环境影响评价师

学术论文：向阳涌黑臭水体生物修复试验

论文作者：刘军刘志标2 李青2 陈洽群1 刘斌1

择要：议决底泥生物氧化、水体生物修复、河涌生态规复等生物修复技能，对广州市白云区向阳涌黑臭河流水体举行治理。效果评释，在每天进水流量1800～2300 m3，水力停顿时间为2.17～2.78 d的高负荷产业废水和生存污水冲量情况下，议决生物治理，消除了上游预处理河段水体黑臭征象，使中鄙俚自然潮汐状态下水体清洁好氧。评释在肯定污水流量情况下对都市黑臭河涌举行生物治理，能有用地消除水体黑臭、延伸河涌生物链、增长水体生物多样性、前进河涌水体自净本事，为都市黑臭河涌治理和养护提供了确切可行的要领。

要害词：黑臭河流生物修复生态规复底泥生物氧化

Keywords： Black-odor river Bioremediation Ecological-mediation Bbiologic oxidation of the sediment in the river

河涌黑臭是我国都市河网的一个广泛征象，紧张影响住民生存、都市形象和生态情况，治理黑臭河涌已成为都市水情况治理的紧张组成部门。

生物修复是情况工程领域刚刚兴起的一门新技能，已乐成应用于土壤、地下水、河流和近海洋面的污染治理[1～5]。为了进一步探索华南地域高负荷污水流量和潮汐状态下的黑臭河涌生物治理技能，在广州市白云区向阳涌举行了黑臭水体生物修复试验。

1 试验河涌和测试要领

1.1 试验河涌

向阳涌位于广州市白云区石井街，为感潮河涌全长3200 m，匀称宽度5.8 m，匀称底泥深度0.9 m。由于上游大量产业废水、生存污水排入河涌，近十年来河涌不停处于黑臭状态。

1.2 试验要领及工艺参数

从红星产业区第1排放口向广花高速公路偏向，人工垒坝截流875 m作为预处理河段，人工截流使预处理河段水位稳固在0.8～1.1 m以上，总水量为5000 m3 左右，每天上游排放污水1800～2300 m3，匀称水力停顿时间为2.17～2.78 d。预处理河段鄙俚为自然潮汐河段，人工坝上留有泄洪孔，以便在暴雨和上游污水排放量加大情况下，直接排入潮汐河段(见图1)。

1.3 预处理河段处理要领

红星产业区第1排放口前放养凤眼莲，同时在凤眼莲下悬挂2～3 m3生物填料，设置射流式增氧机1台(1.10 kW，每台增氧量为3.5 kg/h)地埋式生物应声器1套;红星产业区第2排放口设置打仗氧化池1套;预处理河段部署5台水车式增氧机，其中1台为永世性增氧措施(1.50 kW，增氧量为2.6 kg/h)，4台为暂时性增氧措施(0.75 kW，增氧量为1.5 kg/h)(见图1)。

1.4 药物处理要领

药物处理分3个阶段。

第一阶段：底泥生物氧化 60 d(8月23日～10月23日)

使用河流底泥接种专业作育基，定向扩增河涌土著微生物，制成土著微生物作育液，将微生物作育液(细菌含量1×106pic/mL)，和肯定量共代谢底物等资助药物一起共250 kg，加上6.6加仑Bio-energizer生物促生液(简称BE，美国普罗生物技能公司生产)、3.3加仑Micatrol生物解毒剂(简称MIC，美国普罗生物技能公司生产)，用黑臭河水稀释殽杂后，直接喷射于河涌底泥内，以促进河涌底泥生物氧化。此历程连续举行5 d后，接纳上述要领连续30 d向河涌底泥喷洒3.3加仑/d BE，然后将剂量减半，连续25 d举行底泥生物氧化。

第二阶段：水体生物修复 30 d(10月24日～11月24日)

在第一阶段底泥生物氧化基础上，连续30 d在预处理河段匀称泼洒2加仑/d BE和50 kg微生物作育液，同时启动水体增氧措施，药物使用量凭据当天污水流量和污水CODcr、NH3-N等指标作适当调解。随着水体好转将药物剂量使用量降至0.5加仑/d，至第二阶段竣事。

第三阶段：河涌生态规复 20 d(11月25日～12月15日)

凭据污水排放量，每天向红星产业区第1、第2排放口投加25 mg/L微生物作育液和2 mg/L BE、1 mg/L MIC，每周向预处理河段匀称泼洒2加仑BE，凭据当天污水流量和污水CODcr、NH3-N等指标适当调解BE剂量或接纳其他应急步伐。

1.5 采样点及采样要领

水体采样点分别位于红星产业区第1排放口(1#)、红星产业区第2排放口上游(2#)、红星产业区第2排放口鄙俚(3#)、木桥(4#)、高速公路(5#)、朝丰路桥上游(6#)，用500 mL取样瓶直接取样，并于当天测定各项指标。(见图1)

