生态环境得到恢复的一种技术。

通过这种技术来修复,主要涉及到水体中无机物(如重金属、氮磷营养盐等),还涉及到有机污染物。那些生长比较迅速的高等湿地植物,它们在生长过程中能够充分吸收水中的营养盐,发挥出营养库的功能,利用科学方法将许多无机物转移出来;同时,维持其生物量,保证水体环境有较高的净化能力[1]。不仅如此,植物还能够利用吸收和降解、生物酶等各种不同的途径来将水中污染物除去。

2 修复原理

2.1 湿地植物

2.1.1 吸附、沉降作用

湿地植物具有非常健壮的根茎,可以在水里面构建起一个良好的过滤层,当水经过该层的时候,其中含有的污染物能够被滤除,根系将吸附许多不溶性胶体,并发生吸附、沉降等一些的反应。另外,根系上的许多微生物当进入内源呼吸期后将形成菌胶团,其能够利用悬浮性有机物与沉降新陈代谢产物的方式使附近水体得到净化。

2.1.2 吸收作用

水生植物生长时,其根系可以对水中的营养盐进行吸收,然后将其转化,并积累,使其生长所需营养得到满足[2]。研究发现,水生植物中氮、磷含量均高于其生长需要的最低数值,而且伴随水中氮、磷水平的提升而不断改变。不仅如此,由于它们的生命期大于藻类,所以,氮、磷等在其中可以稳定储存。当把它们从水中移出的时候,污染物同样会从水中排出,最终起到净化水体的作用。

2.1.3 微生物作用

水生植物具有丰富的根系,从而为微生物生长创造了良好的条件。根系会将光合作用形成的O2释放出来,这样就可以为微生物创造良好的有氧条件,使其能够将附近沉淀物氧化分解。另外,根区外地厌氧环境对其反硝化作用非常有帮助,使反应持续进行,最终能够将其中的氨态氮除去。

2.1.4 抑藻作用

水生植物能够对水体之中的藻类形成一定的竞争抑制作用。首先,水生植物利用竞争光和营养物质的方式来实现对藻类的抑制。其次,部分水生植物的根系可以产生一种抑藻物质,对藻类生理代谢功能产生一定程度的破坏,利用该方法来对其生长进行抑制。例如,菇类化合物、类固醇等[3]。

2.2 修复效果

2.2.1 对外源污染物的拦截

该类物质大体上涉及到城镇与农业污水,这是造成水体富营养化的其中有个关键因素。湿地植物在拦截外源污染物汇入水体过程中扮演着非常重要的角色。

2.2.2 降解有机污染物

此外,还发现,水生植物能够对水体中的有机污染物进行降解。袁蓉等相关专家人士通过凤眼莲来对萘污水进行处理,结果发现能够实现92.0%净化率。黄文凤等在研究过程中通过厌氧-水葫芦-吸附组合工艺来处理RDX与TNT废水,使其中污染物浓度明显降低,达到国标。

2.2.3 吸收氮、磷等营养盐

湿地植物能够对水中营养盐(主要是氮、磷等)进行充分吸收。张彦海等相关人士探讨了美人蕉对水体中氮磷的吸收,研究发现,美人蕉浮床系统内DO不断减小,对TN、NH3-N、TP的吸收率依次为56.8%、66.1%与49.4%。

2.2.4 富集重金属

水生植物能够将水中重金属除去。Zhu等相关专家人士指出,通过水葫芦来将其中的Cu6+、Cd2+去除,具有最佳效果,排在第二位的是Se6+、Cu2+,然后是As5+、Ni2+,不仅如此,研究还指出其根部是富集的主要器官。

2.2.5 抑制藻类生长

研究发现,湿地植物能够对水体中的藻类生长起到抑制功能。该结果最初是哈斯勒等专家学者研究发现的。科甘等业界人士发现,金鱼藻可以对蓝藻水华产生明显的抑制,然而对绿藻却没有显著的抑制效果。阿尔卡等指出,水葫芦叶与根两个部位的渗滤液都可以对斜生栅列藻产生明显的抑制作用[4]。

