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202268-10

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我国水生态环境修复现状分析解读(下)

如上篇讲到,在相应的技术环节可分为异位修复和原位修复两大类,主要对应水体净化的地理位置差异。而物理法、化学法及生物膜法主要源于集中式污水处理方式在富营养水修复过程中的运用。虽然我国已建成了大量污水处理厂,但是即使一级 A 排放标准下经治理的中水也难以达到Ⅳ级地表水要求,例如 2019 年 5 月生态环境部公布了2018 年第四季度监控严重超标 82 家单位、并对其中 5 家挂牌督办,而其中有 3 家是污水处理厂;物理法、化学法及生物膜法只是采用了集中式污水处理的部分技术,其效果较难在中水标准上有更多进步。集中式污水处理方式往往涉及更多的资源投入,形成成本压力——如生物膜法净水过程中一般需挖氧化沟,并设计相应的水流装置以便于水流动、渗透过生物膜,工程量及后续运营费用(电费、设备维护费)的投入相对较大;化学法的二次污染问题也可能对水环境治理存在不利影响;物理法近年来技术获得了一定的提升,如“‘阿尔益’复合硅酸铝水处理技术”中采用了稀土镧铈等起到了良好杀藻效果。

 

生物法基于一定生态学、生物学基本原理的“(非)经典生物操纵”方法, 其通过增强或者削弱水生态循环中某个环节,以促进水生植物体系的有效形成, 从而达到良性水生态平衡的效果。相应的方法是实现水体“自然净化”的有效手 段,具有一定技术前沿性。虽然其仅适用于富营养水治理过程中,由于更有助于 后续生态平衡的形成,相对物理、化学净化方式具有更好的生态特征,是目前发 达国家较为推崇的方式。如日本在众多水体治理过程中采用微生物技术(如有益 菌、生物凝絮剂等),通过微生物氧化分解水体中有机物,提升水体透明度,进 而为沉水植物形成创造基础;但其实务中也存在实施效果相对较缓、对蓝绿藻攻 击性不足的弊端。

 

在水生态形成、稳定过程中,水生植物是水生态循环的核心环节。它通过吸 收水体、底泥中的营养物质(氮、磷、碳等化合物)和有害物质(主要是重金属), 向水体提供氧气(氧化分解有机物、供水生动物生存、增加水体活性),并为水 生态系统其它参与者(水生动物、微生物)提供栖息地,成为了水生态系统重要 一环。各类植物的生长期、抗污能力、对有害物质的吸收能力均有差异性,因此 有必要在对项目水污染状况有清晰认识的基础上,选择合适的植物构成相应的水 生植物群落系统实现水体的综合治理。

 

水生植物(包括大型木本植物、挺水植物、浮叶植物和沉水植物)生长过程 通过植物体(根、叶、茎)吸收周边的营养物质,并以光合作用产生氧气。木本、 挺水和浮叶植物主要吸收大气中的二氧化碳,将大部分氧气排向大气中;而沉水 植物主要从水体中吸收碳、氮、磷等营养物质物,并向水体释放大量溶解氧,可 促进水体中氮/磷/碳等物质营养降解、降低 COD 和 BOD 总量,并且有助于形成稳定的小分子水团——从而起到有效净化水质、提高水生态系统活性的效果。

 

部分企业采用大型木本植物,能够较好绕开水环境修复过程中水体净化过 程,但该方式下也存在木本植物的氧气主要排向大气的不足;此外,行业内大部 分企业对水环境生态循环认知不深,会较多采用挺水、浮叶植物作为水生态的构 成部分。该类植物虽然景观效果较好,但对水污染吸收、水体供氧能力都相对沉 水植物较弱,其实非最佳选择。

 

我国水生态环境修复现状分析解读(下)-世环会【国际环保展】
我国水生态环境修复现状分析解读(下)-世环会【国际环保展】

 

国内外案例:

 

在水环境治理较好的国家,存在众多案例(实验)采用生物操纵方式取得了 较好水生态治理效果。相关案例(实验)均采用了浮游动物(枝角类)、水生植 物、水生动物组合方式,其中均涉及通过投放或者生物控制方式提升浮游动物(枝 角类)数量的过程,具体案例包括:

 

我国水生态环境修复现状分析解读(下)-世环会【国际环保展】

 

由上述案例可以发现,水生态治理较好的国家均存在投入(增加)枝角类(各 类溞)进行项目实践或者实验并取得较好治理效果的案例。这也说明了枝角类被 运用于水环境治理已获得相关国家环保行业企业或学者的共识。

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