邊帥銘

（甘肅省嘉峪關市生態(tài)環(huán)境局，甘肅 嘉峪關 735100）

1 傳統(tǒng)的水污染治理方法

1.1 生物治理方法

1.1.1 植物修復

植物修復是利用植物的代謝活動來凈化水體，達到減少或去除污染物的目的。某些植物如箭竹、節(jié)節(jié)菜等具有較強的富集污染物能力[1]。它們在生長過程中通過根系吸收水中的污染物質，將其積累到植物體內，減少污染物在水體中的濃度。有些植物具有產生物質或分泌物質的能力，這些物質對水中的有機污染物具有降解作用。例如，某些藻類植物可以通過釋放酶類物質分解水中的有機污染物。通過建立植物滯留區(qū)，將水流經過植被區(qū)域，有效地吸收、降解污染物[2]。植物根系起到攔截污染物的作用，減少了污染物進入水體的機會。適當種植植被可以減少土壤侵蝕，防止土壤中的污染物流入水體。植物修復方法可適用于處理不同類型的水體污染，如農業(yè)、工業(yè)排水等[3]。這種方法具有生態(tài)友好、成本較低、維護簡單等優(yōu)點，因此在水污染治理中得到了廣泛應用。

1.1.2 魚類和貝類治理

傳統(tǒng)的水污染治理方法中，利用魚類和貝類進行生物治理也是一種常見的方法。魚類和貝類對于水體中的污染物具有一定的降解能力，因此可以利用它們的作用來凈化水體。魚類在水中活動時，可以通過攝食等方式吸收水中的污染物。某些魚類如鯉魚、鱖魚等對水中的藻類有一定的食欲，可以幫助控制富營養(yǎng)化水體中的藻類數量[4]。貝類在濾食過程中能夠將水中的懸浮物吸附到體表或通過鰓呼吸、分泌物質將其降解。例如，淡水蚌和河蜆等貝類常被用于處理污水中的有機污染物。它們的濾食作用可以有效降低水體中的懸浮物的濃度。利用魚類和貝類進行生物治理的方法也有一些局限性。例如，水體中的污染物種類多樣，某些污染物對魚類和貝類有毒性或累積性，可能對它們造成傷害。此外，魚類和貝類的繁殖也受到環(huán)境因素的影響，需要考慮適宜的水質條件[5]。因此，在利用魚類和貝類進行水污染治理時，需要綜合考慮污染物種類和濃度、魚類和貝類的適宜生活環(huán)境以及經濟與生態(tài)效益的平衡。

1.2 物理治理方法

1.2.1 河道清淤

河道清淤主要是通過人工或機械的方式將淤積物清理出來，恢復河道的正常水深。清淤可以使用挖掘、吸泥等方式，將河道底部的淤泥清除，使河道重新恢復到設計水深。清淤可以增加河道的水體容量，提高水流通暢性，減少水體滯留，降低水流阻力；清淤可以減少淤積物中的富營養(yǎng)物質，降低水體富營養(yǎng)化程度，改善水質環(huán)境；清淤過程中可能會對河道的生態(tài)環(huán)境產生一定的影響，例如破壞魚類和底棲生物的棲息地；河道清淤只是暫時性的治理措施，淤積物可能會再次堆積，需要定期進行清淤維護。因此，在進行河道清淤時，需要綜合考慮經濟和生態(tài)環(huán)境的因素，確保治理效果持久，并采取合適的河道治理措施來達到長期的水污染治理目標。

1.2.2 河道截污

河道截污是指在河道中設置截污設施，將污染物攔截下來，防止其進入水體，從而改善水體的水質。河道截污的好處包括：截污設施能夠有效地攔截水體中的污染物，提高水質的純凈度；截污可以減少污染物對水生生態(tài)系統(tǒng)的影響，保護水生動植物的生存環(huán)境[6]。然而，河道截污也存在一些挑戰(zhàn)：河道截污需要投入一定的經費，包括設施建設、設備采購和維護等；截污設施需要定期維護，否則會影響其截污效果；河道截污是一種相對短期的治理方法，其效果可能受到污染源的影響。因此，在進行河道截污時，需要科學規(guī)劃，結合實際情況選擇合適的截污設施，并與其他水污染治理手段相結合，實現水體的綜合治理目標。