2.3 湿地植物的应用概况

2.3.1 人工湿地系统

该系统主要利用模拟自然湿地来构建起湿地系统,以此来对污水进行处理,这属于一种新的技术手段。第一,其建设费用相对较低,运行成本也不高,非常容易进行维护,同时还可以取得非常不错的效果;第二,其可以有效修复生态体系,该方面的优点对修复我们赖以生存的环境起着非常关键的作用,并且发展成当前业界的焦点问题。

2.3.2 净化塘

这属于通过植物对污染水体进行修复的常用技术之一,其是为以某种具有特定功能的湿地植物占绝对优势而构建起的一个系统。主要是利用湿地植物所具有的富集、吸收等功能与植物群落的吸附、阻滤功能来对其中存在的污染物发生作用,最终实现净化的效果[5]。

2.3.3 人工围隔系统

通过该方式构建水生植被对水体进行修复,深受专家学者的青睐。2000年,中科院某所选择在莫愁湖构建围区,通过这种方式来对富营养化湖水进行净化,在其中陆续种植各种湿地植物。例如,凤眼莲、伊乐藻等,来展开一系列的研究,然后发现,该系统既可以明显除去水中的氮磷物质,还能够抑制藻类生长,而且在很短时间之内将水体透明度提高。另外,还能够对外源污染物形成良好的缓冲能力。

3 结语

污染水体湿地植物修复技术具有诸多优点,例如成本相对较低,效果较好,因此,其应用潜力十分宽广,特别是该技术的综合生态效益具有优势。然而,因植物修复技术在现阶段属于新型方法,应用实践相对较短,同时非常繁琐,并非单一学科队伍就能够完全研究明白的,因此,在今后需要业界人士切实加强理论研究和实践应用。

参考文献

[1]李吉锋,叶玉超.国内湿地重金属污染及植物修复技术研究进展[J].广东农业科学,2013(7):164-166.

[2]温闪闪,刘芳.水生植物对污染水体修复的研究进展[J].净水技术,2014(4):9-13.

[3]林芳芳,丛鑫,黄锦楼,陈琴.人工湿地植物对重金属铅的抗性[J].环境工程学报,2014(6):2329-2334.

[4]刘春梅,王正扬.挺水植物修复技术在处理受污染开放水体中的实验研究[J].农业装备技术,2014(4):59-61.

水体污染治理探索研究 第9篇

1 茶叶产业重金属污染的种类和来源

茶叶历史悠久、营养丰富, 是我国重要的经济作物。由于交通、矿业的发展工业“三废”的排放、农药、化肥等的使用等, 进入环境中的重金属日益增加, 重金属污染和危害已经开始影响茶叶产业[2]。

重金属元素超标, 不仅影响到茶叶产业的本身, 而且重金属会随之人们对茶的饮用进入人体威胁人体健康。茶叶重金属的主要分析项目有Pb、Cu、As、Hg、Cd、Cr等。茶鲜叶经机械加工会产生不同程度的表现为Pb、Cu含量增加的二次污染, 故而Pb、Cu成为重金属强制性检测项目。通过国内外文献的阅读, 了解到茶叶中重金属污染主要来源有:土壤中重金属污染、工业污染源、农业污染源以及茶叶加工储藏过程中的污染[3]。其简单介绍如下:

1.1 土壤中重金属污染

当重金属过量沉积超过土壤中微量元素含量的背景值时, 土壤已经被重金属污染。作为茶叶中重金属最主要和最直接的污染源, 其主要来自农药、废水、污泥和大气沉降等。随着我国经济的高速发展, 工农业废弃物和城市生活垃圾的剧增, 农药、化肥的大量使用, 电镀、化工以及矿冶等产生了大量的含金属废水, 土壤环境受到了严重的重金属污染, 并呈加剧趋势。重金属污染物在土壤中移动性很小且很难被微生物降解, 被植物吸收后可引起植物生理功能紊乱、营养失调, 通过食物链被生物富集, 产生生物放大作用, 进入人体后破坏人体神经系统、免疫系统、骨骼系统等, 潜在危害极大, 应特别注意防止土壤的重金属污染。

依据土壤中重金属污染的不同途径以及污染物的不同来源, 土壤中重金属污染的类型主要有:1) 以汽车尾气、工业飘尘、散落物为主要污染源的大气污染;2) 以城市生活污水、工业废水以及受污染的地面水体为污染源的水质污染;3) 以工矿业废渣、污泥和城市垃圾为污染源的固体废弃物污染;4) 以来自废气、废水和废渣多源污染为污染源的综合污染。

