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城市景观水体的生态修复方法
宁冰颜秀勤王金丽(国家城市给水排水工程技术研究中心)
关键词：景观水生态修复
摘要：本文较全面地介绍了城市景观水体的生态修复方法，包括：曝气复氧技术、生物膜处理技术、微生物制剂技术、生物浮岛技术、生物栅修复技术、人工湿地技术、水生植物净化技术，以及各类修复方法的工程应用和取得的效果。
一、前言
生物-生态修复（Bioremediation）是国内外近10年开发，并已成功地用于治理受污染土壤、地表水体、地下水及近海洋面的一种新技术。它利用培育的植物或培养、接种的微生物的生命活动，对水中污染物进行转移、转化及降解，使污染物在现场（或称就地）降解成CO2、H2O，或转化成无害物质，具有原位净化水质，净化费用省，环境影响小，能使污染物最大限度降低等特点，同时也可以恢复水体中的水生生态结构、增加水体自净能力。当前，国内外的自然水体生态修复技术包括曝气复氧技术、生物膜法处理技术、微生物制剂技术、生态床技术、生物栅修复技术、人工湿地处理技术、水生植物净化技术等。
二、景观水体的生态修复方法
1.曝气复氧技术
曝气复氧技术是根据水体受到污染后缺氧的特点，人工向水体中充入空气（或氧气），加速水体复氧过程，提高水体的溶解氧水平，恢复和增强水体中好氧微生物的活力，促进上下层水体的混合，使水体保持好氧状态，同时抑制底泥氮、磷的释放，防止水体黑臭，使水体中的污染物质得以净化，从而改善水体水质。
河道曝气方式一般采用固定式充氧站和移动式充氧平台两种形式。固定式充氧站即是在河道污染段的河岸上设置鼓风机房或液氧站，通过管道将空气或氧气引人河道水体中，达到河道增氧的目的，德国的Emscher河、Fulda河和Teltow河，均采用这种形式充氧。当河道较浅且无景观要求时，一般可采用机械曝气的形式，多为浮筒式结构，直接固定于河道中，杭州大运河的支流就曾用机械曝气的形式。移动式充氧平台的主要形式有移动式曝气船，即是通过载有供氧装置的船只在污染河道中的灵活运行向污染水体中供氧。河流水质变化的不同时期应用河道曝气技术，可以分别达到消除黑臭，减少水体污染负荷，促进河流生态系统的恢复等效果。英国泰晤士河、德国Saar河、澳大利亚的斯旺河，均采用这种形式曝气复氧。
国内外的实际运行经验表明，在河道中进行充氧不但能改善水体黑臭状况，而且能使上层底泥中还原性物质得到氧化或降解。曝气在河底沉积物表层形成了一个以兼性菌为主的环境，并使沉积物表层具备了好氧菌群生长刺激的潜能，从而能够在较短的时间内降低水体中有机污染物，提高水体溶解氧的浓度，增强水体的自净作用，改善水环境。

2.生物膜法处理技术
生物膜法是指用天然材料（如卵石）、合成材料（如纤维）为载体，在其表面形成一种特殊的生物膜，生物膜表面积大，可为微生物提供较大的附着表面，有利于加强对污染物的降解作用，使水体在生物降解、物理吸附、沉降、过滤等作用下得到净化。其反应过程是：①基质向生物膜表面扩散，②在生物膜内部扩散，③微生物分泌的酵素与催化剂发生化学反应，④代谢生成物排出生物膜。生物膜法主要工艺方法有生物接触氧化法、砾间接触氧化法、生物活性炭净化法、生物廊道、生物滤池、生物接触氧化池等。生物膜法具有较高的处理效率，对于受有机物及氨氮轻度污染水体有明显的去除效果。日本、韩国等都有对江河大水体修复的工程实例。
a.生物接触氧化法
生物接触氧化法是利用微生物的作用去除水体中的有机物、氮等污染物。目前该法已经广泛应用于污水及微污染水源水的处理，根据国内外报道，生物接触氧化法对微污染水体的COD、NH4+-N的去除率可分别达到20%~30%和80%~90%，是一种行之有效的处理方法。但生物接触氧化法需要布置专门的填料、曝气系统以及建立处理构筑物，投资和运行费用较大。此外生物接触氧化法对磷的去除效果较差。因此该法在景观水体水质净化与保持中的应用有一定的局限性。
b.砾间接触氧化法
该方法是根据河床生物膜净化河水的原理设计而成，通过人工填充的砾石，使水与生物膜的接触面积增大数十倍，甚至上百倍。水中污染物在砾间流动过程中与砾石上附着的生物膜接触、沉淀，进而被生物膜作为营养物质而吸附、氧化分解，从而使水质得到改善。例如以直径为5cm的砾石填充河床面积为1m2、高为1m的河流，这时河床的生物膜面积就变成了原来的100倍，河流的净化能力也就增强了100倍。该方法使用天然材料为接触材，花费少，净化效果好，因此得到了广泛的应用。例如日本野川的砾间接触氧化净化场，设立在野川一侧的河滩地带，为地下构造式。运行6年以来，效果良好，出水BOD和SS的平均值为5.2mg/L和3.3mg/L，去除率分别为59.1%和63.3%[1]。位于日本江户川支流坂川的古崎净化场，利用卵石接触氧化法对水体进行净化，通过净化场后，水质明显提高，BOD从2