1.3 化學治理方法

1.3.1 高級氧化技術

高級氧化技術是一種利用氧化劑對水中有機污染物進行氧化降解的方法。高級氧化技術常用的氧化劑包括氫氧化物（如氫氧化鈉或氫氧化鈣）、臭氧等。這些氧化劑在一定條件下（如適當的溫度、pH 值和反應時間等）與有機污染物發(fā)生氧化反應，將其分解為無害的物質，從而降低水中的污染物濃度。然而，高級氧化技術也有一些挑戰(zhàn)：高級氧化技術對于設備和氧化劑的需求比較大，使得實施成本較高；高級氧化技術的反應條件需要精確控制，否則可能會產生副產物，甚至對環(huán)境造成其他負面影響；不同的有機污染物對氧化劑的反應性不同，因此選擇合適的氧化劑對于處理特定污染物至關重要。綜上所述，高級氧化技術作為一種傳統(tǒng)的水污染治理方法，能夠有效降解水中的有機污染物，但在實施之前需要綜合考慮其經濟性、適用性和環(huán)境影響等因素。

1.3.2 吸附材料處理

吸附是一種物質分離的過程，通過吸附材料與污染物之間的化學或物理作用，將污染物分離。常見的吸附材料包括活性炭、納米材料、天然吸附劑等。它們可以通過物理吸附（如表面吸附、孔隙吸附等）或化學吸附（如化學反應、離子交換等）與污染物發(fā)生作用，從而將其從水體中吸附下來。然而，吸附材料治理方法也存在一些挑戰(zhàn)：目前吸附材料對于某些復雜性污染物的選擇性有限，無法完全去除所有種類的污染物；吸附材料在吸附一定量的污染物后達到飽和狀態(tài)，需要進行再生或更換，再生過程較為復雜；吸附材料吸附污染物后會形成含有高濃度污染物的廢棄物，需要進行妥善處理。因此，在進行化學治理方法處理水污染時，需要根據污染物的特性選擇合適的吸附材料，并結合實際情況進行綜合治理。

2 新興的水污染治理技術

2.1 植物修復技術

2.1.1 植物吸收污染物

新興的水污染治理技術之一是植物修復技術，利用植物的生理特性來修復水體中的污染物。這種技術利用植物的吸收、積累、代謝和轉化能力，將水中的污染物吸收到植物體內，從而實現水體的凈化。植物修復技術屬于生態(tài)修復方法，具有環(huán)境友好性，不會產生二次污染。相較于傳統(tǒng)治理方法，植物修復技術常常具有更低的運營成本。植物修復技術可以應用于不同類型的水體污染治理，如河流、湖泊、濕地等。然而，植物修復技術也存在一些挑戰(zhàn)：不同的植物對不同的污染物具有不同的吸附能力，因此需要根據具體的污染物選擇適合的植物；植物修復技術需要一定時間來實現污染物的吸收，植物的生長周期可能較長，需要耐心等待；植物修復技術在實施過程中需要合理的管理，對人力的要求較高。

因此，在應用植物修復技術進行水污染治理時，需要根據污染物的特性合理選擇植物種類，并結合其他治理手段進行綜合治理。

2.1.2 植物耐受性改良

植物耐受性改良涉及對植物的遺傳改良和基因工程技術的應用。通過選育或遺傳改良，可以培育出對污染物具有較高耐受性的植物品種?；蚬こ碳夹g可以通過轉入特定基因或調控植物內部代謝途徑等手段，增強植物對污染物的耐受性。植物耐受性改良在水污染治理中具有廣闊的應用前景。然而，需要注意的是，在使用這些技術時需要考慮植物的成本、適應性、可行性以及潛在的環(huán)境風險。因此，對于不同的污染物，需要綜合考慮各種技術的優(yōu)缺點，并尋找最優(yōu)的解決方案。

2.2 人工濕地技術

2.2.1 建設和設計原則

人工濕地技術是一種利用濕地植物和微生物的生態(tài)功能來處理和凈化水體中的污染物的技術。人工濕地技術需要根據不同的水質特點和污染物的類型，選擇適合的濕地類型，如濕地流動式人工濕地、濕地靜止式人工濕地等。同時，還需要考慮濕地的規(guī)模和可持續(xù)性。濕地的結構設計應考慮植物群落的配置和排列，以及水流分布和流動速度等因素。合理的濕地結構可以提供足夠的接觸面積和水流路徑，增加污染物的降解和植物吸收效果。此外，應合理選擇適應性強的濕地植物，植物的選擇應考慮其對污染物的吸附、降解和穩(wěn)定性能。同時，植物的生長速率和生態(tài)特征也需要考慮，以保證濕地系統(tǒng)的穩(wěn)定性。濕地的水體流量和水質參數如pH 值、溫度等需要進行合理控制。適當控制水體流量可以提高污染物在濕地中的停留時間，增加濕地的凈化效果。人工濕地需要定期進行維護和管理，包括植物修剪、積淀物清理和水質監(jiān)測等。定期檢查和維護可以確保濕地系統(tǒng)的正常運行，并及時發(fā)現和解決問題。人工濕地技術可以作為單獨的水污染治理手段，也可以與其他治理技術如化學氧化、生物降解等結合應用，以達到更好的治理效果。