1.2 工业污染

通过废水、废气、废渣的排放而进入环境的重金属污染是工业污染, 其通过食物链在人体、植物以及动物体内富集, 进而危害环境及人体健康。工业污染对茶园的影响主要是指有毒物质随着降雨等进入茶园的水体、土壤污染茶园, 进而造成茶叶的污染。研究表明[4], 农药会通过空气飘移等对农田、果园、林地造成茶叶污染, 对于公路边茶园, 汽车尾气对茶园土壤和茶叶中的铅含量有较大影响, 是其土壤及茶叶中的铅含量较高的另一原因。

1.3 农业污染源

农业污染源主要有农药、化肥两种。首先, 由于农药见效快, 防治效果好, 在茶叶生产中得到广泛应用。农药的使用在保证了作物丰产、增产, 减轻了劳动强度的同时也成为了茶园的主要污染源。农药为茶园带来的污染主要有随气流飘移污染大气, 沉落地面引起土壤污染, 附着在茶树上或被茶树吸收三部分。其次, 化肥的使用提高了茶叶单产并推动了茶叶生产的发展, 然而一旦化肥施用不当, 水体、土壤、以及茶叶的不良反应就会随之发生。例如:单一氮肥的大量施用, 土壤以及地下水中含盐量会随着氮肥的使用而逐渐增加, 进而增加了植物对亚硝酸盐的吸收, 最终影响人体健康。

1.4 茶叶加工储藏过程中的污染

茶叶加工厂燃烧产生大量烟气, 造成大气和茶叶污染, 加之距离茶园比较近, 其本身也是一个污染点。另外, 茶叶加工器具由其是铝质的揉捻机含有的铅在茶叶加工过程中转移到茶叶及包装材料上, 也会造成茶叶污染的可能。

2 重金属污染对茶叶的危害

重金属被植物吸收, 通过诱导植物产生对其代谢和酶有不利影响和有毒害作用的物质, 进而引起植物毒害。重金属污染中铅元素广泛存在于人们生活的环境中, 对于茶树而言, 铅污染引起的危害不容小觑。铅污染防治的研究是茶叶饮用安全研究最重要的课题之一。铅在茶树中富集过量, 会抑制茶树的光合作用, 进而影响茶树的蒸腾作用, 茶树的生长速度会因此而大大减缓。除此之外, 铅也会在茶叶中富集, 铅含量过高也会影响茶叶饮用时的品质和口感。对于人体而言铅是人体非必需元素, 高含量的铅会导致人体的神经系统、造血系统以及消化系统的紊乱。我国规定无公害茶园土壤中铅含量应不超过250 mg/kg。茶叶中铅含量的应不超过5.0 mg/kg。

3 水体重金属污染对茶叶危害的治理途径

将重金属从被污染水体中彻底清除或者降低重金属在水体中的迁移能力和生物可利用性是水体重金属污染治理的一种途径。常用的治理方法包括物理和化学治理方法以及生物治理方法两个方面。

3.1 物理和化学治理

3.1.1 混凝沉淀法

由于重金属离子在水体中多以阳离子存在, 向重金属污染的水体施加石灰、Na OH等碱性物质, 大多数重金属离子会随着水体p H值的升高生成氢氧化物沉淀, 将重金属离子以沉淀的形式去除, 进而降低重金属对水体的危害程度。黄明等[5]对电镀废水中铬、铜、镍等采用化学分类法进行处理, 废水处理效果良好。目前国内处理重金属污染普遍采用的方法则为混凝沉淀法。

3.1.2 离子交换还原法

水体中的重金属通过容易得到的还原剂被还原, 其还原产物对环境的污染浓度较小或无污染, 该方法被称为离子交换还原法。由于重金属被还原, 其在水体中的迁移性和生物可利用性大大降低, 在某种程度上达到有效治理水体重金属污染的目的。该方法具有操作人员不直接接触重金属污染物, 且费用比较低的优点, 然而水体重金属污染实际治理过程中, 离子交换还原法治理水体污染容易造成二次水体污染, 且不适用于大面积水体治理, 该方法的使用受到限制。

