生态修复在水污染控制中的应用.pdf

生态修复在水污染控制中的应用摘要阐述了水污染的原因及污染物的类型，并说明了对生态工程和生态修复在水污染解决中的作用，以及对生态修复在水污染控制中的应用形式做了简要介绍。关键词水污染生态修复生态工程引言随着经济的发展，水污染问题已经逐渐演变成为我国所面临的重大环境问题之一。水污染的防治与治理，也成为亟待解决的问题。水污染的原因主要是向水体排放大量未经处理的工业废水、生活污水和各种废弃物,造成水质恶化,这属于人为污染。而污染物的来源主要有以下几种类型（1）病原体污染，生活污水、医院污水、畜禽饲养场污水中常含有病原体,如病毒、病菌和寄生虫（2）需氧型污染，生活用水,造纸和食品工业污水中,含有蛋白质、油脂、碳水化合物、木质素等有机物。（3）植物营养污染物，造纸、皮革、食品、炼油、合成洗涤剂等工业污水和生活污水以及施用磷肥、氮肥的农田水,含有氮、磷、钾等营养物,如果大量的这类污水排入水体,使营养物质增多,引起藻类及其它浮游生物暴发性繁殖。（4）油类污染物,（5）剧毒污染物,（6）感官污染[1]。除了上述污染类型外,还有酸碱污染物、热污染等其他污染物[1]。目前常用的废水净化处理技术主要有三类，即物理处理法，化学处理法和生物处理法(在实际应用中这几种方法往往综合起来采用)[2]。它们都是通过一系列工艺流程以及各种物理作用、化学作用和生物作用将废水中的有毒有害物质分离出去，或将其转化为无害而稳定的物质，从而实现对水体的净化[2]。然而，这几种常规水处理方法虽然具有净化效率高，周期较短等优点，但也有投资大，成本高，工艺复杂等缺点，对于人口众多，经济水平相对落后，用地紧张，尤其是城镇建设用地紧张，而且许多地区缺乏具有一定操作、管理和技术水平的系统管理操作人员，要大面积推广普及这些废水处理技术还尚待时日，且一般难以进行深度的脱氮除磷。因此，开发高效节能、清洁、符合我国国情的可持续发展的污水处理新方法以解决我国日益严重的水污染问题，是目前乃至今后很长一段时间城市污水处理技术研究的重点和必然趋势。1生态修复与生态工程利用生物将土壤、地表及地下水或海洋水中的危险性污染物现场去除或降解的工程技术系统称为生物修复，生物修复主要利用生物（天然的或接种的），并通过工程措施为生物生长与繁殖提供必要条件，从而加速污染物的讲解与去除[3]。生态工程一般指人工设计的、以生物种群为主要结构组分、具有一定功能的、宏观的、人为参与调控的工程系统[3]。生态工程可以是人工设计的一个群落，一个生态系统或一个更为宏观的地域性的生态空间。由于生态工程主要是以生物种群、生物群落、生态系统为构成的组分，所以生态学的基本原理是生态工程构建和运行的主要理论依据。生态修复有些是以土壤为基础，有些是水生植物处理系统。这些自然生态系统主要是通过慢速处理、快速渗滤、表面径流、人工湿地等对污水进行净化处理。2主要应用形式2.1氧化塘生物氧化塘，又称稳定塘，是利用藻类和细菌两类生物间功能上的协同作用处理污水的一种生态系统[3]。由藻类的光合作用产生的氧以及空气中的氧来维持好气状态，使池塘内的废水中有机物在微生物作用下进行生物降解。其主要的净化原理是利用细菌与藻类的共生关系，来分解有机污染物的水处理系统，细菌主要利用藻类产生的氧，分解流入塘内的有机物；分解产物中的CO、N、P等无机2物，以及一部分小分子有机物有成为藻类的营养源。增殖的菌体与藻类细胞又为微型动物所捕食。氧化塘内的转化过程实际上是一个连续进入废水、生物循环过程，基本的损失仅限于气体的逸出、飞虫的离去、候鸟及过往动物的迁移、植物的收获以及出水的排放。氧化塘的特点是构筑物简单，能源消耗少，运转管理方便。起初，氧化塘仅限于生活污水处理，现已逐渐推广到食品、制革、造纸、石油化工、农药等各种废水的处理[3]。2.2利用水生高等植物控制水体营养盐及浮游植物许多国家用大型水生植物污水处理系统净化富营养化的水体。大型水生植物有凤眼莲、芦苇、狭叶香蒲等许多种类，可根据不同的气候条件和污染物的性质进行适宜的选栽。净化原理是植物和根区微生物共生，产生协同效应，净化水质。经过植物直接吸收、微生物转化、物理吸附和沉降作用除去氮、磷和悬浮颗粒，同时对重金属分子也有降解效果[4]。水生植物一般生长快，收割后经处理可作为燃料、饲料，或经发酵产生沼气。但由于富营养化水体透明度低，下光照不足，水生高等植物尤其是沉水植物无法获得足够的光能生长；此外，藻类亦可抑制水生高等植物生长，特别是蓝藻水华对水生高等植物往往有致命伤害作用。水生高等植物种群的稳定性也是相对的，如洪涝引起湖泊水位升高，沉水植物往往因得不到充足的光照而大面积烂死在湖底，同时引起与沉水植物共栖的鱼虾蟹类大量死亡，造成大规模的环境灾害。因此，需要加强生态系统的防御能力，如何恢复水生高等植物、如何使新建的种群适应环境变