祿煜,王澤生
(石家莊常豐環(huán)境工程有限公司,石家莊050010)
河道兩岸城市污水的排放、大氣中污染物及地面遺撒垃圾,隨降雨徑流的沖刷進(jìn)入河道,河道淤積等原因?qū)е潞拥乐械挠袡C(jī)物濃度增高,氮磷濃度增大,溶解氧濃度降低,水體中的水生動(dòng)植物死亡,水體失去自凈能力,水質(zhì)惡化發(fā)臭。
河道水體治理方法主要包括物理法,化學(xué)法與生態(tài)修復(fù)法3類。微生物修復(fù)技術(shù)是一種常用的生態(tài)修復(fù)法,其利用特定的微生物在一定的條件下將環(huán)境中的污染物徹底降解,或轉(zhuǎn)化為無毒無害的物質(zhì),從而達(dá)到對(duì)污染環(huán)境進(jìn)行治理的目的,具有安全,經(jīng)濟(jì),實(shí)用,系統(tǒng)等諸多優(yōu)點(diǎn)。因此,對(duì)于有機(jī)物污染嚴(yán)重的城市河道來說,微生物修復(fù)具有獨(dú)特的優(yōu)勢。
生物復(fù)合酶是一種天然有機(jī)的,含多種酶類的復(fù)合產(chǎn)品,并結(jié)合非離子表面活性劑(作用是增加接觸面積,更有效地發(fā)揮酶的功效)和其他天然成分的蛋白質(zhì)及無機(jī)營養(yǎng)物(作為土著微生物在惡劣環(huán)境下的營養(yǎng)物質(zhì))合成的一種高效復(fù)合酶類凈化劑。經(jīng)合理設(shè)計(jì)將一組功能相關(guān)的酶混合組成,按需要制成具有針對(duì)性的組合酶制劑,品種多,無公害,經(jīng)濟(jì)環(huán)保應(yīng)用方便。
河北省秦皇島市位于市中心的護(hù)城河是一條擔(dān)負(fù)著城市防洪可調(diào)蓄雨水功能的景觀河,常年由于未能截?cái)嗟奈鬯⒌乇韽搅鞴鼣y污物侵入,岸邊居民的垃圾等原因,造成了河床淤高,水質(zhì)惡化,底泥變黑變臭,特別進(jìn)入了夏季,河水黑臭嚴(yán)重,嚴(yán)重影響了城市生態(tài)景觀和市民生活環(huán)境。同時(shí),受污染的河水直接入海,又不可避免地會(huì)對(duì)海洋生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生不利影響。多次清淤,但都治標(biāo)不治本,不久就恢復(fù)常態(tài)。為此采用生物復(fù)合酶技術(shù)對(duì)護(hù)城河水體原位修復(fù)治理。
治理段選取護(hù)城河的中段,長500m,平均寬20m,水深平均為1.5m,庫容量1.5萬m3。
①治理時(shí)間:從2017年6月21日至7月15日止,共計(jì)25天。
②運(yùn)行設(shè)備:施工小船2只及配套雅馬哈舷外機(jī),高壓噴槍4只。
③運(yùn)行方式:用高壓水槍向水體及底泥中均勻投加生物復(fù)合系列酶(污水凈化酶、底泥修復(fù)酶),每天上、下午投加,投加量根據(jù)定期的水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)調(diào)整。
④治理河段現(xiàn)狀:該河段為護(hù)城河中段500m處,兩岸周圍為學(xué)校,居民樓及部分服務(wù)業(yè),上游兩岸為醫(yī)院及花鳥魚蟲市場,下游1000m處與大馬坊河交匯后入海。因此,此河段既有居民及單位亂排污水,又有海水時(shí)常漲潮倒灌,造成治理環(huán)境非常不好。
該河段水體極富營養(yǎng)化,水質(zhì)有時(shí)呈黑灰色,有時(shí)呈乳白色,水面浮油片片,河底淤泥疏松呈黑色,并伴有惡臭。河段內(nèi)水生動(dòng)植物早已消失。兩岸居民夏天不敢開窗戶通風(fēng)透氣已有多年,嚴(yán)重地影響了城市的市容市貌。
⑤治理前水質(zhì)、底泥監(jiān)測結(jié)果及分析
地點(diǎn):護(hù)城河治理段,2017年6月1日至6月20日每天6:00,14:00,22:00分三次采集水樣,混合均勻后測定水質(zhì)指標(biāo),水質(zhì)指標(biāo)的變化范圍及平均值見表1。
表1 護(hù)城河治理前的水質(zhì)監(jiān)測結(jié)果
分析:從水質(zhì)監(jiān)測結(jié)果來看,COD、氨氮、總磷超標(biāo),達(dá)不到《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》GB3838—2002的Ⅴ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)(景觀水)COD 40 mg/L、總氮2.0mg/L、總磷0.4mg/L的要求。
表2 護(hù)城河治理前底泥監(jiān)測結(jié)果
分析:由監(jiān)測結(jié)果可知,底泥有機(jī)質(zhì)含量較高,顏色發(fā)黑,具有明顯的臭味。
⑥運(yùn)行方式:
用高壓水槍向水體及底泥中均勻投加生物復(fù)合系列酶(污水凈化酶、底泥修復(fù)酶),每天上、下午投加,投加量根據(jù)定期的水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)調(diào)整,
⑦治理后表觀效果:
隨著強(qiáng)化治理的進(jìn)行,河水情況迅速改觀。9天后(6月30日)兩岸邊出現(xiàn)大量的紅色魚蟲,并出現(xiàn)小魚游動(dòng)。表明河道生物開始恢復(fù),生態(tài)系統(tǒng)開始改善。水體也發(fā)生了明顯變化,清澈透明,臭味消除,重現(xiàn)天然河道波光粼粼的景象。河道水體2017年7月1日至7月15日一直保持良好態(tài)勢。底泥的感官變化非常明顯,由刺鼻黑臭轉(zhuǎn)變?yōu)榛野?,無臭味。
⑧治理后水質(zhì)、底泥監(jiān)測結(jié)果及分析
樣品地點(diǎn):護(hù)城河治理段
表3 護(hù)城河治理后水質(zhì)監(jiān)測指標(biāo)
圖1 護(hù)城河治理段水質(zhì)變化曲線圖
由圖1可以看出,COD消減明顯,15天內(nèi)消減54%,氨氮消減了34%,TP則在水體的生物反應(yīng)后出現(xiàn)了暫時(shí)的反彈。
取樣地點(diǎn)護(hù)城河治理段。
表4 護(hù)城河治理后底泥監(jiān)測指標(biāo)
由監(jiān)測數(shù)據(jù)可知,經(jīng)生物復(fù)合酶技術(shù)對(duì)護(hù)城河水體原位修復(fù)治理后,底泥各項(xiàng)指標(biāo)明顯好轉(zhuǎn),底泥顏色變淺,無明顯臭味。
圖2 護(hù)城河治理段底泥有機(jī)質(zhì)變化曲線圖
從以上的各項(xiàng)數(shù)據(jù)可以看出,有機(jī)質(zhì)作為底泥的主要組成部分,其削減程度直接反映了底泥的削減程度,而從檢測的數(shù)據(jù)中,我們不難發(fā)現(xiàn),治理段底泥中的有機(jī)質(zhì)大幅削減,生物治理改善底泥效果明顯。
圖3 護(hù)城河治理段底泥指標(biāo)變化曲線
底泥治理前后的硫化氫,TN消減明顯。TN消減率為35%,硫化氫降低到無法檢測出來,TP出現(xiàn)反彈與水體內(nèi)的釋磷菌的變化有關(guān)。
經(jīng)過二十余天的強(qiáng)化治理,河道水體及底泥黑臭、油污得到消除,水體還清,透明度顯著增加,底泥顏色明顯變淺。水體和底泥各項(xiàng)理化指標(biāo)比治理前明顯好轉(zhuǎn),COD、氨氮大幅下降,總氮、葉綠素a去除效果理想,底泥硫化氫得到消除,有機(jī)質(zhì)去除率較高,河道水體生態(tài)環(huán)境明顯改善。
河道治理段的土著微生物數(shù)量及種類明顯增加,兩岸水邊出現(xiàn)了大量紅色魚蟲,河水中數(shù)群10cm左右小魚在游戈,水體表觀由黑灰色轉(zhuǎn)變?yōu)榍嗑G色,生物多樣性開始得到恢復(fù)。
①投加生物復(fù)合酶能促進(jìn)河道生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)并改善,水質(zhì)發(fā)生了明顯變化,由呈乳白色或黑灰色渾濁狀變成清澈透明,臭味消除。說明水體中原有微生物能迅速繁殖,增強(qiáng)代謝,在短時(shí)間內(nèi)調(diào)整微生物菌群的適應(yīng)性,加速對(duì)水體中有機(jī)物質(zhì)的降解。
②治理后河道底泥中的有機(jī)質(zhì)大幅消減,生物治理改善底泥效果明顯。說明投加生物復(fù)合酶能增強(qiáng)底泥的活性及沉降性,修復(fù)了河道底泥的生態(tài)系統(tǒng)。
③生物復(fù)合酶修復(fù)富營養(yǎng)化水體技術(shù)見效快,無二次污染,而且操作簡便,費(fèi)用較低,經(jīng)濟(jì)可行,為我國河道、湖泊等地表水體的富營養(yǎng)化治理提供一個(gè)環(huán)保和行之有效的治理方法,可以有效保護(hù)我們賴以生存和發(fā)展的河流湖泊水資源。
在治理期間治理段河道截污不完全,每天仍有2000余噸廢水涌入,占治理段水量的10%~15%,會(huì)帶走投入的生物酶制劑,并增加了水體的有機(jī)物負(fù)荷,會(huì)對(duì)治理效果造成一定影響。建議強(qiáng)化截污工作,以充分發(fā)揮生物酶制劑優(yōu)勢,提高效果;針對(duì)水體的氨氮達(dá)不到《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》GB3838—2002Ⅴ類指標(biāo),總磷不降反升,建議后期治理中選擇在本地區(qū)具有較好適應(yīng)性,對(duì)營養(yǎng)性污染物具有較強(qiáng)去除能力的水生植物物種,采用種植水生植物及放置水生植物生態(tài)床,并在排污進(jìn)口處放置鵝卵石相結(jié)合的辦法來強(qiáng)化氮、磷的去除;適當(dāng)引進(jìn)污水處理廠中的水與污染的水體進(jìn)行混合稀釋,降低水體的有機(jī)物濃度,加快河水流動(dòng),改善河道水動(dòng)力條件,提高河道水體的凈化效果。