微生物药剂在河道治理中的应用

微生物药剂在河道治理中的应用

李峰1 ,蔡文倩2 ,颜步云3

西安百益环境工程设备有限公司1   陕西省西安市 710086 生态环境部土壤与农业农村生态环境监2 河南 10012 中节能大地环境修复有限公司              3 福建省莆田市 351256

摘要：水是生命之源，作为人类赖以生存的基本要素，水在日常生活中充当着极其重要的角色。当前，我国正快速发展国民经济，人口数量也在持续增长，然而国内的淡水资源十分匮乏，而且水环境受到了污染，这样严重阻碍了我国社会经济的发展进程。现阶段，我国在河道管理过程中出现了严重的水污染现象，因此必须应用微生物进行强化修复，这样才能彻底消除水体内的污染物，使水体生态恢复正常。

关键词：微生物药剂；河道治理；应用

引言

众所周知，水环境污染大大降低了我国的水资源质量，许多事故都是因污染而产生的，同时社会经济也严重受损。对于工业发达的城市，更存在显著的河段污染问题，78%的河段无法被饮用，超过50%的城市地下水被污染。然而，水污染问题一直未解决，这使得国内的水资源更加短缺，同时对社会经济发展也造成了较大的阻碍。通过应用微生物修复技术，可以吸收水体污染物，或使其转化、降解，进而消除水体污染，恢复水体生态功能。将该修复技术用于河道治理中，可以全面修复整个生态系统，相较于其他修复方法，该技术可达到更清洁、有效、持久的修复效果。

1 微生物在河道治理中的作用

1.1净化污染水体

对于水生植物而言，微生物无需长时间的培养，且其生长速度相当快，同时具备较强的适应性和较高的转化效率。因此，河道污水治理经常应用微生物，其主要从以下几方面来净化河道水体：

（1）将有机污染物去除。由于同化作用，许多有机污染物可向菌体自身物质进行转化；微生物通过利用产生的胞外酶，可以快速降解大分子有机物，进而将有机污染物降解、消除。

（2）将水体磷素去除。微生物在代谢作用的下，可有效降低水体的磷素浓度。再加上同化作用，有的微生物可将水体有效磷转化为自身有机磷，通过食物链进行传递，最终去除水体内的磷素。

1.2微生物驱动水体氮素循环

作为我国现阶段水体污染的主要类型，氮素污染会导致水体富营养化产生，并对水体生态平衡产生极大影响。通过微生物，可快速分解水体内的有机形态氮，将其转化为氨。有氧状态下，能够把氨氮氧化为硝酸盐氮。如水体内具有大量硝酸盐氮，则表明在需氧方面水体环境具有稳定性。缺氧状态下，在微生物作用下，硝酸盐氮可产生反硝化作用，并向氮气还原。井藻类等植物作用，空中的氮气向水体内溶解，同时，水生植物也可吸收、利用硝酸盐氮，构成植物蛋白质，此时水生动物可食用，并进行动物蛋白转化，随后水生动植物死亡又被微生物分解，再次形成氨，以此循环反复，去除水污染中的氮素。

2河道水环境综合治理方法

2.1 物理方法

目前，疏浚技术相对比较成熟，且其得到了广泛应用。疏浚底泥能够清除原有污染物中存在的底泥，这样河道中就不会沉淀大量的污染物，进而避免污染物影响河道。当然，采用引水的方式，也可使河道的水质符合相关标准，这也叫做换水稀释。尽管环境引水并不复杂，但实施起来比较困难，而且容易影响到周围环境。引水过程中，污染物可能会进入另一区域内，导致其他区域造成水污染。因此，使用这种方法之前，必须开展相关管理工作。

2.2 化学方法

化学方法指的是，通过化学反应来分离水体与污染物，由此达到优化水质目的。由于化学药剂具有一定的污染性质，因此必须谨慎使用，避免因化学药剂导致二次污染问题的出现。一般来说，只有出现紧急情况才适合使用化学方法，且其不宜长期使用。通常，化学方法主要有化学除藻、絮凝沉淀、重金属化学固定等。

2.3 生物方法

当前，生物整治技术具有十分明显的调节作用，不会造成再次污染，所以在我国的城市河道治理中被广泛应用，所取得的效果也十分显著。生物方法当中的微生物强化技术，主要是添加微生物药剂使得水质得以改善，但是也存在着溶解氧损耗过多，故在进行使用时需要充分考虑。

另外，城市河道都具有自身的特点，所以需要依据河道的实际状况进行对应的微生物群落培养，培育时间比较长，且生物群落受河道水环境的影响比较大，对于周边环境要求也较高。但是，微生物处理水质时效明显，不存在生态安全的隐患，费用也比较低。