底泥采样点同水体，用自制底泥采样器(直径15 cm玻璃柱)取河床外貌20 cm泥柱，在30 ℃烘箱24 h烘干，取烘干泥样测底泥TOC和底泥生物活性(G值)。

1.6 测定项目及要领

1.6.1理化指标测定及要领

DO接纳上海产溶解氧测定仪，于每天上午11：00现场测定;透明度接纳自制塞氏盘举行测定，于每天上午11：00现场测定;pH接纳上海产笔式pH计，于每天上午11：00现场测定;NH3-N接纳纳氏比色法举行测定;H2S接纳碘量法举行测定;CODCr接纳重铬酸钾法测定;底泥TOC参照土壤TOC测定要领。

1.6.2 生物学指标测定及要领

细菌总量：接纳平板作育法;微型动物：用吸管罗致1滴(约0.05 mL)水样，在血球计数板上直接举行活体视察并计数;以上指标测定要领见文献[6];底泥生物活性(G值)：见文献[7]。

2 试验效果与阐发

2.1 污染源生物处理效果

经过20 d运行，红星产业区第1排放口地埋式生物应声器对污水CODCr撤消率可达20%左右;红星产业区第2排放口打仗氧化池对污水CODCr撤消率可达50%左右。二排放口污水排放总量1800～2300 m3/d，排放污水平均CODCr(3#)稳固在150 mg/L左右。

2.2 预处理河段底泥生物氧化处理效果

底泥耗氧是河涌黑臭的紧张缘故原由之一。由于向阳涌恒久受纳来自上游的产业废水和生存污水，污染物和生物残体、固体颗粒等沉入河底，形成80～120 cm的玄色底泥，底泥议决物理、化学及生物作用举行迁移和转化，影响上覆水体。

议决60 d的底泥生物氧化，6个样点底泥匀称TOC由28.28 g/kg低落至9.10 g/kg，低落了近2/3倍;底泥生物降解本事(G值)由1.7 kg/kg.h升至5.6 kg/kg.h，前进了近2.3倍。

2.3　水体透明度及色泽厘革

从10月24日水体生物修复开始，10 d内，预处理河段水色孕育发生了显着厘革，由玄色变为灰白色、褐色;10月30日预处理河段鄙俚潮汐河涌水体已基本消除黑臭征象; 11月12日，预处理河段水体开始发绿，并出现下午变绿，上午变黑的厘革规律;11月15日全河段藻类大量繁殖，迅速消除黑臭。从上游至鄙俚，出现暗灰色-灰黄色-黄绿色的渐变历程，水体透明度也稳步前进，从上游暗灰色水体的12 cm左右，前进到鄙俚高速公路的35 cm左右，而且出现从上游到鄙俚渐渐前进的趋向(见图2)。

2.4水体pH和溶解氧厘革

随着河涌底泥和水体生物修复的不停增强，11月12日预处理河段鄙俚出现藻类，水体pH上升，从上游到鄙俚(1#～6#)，pH从7.3渐渐上升为8.1左右，从11月20日开始，2#～6#采样点，pH稳固在8.1～8.3，而1#采样点(排污口)不停连结在6.9～7.3。11月5日前，河涌水体不停为黑臭状态，水体溶解氧0.3 mg/L左右，随着水体生物修复进程，河涌溶解氧渐渐前进，并出现从上游到鄙俚稳步增高的趋向。11月5日，经过综合步伐处理，预处理河段水体开始变灰变白，3#～6# DO已升至0.8～0.9 mg/L，以后稳步增长，至11月15日预处理河段3#～6# DO已稳固到3.5～4.8 mg/L。而且从上游到鄙俚，DO值出现渐渐增长的趋向(见图3)。

2.5 水体CODCr和BOD5厘革

随着生物促生剂的投加和生物修复步伐的举行，处理河段CODCr和BOD5显着低于进水，而且随着时间的推移，这一效果不停增强，10月24日刚开始处理时，从二排污口会集点(3#)到朝丰路上游(6#)预处理河段河段CODCr去除率仅为8.2%(包罗河水稀释作用)，11月5日，河涌CODCr去除率为27.4%，11月5日后，CODCr去除率不停稳固在30%左右(见图4、图5)。

从11月5日河涌生物体系强化后，BOD5去除率前进至60%以上，并连结稳固，从河涌NH3-N、H2S等还原性产物浓度厘革上看，从二排污口会集点(3#)到朝丰路上游(6#)预处理河段，11月5日以后NH3-N去除率显着上升(包罗河水稀释作用)，从11.8%增长到29%，随后稳固在39%左右(见图6)。

