生物复合酶在城市重污染河道治理中的应用

【摘 要】随着我国经济社会的迅速发展及不断加快的城镇化进程，城市人口急剧扩大，城市河道环境受人为因素影响，水质恶化且呈现富营养化状态，异味散发，水生动植物消失，丧失了原生态的河道景观，严重影响城市的环境质量及环境景观。城市河道环境的治理已成为迫切需要解决的问题。

【Abstract】With the rapid development of China"s economy and society and the accelerating process of urbanization， the population of the city is rapidly expanding， and the urban river environment is affected by human factors. The water quality worsened and showed eutrophication state， odor emission， the aquatic animals and plants are disappeared， the original ecological river landscape is lost， and the environmental quality and environmental landscape of the city is seriously affected. The treatment of urban river environment has become an urgent problem to be solved.

【關键词】生物复合酶； 重污染； 河道治理

【Keywords】 biocomposite enzyme； heavy pollution； river treatment

【中图分类号】X703 【文献标志码】A 【文章编号】1673-1069（2018）06-0178-03

1 城市河道污染成因

河道两岸城市污水的排放、大气中污染物及地面遗撒垃圾，随降雨径流的冲刷进入河道，河道淤积等原因导致河道中的有机物浓度增高，氮磷浓度增大，溶解氧浓度降低，水体中的水生动植物死亡，水体失去自净能力，水质恶化发臭。

2 河道水体生物治理修复方法概述

河道水体治理方法主要包括物理法，化学法与生态修复法3类。微生物修复技术是一种常用的生态修复法，其利用特定的微生物在一定的条件下将环境中的污染物彻底降解，或转化为无毒无害的物质，从而达到对污染环境进行治理的目的，具有安全，经济，实用，系统等诸多优点。因此，对于有机物污染严重的城市河道来说，微生物修复具有独特的优势。

3 生物复合酶概述

生物复合酶是一种天然有机的，含多种酶类的复合产品，并结合非离子表面活性剂（作用是增加接触面积，更有效地发挥酶的功效）和其他天然成分的蛋白质及无机营养物（作为土著微生物在恶劣环境下的营养物质）合成的一种高效复合酶类净化剂。经合理设计将一组功能相关的酶混合组成，按需要制成具有针对性的组合酶制剂，品种多，无公害，经济环保应用方便。

4 治理河道项目概况

河北省秦皇岛市位于市中心的护城河是一条担负着城市防洪可调蓄雨水功能的景观河，常年由于未能截断的污水、地表径流裹携污物侵入，岸边居民的垃圾等原因，造成了河床淤高，水质恶化，底泥变黑变臭，特别进入了夏季，河水黑臭严重，严重影响了城市生态景观和市民生活环境。同时，受污染的河水直接入海，又不可避免地会对海洋生态环境产生不利影响。多次清淤，但都治标不治本，不久就恢复常态。为此采用生物复合酶技术对护城河水体原位修复治理。

治理段选取护城河的中段，长500m，平均宽20m，水深平均为1.5m，库容量1.5万m3。

5 修复治理工作

①治理时间：从2017年6月21日至7月15日止，共计25天。

②运行设备：施工小船2只及配套雅马哈舷外机，高压喷枪4只。

③运行方式：用高压水枪向水体及底泥中均匀投加生物复合系列酶（污水净化酶、底泥修复酶），每天上、下午投加，投加量根据定期的水质监测数据调整。

④治理河段现状：该河段为护城河中段500m处，两岸周围为学校，居民楼及部分服务业，上游两岸为医院及花鸟鱼虫市场，下游1000m处与大马坊河交汇后入海。因此，此河段既有居民及单位乱排污水，又有海水时常涨潮倒灌，造成治理环境非常不好。

该河段水体极富营养化，水质有时呈黑灰色，有时呈乳白色，水面浮油片片，河底淤泥疏松呈黑色，并伴有恶臭。河段内水生动植物早已消失。两岸居民夏天不敢开窗户通风透气已有多年，严重地影响了城市的市容市貌。

⑤治理前水质、底泥监测结果及分析

地点：护城河治理段，2017年6月1日至6月20日每天6：00，14：00，22：00分三次采集水样，混合均匀后测定水质指标，水质指标的变化范围及平均值见表1。

分析：从水质监测结果来看，COD、氨氮、总磷超标，达不到《地表水环境质量标准》GB3838—2002的Ⅴ类水质标准（景观水）COD 40 mg/L、总氮2.0mg/L、总磷0.4mg/L的要求。