水生植物的净化技术是通过在河道中种植水生的植物，主要为沉水植物，进而建立良好的水生生态系统，以有效改善河道质量。利用水生植物生长的特点，将河道泥底的营养物质进行吸收，使得有机物得以有效降解，从而使污染物减少。除此之外，采用水生植物净化，能够直接吸取水中的养分，使得微生物通过水生植物制造好氧以及厌氧环境，把污水当中的污染物进行合理降解，最终溶解成为小分子的物质，使植物进行吸收利用，然后通过反销的过程进行去除。

生态浮床主要是通过减少水表面的照射，进而有效抑制藻类的光合作用，帮助浮游植物进行沉淀，而且生态浮床也可以美化城市河道，起到一定的观赏作用。人工湿地净化技术，该技术主要是利用天然湿地进行净化，进而对污水进行合理的处理。除此之外，生物膜技术也十分有效，主要是由微生物附着的基地组成的，材料可以是天然的，也可以是人工组成的，微生物能够有效地附着到底部，在上面形成一层微生物的膜，以此净化水环境。

3 微生物强化修复技术在河道治理中的应用要点

3.1 工程概况

某河道工程总长度为65.4Km，具有较高含沙量，16.67亿m3为年均径流量，2.35万h㎡为水面面积，4m为河道中心部位水深深度，当前，该河道水体清澈度较差，自净能力不足，存在严重水质污染现象，特别是下游部位淤泥累积，散发难闻气味。主要污染源在于周边工业废水及生活废水。据相关资料可见，0.92mg/L为河道平均溶氧值，16.21mg/L为平均氨氮值，相比国家标准，主要污染物严重超标。

3.2实验分析

实验前，需先安装旋切式曝气装置，随后将150包的西安百益公司河道优化菌剂，投入该河道；如天气不佳，则暂时无需投放，待天气好转则进行补投；当河道内溶氧值满足每升3mol时，应增加投放西安百益公司的生物促生菌剂和氨氮强化菌剂，前一周的投放频率，分别为每天80包和60包。

60天后，河道即可选取微生物强化修复技术进行处理。通过分析，确定微生物投放最佳组合。具体为 河道优化菌剂：生物促生菌剂 ：氨氮强化菌剂=150：80：60

3.3监测分析

每30天随机取样监测水体变化，每次取样次数为8～9次。60天后，每天再河道两岸进行随机取点，选用便携式水质检测仪检测各项因素，如pH值、溶氧值及温度值等。投放微生物之前，取样为该河道表面河水，并将天气情况、取样时间详细地记录下来，通过仪器对河道水质因素进行检测。

3.4治理分析

（1）温度变化。作为整个河道生态系统的主要因素，温度将直接影响河道的动植物、微生物的生长情况。经观测，-5～8℃为河道水温范围，具有较低温度，将减慢微生物新陈代谢，随后水温回升，当水温为25℃时，基本不会影响微生物生长情况。

（2）氨氮变化。旋切式曝气装置安装后，污泥优化菌每日投放，將降低河道水体氨氮值。生物促生菌投放后，河道氨氮值降低程度并不显著。但在同步投加氨氮强化菌后，水体氨氮值显著降低。60天后，下降速度逐渐减小，趋于平缓。由此可见，河道经2次微生物协同作用和治理后，河道水质明显改善，在实验过程中3种微生物取得了良好的治理效果。

（3）总氮变化。因工业废水、生活废水对河道水体影响较大，但随着治理时间的增加，最终大量氨氮被同化。治理后期，河道内总氮量变化不大，趋于平稳。由此可见，在短时间同时投放多种微生物，脱氮效果显著。

（4）CODmn变化。自开始治理河道起，河道内CODmn含量就呈现出下降的趋势，实验前期，具有较快降低速度，后期逐渐趋于缓和，则表明CODmn可被高浓度光合细菌及BSW清除。

结论、

通过以上实验，我们发现如果河道的污染程度一般且温度适宜，通过监测水体各因素的变化，并选用适宜的微生物药剂进行治理，可取得显著的治理效果，同时也能使水体呈现出稳定的状态。

参考文献：

[1]城市河道水环境生态修复研究[J].李言亮，郭丹萍，徐鹏飞，沈芝莹，王海波.水利科学与寒区工程.2019（05）

[2]城市河道水环境生态治理方案分析[J].曾锦辉.中国水运.2019（07）

[3]探讨城市区河道水环境生态综合治理策略[J].刘鹏.海峡科技与产业.2019（04）