學術論文：向陽涌黑臭水體生物修復試驗

論文作者：劉軍劉志標2 李青2 陳洽群1 劉斌1

擇要：議決底泥生物氧化、水體生物修復、河涌生態規復等生物修復技能，對廣州市白云區向陽涌黑臭河流水體舉行治理。效果評釋，在每天進水流量1800～2300 m3，水力停頓時間為2.17～2.78 d的高負荷產業廢水和生存污水沖量情況下，議決生物治理，消除了上游預處理河段水體黑臭征象，使中鄙俚自然潮汐狀態下水體清潔好氧。評釋在肯定污水流量情況下對都市黑臭河涌舉行生物治理，能有用地消除水體黑臭、延伸河涌生物鏈、增長水體生物多樣性、前進河涌水體自凈本事，為都市黑臭河涌治理和養護提供了確切可行的要領。

要害詞：黑臭河流生物修復生態規復底泥生物氧化

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

河涌黑臭是我國都市河網的一個廣泛征象，緊張影響住民生存、都市形象和生態情況，治理黑臭河涌已成為都市水情況治理的緊張組成部門。

生物修復是情況工程領域剛剛興起的一門新技能，已樂成應用于土壤、地下水、河流和近海洋面的污染治理[1～5]。為了進一步探索華南地域高負荷污水流量和潮汐狀態下的黑臭河涌生物治理技能，在廣州市白云區向陽涌舉行了黑臭水體生物修復試驗。

1 試驗河涌和測試要領

1.1 試驗河涌

向陽涌位于廣州市白云區石井街，為感潮河涌全長3200 m，勻稱寬度5.8 m，勻稱底泥深度0.9 m。由于上游大量產業廢水、生存污水排入河涌，近十年來河涌不停處于黑臭狀態。

1.2 試驗要領及工藝參數

從紅星產業區第1排放口向廣花高速公路偏向，人工壘壩截流875 m作為預處理河段，人工截流使預處理河段水位穩固在0.8～1.1 m以上，總水量為5000 m3 左右，每天上游排放污水1800～2300 m3，勻稱水力停頓時間為2.17～2.78 d。預處理河段鄙俚為自然潮汐河段，人工壩上留有泄洪孔，以便在暴雨和上游污水排放量加大情況下，直接排入潮汐河段(見圖1)。

1.3 預處理河段處理要領

紅星產業區第1排放口前放養鳳眼蓮，同時在鳳眼蓮下懸掛2～3 m3生物填料，設置射流式增氧機1臺(1.10 kW，每臺增氧量為3.5 kg/h)地埋式生物應聲器1套;紅星產業區第2排放口設置打仗氧化池1套;預處理河段部署5臺水車式增氧機，其中1臺為永世性增氧措施(1.50 kW，增氧量為2.6 kg/h)，4臺為暫時性增氧措施(0.75 kW，增氧量為1.5 kg/h)(見圖1)。

1.4 藥物處理要領

藥物處理分3個階段。

第一階段：底泥生物氧化 60 d(8月23日～10月23日)

使用河流底泥接種專業作育基，定向擴增河涌土著微生物，制成土著微生物作育液，將微生物作育液(細菌含量1×106pic/mL)，和肯定量共代謝底物等資助藥物一起共250 kg，加上6.6加侖Bio-energizer生物促生液(簡稱BE，美國普羅生物技能公司生產)、3.3加侖Micatrol生物解毒劑(簡稱MIC，美國普羅生物技能公司生產)，用黑臭河水稀釋殽雜后，直接噴射于河涌底泥內，以促進河涌底泥生物氧化。此歷程連續舉行5 d后，接納上述要領連續30 d向河涌底泥噴灑3.3加侖/d BE，然后將劑量減半，連續25 d舉行底泥生物氧化。

第二階段：水體生物修復 30 d(10月24日～11月24日)

在第一階段底泥生物氧化基礎上，連續30 d在預處理河段勻稱潑灑2加侖/d BE和50 kg微生物作育液，同時啟動水體增氧措施，藥物使用量憑據當天污水流量和污水CODcr、NH3-N等指標作適當調解。隨著水體好轉將藥物劑量使用量降至0.5加侖/d，至第二階段竣事。

第三階段：河涌生態規復 20 d(11月25日～12月15日)

憑據污水排放量，每天向紅星產業區第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，每周向預處理河段勻稱潑灑2加侖BE，憑據當天污水流量和污水CODcr、NH3-N等指標適當調解BE劑量或接納其他應急步伐。