H2S含量过高是河涌黑臭的主要缘故原由之一。随着生物修复的治理效果渐渐增强，河涌H2­S含量从上游比力0.03 mg/L降至处理河段鄙俚未检出，评释经过生物修复后，处理河涌已开端创建好氧清洁生物体系。

2.6 水体生物相厘革

对水体中细菌总数视察计数的效果评释，随着水体生物修复和水质的革新处理，河涌水体异养细菌总数较上游少了1个数目级(上游污水异养菌总数为0.9×106～1.3×106 PIC /mL，处理河段鄙俚异养菌总数为0.7×105～1.3×105 PIC/mL)。对水体微型动物视察评释，千般点的变形虫、鞭毛虫、纤毛虫、轮虫等种类和数目通常随着细菌和藻类的生长高峰而增长。11月13日开始鄙俚潮汐河涌中出现了大量枝角类水蚤(红虫)，之后出现了小鱼。

3 讨论

3.1 底泥生物氧化和河涌水体生物修复

底泥是河涌生态体系的紧张组成部门，主要由无机矿物、有机物、和活动相组成。底泥影响上覆水体水质;底泥的缓冲本事决定了水质的稳固性，也决定了上覆水体藻相的稳固性;底泥的微生物活性决定了对河涌有机物污染剖析速率，从而决定了河涌的净化本事[8～10]。

本试验中，使用生物修复技能，议决实验室小范围试验，从十多种方案中，选择了两种高效配方，用于河涌底泥生物氧化，议决靶向给药技能直接喷射于河涌底泥内，促进河涌底泥氧化，议决检测表层20 cm底泥TOC和生物降解本事(G值)以确定底泥氧化水温和生物活性，至9月23日鄙俚河涌(6#)底泥TOC已从17.9 g/kg降至5.9 g/kg，生物降解本事前进到5.6 kg/kg.h(大概是该河段在2002年4～5月曾做过底泥氧化，底泥状态不停较上游好)。底泥氧化层的形成，为河涌清洁好氧生态体系的创建创造了良好的条件。10月30日鄙俚河涌底泥营养盐开释，水体率先开始变绿。11月3日鄙俚河涌已形成稳固的清洁好氧生态体系，水体色泽和潮汐水同等，透明度偶然高达60 cm。

3.2 都市黑臭河涌生物治理技能

都市河涌担负着防洪排涝、景观旅游、生态情况等多种功效，是都市配置的紧张组成部门。河涌整治不停作为政府的“民心工程”、 “形象工程”而备受珍视。在都市河涌整治中，通常珍视清淤，驳岸，绿化和截污等外貌工程，而不珍视底泥和水体生物修复，更不珍视河涌生态体系创建，这样导致都市河涌整治中边治边黑，边黑边治，不能从基础上革新河涌水质和自净本事。截污虽然能从源头上管理部门污水排放题目，但河涌是一个开放的水体，面源污水和其它污染源不行能完全截住。清淤虽然能撤消部门底泥，清淤后下层底泥仍将为新的内源性污染源。仅议决截污、清淤、冲水，纵然短期内能管理黑臭的题目，由于河涌好氧清洁生态体系尚未创建，水体的自净本事有限，一旦河涌纳污很快又规复到黑臭状态。本试验效果评释，在没有完全截污的情况下，议决底泥生物氧化和水体生物修复，配合河涌生态规复技能，能有用地消除了水体黑臭，渐渐创建河涌清洁好氧生态体系，延伸河涌生物链，增长水体生物多样性，前进河涌水体自净本事。生物修复是都市黑臭河涌治理不行或缺的治理步伐。本试验为都市黑臭河涌的生物治理提供了一个可行的技能方案

参考文献

1 沈德中.污染情况的生物修复.北京：化学产业出书社情况科学与工程出书中心，2002.1～21

2 Alan scragg. Environmental Biotechnology. Essex：pearson Education Limited，1999.105～137

3 Awford R L，Crawford D L. Bioremediation principle. Cambridge： cambridge university press，1996.187～250

4 Brewster B L. Enhance Remediation Efforts. Environmental protection ，1992，6：28～32

5 徐亚同，史家樑，袁磊.上澳塘水体生物修复试验.上海情况科学， 2000，19(3)：480～484

6 国家环保局编.水和废水阐发监测要领.北京：中国情况科学出书社，1997

7 李军，王淑莹.水科学与工程实验技能，北京：化学产业出书社，2001.45～67

8 马放，任南琪，杨基先.污染控制微生物学实验.哈尔滨：哈尔滨产业大学出书社，2002.51～72

9 华东师范大学.苏州河底泥对水情况的影响及处理对策(上海市科委攻关项目研究陈诉)，1998

10 方宇翘，马梅芳.苏州河底泥污染特性研究.上海情况科学，1990，9(11)：10～15

来源网络

（责任编辑：中大编辑）