分析：由监测结果可知，底泥有机质含量较高，颜色发黑，具有明显的臭味。

⑥运行方式：

用高压水枪向水体及底泥中均匀投加生物复合系列酶（污水净化酶、底泥修复酶），每天上、下午投加，投加量根据定期的水质监测数据调整，

⑦治理后表观效果：

随着强化治理的进行，河水情况迅速改观。9天后（6月30日）两岸边出现大量的红色鱼虫，并出现小鱼游动。表明河道生物开始恢复，生态系统开始改善。水体也发生了明显变化，清澈透明，臭味消除，重现天然河道波光粼粼的景象。河道水体2017年7月1日至7月15日一直保持良好态势。底泥的感官变化非常明显，由刺鼻黑臭转变为灰白，无臭味。

⑧治理后水质、底泥监测结果及分析

样品地点：护城河治理段

由图1 可以看出，COD消减明显，15天内消减54%，氨氮消减了34%，TP则在水体的生物反应后出现了暂时的反弹。

取样地点护城河治理段。

由监测数据可知，经生物复合酶技术对护城河水体原位修复治理后，底泥各项指标明显好转，底泥颜色变浅，无明显臭味。

从以上的各项数据可以看出，有机质作为底泥的主要组成部分，其削减程度直接反映了底泥的削减程度，而从检测的数据中，我们不难发现，治理段底泥中的有机质大幅削减，生物治理改善底泥效果明显。

底泥治理前后的硫化氢，TN消减明显。TN消减率为35%，硫化氢降低到无法检测出来，TP出现反弹与水体内的释磷菌的变化有关。

经过二十余天的强化治理，河道水体及底泥黑臭、油污得到消除，水体还清，透明度显著增加，底泥颜色明显变浅。水体和底泥各项理化指标比治理前明显好转，COD、氨氮大幅下降，总氮、叶绿素a去除效果理想，底泥硫化氢得到消除，有机质去除率较高，河道水体生态环境明显改善。

河道治理段的土著微生物数量及种类明显增加，两岸水边出现了大量红色鱼虫，河水中数群10cm左右小鱼在游戈，水体表观由黑灰色转变为青绿色，生物多样性开始得到恢复。

6 结论与建议

6.1 结论

①投加生物复合酶能促进河道生态系统恢复并改善，水质发生了明显变化，由呈乳白色或黑灰色浑浊状变成清澈透明，臭味消除。说明水体中原有微生物能迅速繁殖，增强代谢，在短时间内调整微生物菌群的适应性，加速对水体中有机物质的降解。

②治理后河道底泥中的有机质大幅消减，生物治理改善底泥效果明显。说明投加生物复合酶能增强底泥的活性及沉降性，修复了河道底泥的生态系统。

③生物复合酶修复富营养化水体技术见效快，无二次污染，而且操作简便，费用较低，经济可行，为我国河道、湖泊等地表水體的富营养化治理提供一个环保和行之有效的治理方法，可以有效保护我们赖以生存和发展的河流湖泊水资源。

6.2 建议

在治理期间治理段河道截污不完全，每天仍有2000余吨废水涌入，占治理段水量的10%～15%，会带走投入的生物酶制剂，并增加了水体的有机物负荷，会对治理效果造成一定影响。建议强化截污工作，以充分发挥生物酶制剂优势，提高效果；针对水体的氨氮达不到 《地表水环境质量标准》GB3838—2002Ⅴ类指标，总磷不降反升，建议后期治理中选择在本地区具有较好适应性，对营养性污染物具有较强去除能力的水生植物物种，采用种植水生植物及放置水生植物生态床，并在排污进口处放置鹅卵石相结合的办法来强化氮、磷的去除；适当引进污水处理厂中的水与污染的水体进行混合稀释，降低水体的有机物浓度，加快河水流动，改善河道水动力条件，提高河道水体的净化效果。

【参考文献】

【1】钱嫦萍，王东启，陈振楼，等.生物修复技术在黑臭河道治理中的应用[J].水处理技术，2009，35（4）：13-17.

【2】陈彬.加拿大微生物技术在上海市中心城区黑臭河道治理中的应用[J].上海水务，2006，22（3）：45—46.