1.5 采樣點及采樣要領

水體采樣點分別位于紅星產業區第1排放口(1#)、紅星產業區第2排放口上游(2#)、紅星產業區第2排放口鄙俚(3#)、木橋(4#)、高速公路(5#)、朝豐路橋上游(6#)，用500 mL取樣瓶直接取樣，并于當天測定各項指標。(見圖1)

底泥采樣點同水體，用自制底泥采樣器(直徑15 cm玻璃柱)取河床外貌20 cm泥柱，在30 ℃烘箱24 h烘干，取烘干泥樣測底泥TOC和底泥生物活性(G值)。

1.6 測定項目及要領

1.6.1理化指標測定及要領

DO接納上海產溶解氧測定儀，于每天上午11：00現場測定;透明度接納自制塞氏盤舉行測定，于每天上午11：00現場測定;pH接納上海產筆式pH計，于每天上午11：00現場測定;NH3-N接納納氏比色法舉行測定;H2S接納碘量法舉行測定;CODCr接納重鉻酸鉀法測定;底泥TOC參照土壤TOC測定要領。

1.6.2 生物學指標測定及要領

細菌總量：接納平板作育法;微型動物：用吸管羅致1滴(約0.05 mL)水樣，在血球計數板上直接舉行活體視察并計數;以上指標測定要領見文獻[6];底泥生物活性(G值)：見文獻[7]。

2 試驗效果與闡發

2.1 污染源生物處理效果

經過20 d運行，紅星產業區第1排放口地埋式生物應聲器對污水CODCr撤消率可達20%左右;紅星產業區第2排放口打仗氧化池對污水CODCr撤消率可達50%左右。二排放口污水排放總量1800～2300 m3/d，排放污水平均CODCr(3#)穩固在150 mg/L左右。

2.2 預處理河段底泥生物氧化處理效果

底泥耗氧是河涌黑臭的緊張緣故原由之一。由于向陽涌恒久受納來自上游的產業廢水和生存污水，污染物和生物殘體、固體顆粒等沉入河底，形成80～120 cm的玄色底泥，底泥議決物理、化學及生物作用舉行遷移和轉化，影響上覆水體。

議決60 d的底泥生物氧化，6個樣點底泥勻稱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，前進了近2.3倍。

2.3　水體透明度及色澤厘革

從10月24日水體生物修復開始，10 d內，預處理河段水色孕育發生了顯著厘革，由玄色變為灰白色、褐色;10月30日預處理河段鄙俚潮汐河涌水體已基本消除黑臭征象; 11月12日，預處理河段水體開始發綠，并出現下午變綠，上午變黑的厘革規律;11月15日全河段藻類大量繁殖，迅速消除黑臭。從上游至鄙俚，出現暗灰色-灰黃色-黃綠色的漸變歷程，水體透明度也穩步前進，從上游暗灰色水體的12 cm左右，前進到鄙俚高速公路的35 cm左右，而且出現從上游到鄙俚漸漸前進的趨向(見圖2)。

2.4水體pH和溶解氧厘革

隨著河涌底泥和水體生物修復的不停增強，11月12日預處理河段鄙俚出現藻類，水體pH上升，從上游到鄙俚(1#～6#)，pH從7.3漸漸上升為8.1左右，從11月20日開始，2#～6#采樣點，pH穩固在8.1～8.3，而1#采樣點(排污口)不停連結在6.9～7.3。11月5日前，河涌水體不停為黑臭狀態，水體溶解氧0.3 mg/L左右，隨著水體生物修復進程，河涌溶解氧漸漸前進，并出現從上游到鄙俚穩步增高的趨向。11月5日，經過綜合步伐處理，預處理河段水體開始變灰變白，3#～6# DO已升至0.8～0.9 mg/L，以后穩步增長，至11月15日預處理河段3#～6# DO已穩固到3.5～4.8 mg/L。而且從上游到鄙俚，DO值出現漸漸增長的趨向(見圖3)。

2.5 水體CODCr和BOD5厘革

隨著生物促生劑的投加和生物修復步伐的舉行，處理河段CODCr和BOD5顯著低于進水，而且隨著時間的推移，這一效果不停增強，10月24日剛開始處理時，從二排污口會集點(3#)到朝豐路上游(6#)預處理河段河段CODCr去除率僅為8.2%(包羅河水稀釋作用)，11月5日，河涌CODCr去除率為27.4%，11月5日后，CODCr去除率不停穩固在30%左右(見圖4、圖5)。

