城市污染河流生物-生態(tài)修復研究——以廣州市石井河流域為例.pdf

1、河流的功能具有多樣性，哺育的生物具有多樣性，為人類社會的生存和發(fā)展提供不竭的資源。但是，隨著人類經(jīng)濟社會的迅速發(fā)展，經(jīng)濟利益驅使人們過度開發(fā)利用河流資源，無節(jié)制地向河流排放生活、生產廢水，導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，進而制約著沿岸社會經(jīng)濟的發(fā)展。自20世紀60年代以來，人們逐漸認識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、復的方法及其實施技術，開始對河流，特別是城市污染河流進行生態(tài)系統(tǒng)進行修復。
　　 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)修復技術，構建了5種不同的生態(tài)生物修復處理工藝進行試驗研究，通過觀測治理前后各種水質理化指標與水體生物相指標的變化反映水質改善的程度，評判各種生物生態(tài)修復技術及其工藝在污染治理上的成效，并通過對比論證，揭示各種生物-生

3、態(tài)修復方法在城市污染河流治理上的適用性。主要研究成果及結論如下：
　　 (1)通過強氧化曝氣、底泥生物氧化等技術，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，并促進黑臭水體向凈潔水體轉化；
　　 (2)在外來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污染源，底泥生態(tài)決定水質好壞，促進與維持底泥處于潔凈好氧狀態(tài)對河涌維持生態(tài)系統(tǒng)生物多樣性、保持河道健康生態(tài)非常重要。利用生物促生技術激活土著微生物

4、進行底泥氧化處理可從根本上解決河涌黑臭的內源污染問題，是城市河涌黑臭多年、底泥污染嚴重的一種高效的生物-生態(tài)修復措施。
　　 (3)有機污染、氮、磷等營養(yǎng)鹽污染是城市河涌污染的主要形式。復合修復技術(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。復合生態(tài)濾床可有效去除水體中的TP、TN，但對污染負荷較敏感，超過一定負荷以后系統(tǒng)的處理能力迅速

5、下降；曝氣增氧技術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，效果比復合生態(tài)濾床差，對污染負荷較不敏感;阿科蔓生態(tài)基在以N、P營養(yǎng)鹽微污染為特征的水質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)濟高效的生物處理技術，可利用當?shù)氐目臻e用地或廢棄魚塘改造或直接在河道進行；通過合理設置氧化塘各種技術參數(shù)，結合強曝氣增氧、河道生態(tài)修復等技術，可以獲得非常良好的治污效果

6、。
　　 (5)復合生態(tài)濾床具有較強的水質凈化能力，適宜對污染水體進行深度凈化處理。在城市河涌的補水調水中，應用復合生態(tài)濾床技術對河涌引水水源或污水處理廠回用中水進行深度處理改善引水水質，之后再用于河涌補給用水，可大大提高引水治污的效果。
　　 (6)通過研究污染水體修復過程中浮游生物的變化規(guī)律和一些特殊的相關關系的機理分析，發(fā)現(xiàn)水體水質改變可導致水體中浮游生物的群落結構發(fā)生顯著變化，水質改善可使水體中生物多樣性增加，生

7、物種類均勻度提高。研究進一步揭示了水生生物比傳統(tǒng)的水質理化指標更能綜合反映水環(huán)境的質量狀況，它的變化能夠準確、客觀地判斷水污染對水生態(tài)系統(tǒng)的綜合影響和破壞程度。
　　 (7)各種生物生態(tài)修復技術對污染負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荷條件，保證一定的水力停留時間，系統(tǒng)才能高效運行達到較好的去污效果；超過系統(tǒng)的污染負荷，修復系統(tǒng)的去污效果直線下降；在滿足污染負荷的條件下，水力停留時間越長，污染物去除率越高，

8、且對某一種特定的污染物質而言，其初始濃度越高，去除效果越好，直至濃度穩(wěn)定在某個限值。
　　 (8)研究表明：不同的污染形態(tài)應該針對性采取不同的生態(tài)生物修復方法。從污染源的角度來說，難以截污的點源污染可通過生態(tài)穩(wěn)定塘等技術進行處理，面源污染可通過生態(tài)護岸予以改善，內源污染采取生態(tài)疏?；蛏锎偕夹g進行底泥氧化可以獲得較好的效果；從污染物的性質來說，可分為有機污染、營養(yǎng)鹽污染和毒性物質污染，應針對其污染物性質采取相應的修復方法，曝氣