2.2.2 污染物去除機理

在人工濕地中，濕地植物的根系可以吸附水中的懸浮物、重金屬和有機物等污染物，并通過根系的通透性，將吸附的污染物轉移到植物體內。濕地底質中存在豐富的微生物，這些微生物可以分解有機物，將其轉化為無害的物質，如二氧化碳和水。微生物還可以將氨氮轉化為無害的亞硝酸鹽和硝酸鹽。濕地環(huán)境中的水分和微生物的代謝作用可以促使溶解污染物的降解和轉化。濕地底質可以沉淀懸浮物和顆粒狀污染物，同時濕地植物的根系和濕地植被層可以過濾水中的顆粒污染物。人工濕地技術模仿了自然濕地的功能，具有低維護和低能耗的特點，對環(huán)境的干擾較小。人工濕地技術適應性強，可以適用于各種水體類型和污染物種類。人工濕地的污染物去除效果較為持久，可以長期維持水體的凈化效果。

2.3 微生物治理技術

2.3.1 微生物降解污染物

微生物治理技術是一種利用微生物來降解和轉化水體中的有機污染物的方法。通過引入適宜的微生物群落，利用其代謝活動，加速污染物的分解、降解和轉化，從而達到水污染治理的目的。生物濾池是一種通過懸浮生物膜或固定化生物膜中的微生物來降解污染物的技術。水流經過生物濾池時，微生物在生物濾料上附著并生長，可以降低有機物、氨氮、氮、磷等污染物的濃度。通過在受污染的水體中添加適宜的微生物，使其降解和轉化污染物。例如，通過添加硫還原菌來降解并還原污染物中的硫酸鹽、亞硝酸鹽和亞氯酸鹽等。通過使用特定的菌類和微生物群落對污泥、有機廢棄物等進行降解，將其轉化為有機質較低和肥料成分較高的產品。這種方法可以降低有機物的濃度，并生成對環(huán)境較友好的有機肥料。某些微生物可以利用其吸附性能，通過吸附污染物的方式將其從水體中去除。例如，某些藻類和細菌可以吸附重金屬離子和有機物。微生物治理技術是一種環(huán)境友好的方法，通過維護和促進自然界已存在的微生物群落來降低有機污染物的濃度。微生物治理技術通常成本較低，尤其是對于大規(guī)模的污染治理工程來說，經濟效益較高。

2.3.2 微生物修復河道生態(tài)系統(tǒng)

在河道生態(tài)系統(tǒng)中，微生物治理技術可以通過以下方式修復和保護生態(tài)系統(tǒng)：通過向河道中投放具有特定功能的微生物菌劑，如生物菌劑和生態(tài)菌劑，可以提高水體中的微生物數量和活性，加速污染物的降解。部分污染物對微生物具有毒性，可以通過改良微生物菌株，培養(yǎng)出能夠耐受特定毒性物質的菌株，加強對有毒污染物的降解能力。通過構建人工濕地、沉淀池等生態(tài)工程措施，提供適宜的生境條件，促進有益微生物的生長和生物降解過程。通過合理管理河道生態(tài)系統(tǒng)中的營養(yǎng)物質輸入，控制水體中的富營養(yǎng)化現象，減少有機物和重金屬的輸入，降低污染水體對生態(tài)系統(tǒng)的壓力。利用微生物在河道表面形成生物膜，通過附著式微生物的活性，提高污染物降解效率。相比于傳統(tǒng)的物理方法和化學方法，微生物治理技術成本較低，可以節(jié)省治理費用。微生物治理技術無污染物二次排放，不會對環(huán)境造成二次污染。

3 結語

河道整治中的水污染治理方法是一個復雜而又重要的議題。不同的水污染治理方法適用于不同的水體環(huán)境和污染物類型。根據水體的特點和污染物的組成，選擇合適的治理方法非常重要。通過不斷的研究和創(chuàng)新，我們可以在保護水資源和生態(tài)環(huán)境的同時，促進社會經濟的可持續(xù)發(fā)展。綜合考慮傳統(tǒng)水污染治理方法和新興治理技術的優(yōu)勢和局限性，選擇適合具體河道整治的水污染治理方法具有重要意義。未來的研究應該加強對新技術的研發(fā)，完善河道整治中的水污染治理管理措施，提高治理效果，以促進河道水環(huán)境的改善。