從11月5日河涌生物體系強化后，BOD5去除率前進至60%以上，并連結穩固，從河涌NH3-N、H2S等還原性產物濃度厘革上看，從二排污口會集點(3#)到朝豐路上游(6#)預處理河段，11月5日以后NH3-N去除率顯著上升(包羅河水稀釋作用)，從11.8%增長到29%，隨后穩固在39%左右(見圖6)。

H2S含量過高是河涌黑臭的主要緣故原由之一。隨著生物修復的治理效果漸漸增強，河涌H2­S含量從上游比力0.03 mg/L降至處理河段鄙俚未檢出，評釋經過生物修復后，處理河涌已開端創建好氧清潔生物體系。

2.6 水體生物相厘革

對水體中細菌總數視察計數的效果評釋，隨著水體生物修復和水質的革新處理，河涌水體異養細菌總數較上游少了1個數目級(上游污水異養菌總數為0.9×106～1.3×106 PIC /mL，處理河段鄙俚異養菌總數為0.7×105～1.3×105 PIC/mL)。對水體微型動物視察評釋，千般點的變形蟲、鞭毛蟲、纖毛蟲、輪蟲等種類和數目通常隨著細菌和藻類的生長高峰而增長。11月13日開始鄙俚潮汐河涌中出現了大量枝角類水蚤(紅蟲)，之后出現了小魚。

3 討論

3.1 底泥生物氧化和河涌水體生物修復

底泥是河涌生態體系的緊張組成部門，主要由無機礦物、有機物、和活動相組成。底泥影響上覆水體水質;底泥的緩沖本事決定了水質的穩固性，也決定了上覆水體藻相的穩固性;底泥的微生物活性決定了對河涌有機物污染剖析速率，從而決定了河涌的凈化本事[8～10]。

本試驗中，使用生物修復技能，議決實驗室小范圍試驗，從十多種方案中，選擇了兩種高效配方，用于河涌底泥生物氧化，議決靶向給藥技能直接噴射于河涌底泥內，促進河涌底泥氧化，議決檢測表層20 cm底泥TOC和生物降解本事(G值)以確定底泥氧化水溫和生物活性，至9月23日鄙俚河涌(6#)底泥TOC已從17.9 g/kg降至5.9 g/kg，生物降解本事前進到5.6 kg/kg.h(大概是該河段在2002年4～5月曾做過底泥氧化，底泥狀態不停較上游好)。底泥氧化層的形成，為河涌清潔好氧生態體系的創建創造了良好的條件。10月30日鄙俚河涌底泥營養鹽開釋，水體率先開始變綠。11月3日鄙俚河涌已形成穩固的清潔好氧生態體系，水體色澤和潮汐水同等，透明度偶然高達60 cm。

3.2 都市黑臭河涌生物治理技能

都市河涌擔負著防洪排澇、景觀旅游、生態情況等多種功效，是都市配置的緊張組成部門。河涌整治不停作為政府的“民心工程”、 “形象工程”而備受珍視。在都市河涌整治中，通常珍視清淤，駁岸，綠化和截污等外貌工程，而不珍視底泥和水體生物修復，更不珍視河涌生態體系創建，這樣導致都市河涌整治中邊治邊黑，邊黑邊治，不能從基礎上革新河涌水質和自凈本事。截污雖然能從源頭上管理部門污水排放題目，但河涌是一個開放的水體，面源污水和其它污染源不行能完全截住。清淤雖然能撤消部門底泥，清淤后下層底泥仍將為新的內源性污染源。僅議決截污、清淤、沖水，縱然短期內能管理黑臭的題目，由于河涌好氧清潔生態體系尚未創建，水體的自凈本事有限，一旦河涌納污很快又規復到黑臭狀態。本試驗效果評釋，在沒有完全截污的情況下，議決底泥生物氧化和水體生物修復，配合河涌生態規復技能，能有用地消除了水體黑臭，漸漸創建河涌清潔好氧生態體系，延伸河涌生物鏈，增長水體生物多樣性，前進河涌水體自凈本事。生物修復是都市黑臭河涌治理不行或缺的治理步伐。本試驗為都市黑臭河涌的生物治理提供了一個可行的技能方案

參考文獻

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（責任編輯：中大編輯）

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