3.1.3 电动力学修复

电动力学修复技术是指土壤中的污染物质在直流电外加电场作用下发生定向移动并在土壤中所插入的电极附近累积, 电极附近定期抽出处理即可达到去除污染物的目的。土壤的化学性质、极化问题、p H值等都会影响电动力修复技术对土壤中重金属污染的治理效果。电动力学修复对于去除土壤和地下水中污染物是一种新型高效的方法。

3.2 生物治理

3.2.1 植物修复法

研究表明, 土壤、水体的污染物去除净化可以通过植物对污染物的吸收、讲解等作用来实现。这种利用特定植物的特性来进行水体及土壤污染物治理的方法被称为植物修复法, 因其对环境的治理通过植物来进行, 不会造成二次污染, 近年来已经迅速发展成为环境污染治理的一种极具潜力的绿色技术。植物修复法中, 由于针对性强、投资小、效果显著以及污染小等特点使得水生植物的使用优势越发明显, 该方法的生态效益及经济价值随着沉水植物及藻类在污染物治理中的应用而日益突显[6]。目前, 普遍使用的植物修复法分为以下几类:1) 根滤作用。所谓根滤是指羽状根系的植物通过其强大的吸附能力, 将污染物从水体中去除;2) 植物辅助生物修复。植物辅助生物修复只适用于挥发性污染物, 水体重的某些重金属通过植物的吸收可使其转化为可挥发物质, 通过挥发来达到去除重金属的目的。该方法并没有将重金属彻底去除, 对环境的危害依然存在;3) 植物萃取。土壤中的有毒害物质经过植物根系的吸收, 在植物内部运输转移到植物的地上部分, 通过定期对该植物地上部分的收割而达到去除土壤中有毒害物质的目的。找到有毒害物质相应的超富集植物和诱导出超级富集体是植物萃取技术的关键, 也是目前水体重金属污染治理中研究最多, 最有发展前景的方法。

3.2.2 动物修复法

水体重金属被水体重水生动物吸收, 通过将该类水体动物从水体分离, 可以减少水体重金属的富集。目前水体重金属污染治理中用作环境重金属污染的指示生物较少, 且处理周期长、成本高。

3.2.3 微生物修复法

微生物修复技术是指通过微生物的作用清除土壤和水体中的污染物或是使污染物无害化的过程。它包括人为控制和自然条件下的污染物降解或无害化的过程。微生物修复法主要是微生物对重金属的固定和形态的转化[7]。微生物对重金属的固定是重金属在微生物细胞表面或内部富集的过程, 主要是通过微生物为了摄取营养元素对金属离子的吸收;微生物对重金属的形态转化是重金属的形态通过微生物的生命活动发生改变或其生物有效性降低, 进而达到治理目的。

4 结语

种植环节是茶叶质量安全的基础, 净化茶园产地环境, 切断污染物进入茶园是关键。重金属是当今环境污染的公害, 其一旦进入环境就很难从环境中去除, 近年来, 修复和治理水体中重金属污染已经成为世界各国开展最为广泛的研究内容。目前, 生物修复技术因其具有经济、高效、环保的优点, 且随着生物修复技术的可行性和有效性逐渐加强, 在治理和防治重金属污染方面具有广阔的应用前景。

参考文献

[1]刁维萍, 倪吾钟, 倪天华等.水环境重金属污染的现状及其评价[J].广东微量元素科学, 2004, 11 (3) :1-5.

[2]陈宗懋.我国茶产业质量安全和环境安全问题研究[[J].农产品质量与安全, 2011 (3) :5-7.

[3]韩文炎, 杨亚军, 梁月荣, 等.茶树体内铅的吸收累积特性研究[J].茶叶科学, 2009, 29 (3) :200-206.

[4]石元值, 马立峰, 韩文炎, 等.汽车尾气对茶园土壤和茶叶中铅、铜、锡元素含量的影响[J].茶叶, 2001, 26 (4) :39-42.

[5]黄明, 魏彩春, 陆燕勤, 等.化学分类法处理电镀生产废水[J].桂林工学院学报, 2003, 23 (1) :79-81.

[6]焦轶男, 朱宏.水体重金属污染植物修复研究进展[J].生物学杂志, 2014, 31 (1) :71-74.