小型水体污染修复的方法现状和展望

黄榕　刘永康

摘要：水污染的形成源于人类的生活和生产活动。小型水体污染问题日益突出，不仅导致环境污染，而且还威胁到人类的生活及发展。文章针对水体污染的问题进行了一些讨论，然后对水体污染修复过程的方法及展望进行了阐述。

关键词：小型水体；水污染；污染修复；环境污染；环境保护 文献标识码：A

中图分类号：X52 文章编号：1009-2374（2017）10-0177-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2017.10.089

1 小型水体污染现状

水污染是少量的污染物进入水域，超越自我净化水体和水污染物的承载能力，造成了不良的变化，自然水生态系统的遭到破坏，破坏了水体的功能，从而降低了水体的使用价值的现象。被污染的水叫做污水，水污染的形成源于人类的生活和生产活动。在污染物排放方面，可以分为两类：点源污染和面源污染。点污染源是指工矿废水、生活污水等通过管道、渠道集中而成的水污染源。地表水污染源，如农田排水、矿山排水、城市和工业排水等。此外，在城市相对较多的排气区，空气中的一些污染物下降到地下表层，进入水中。当原材料、废弃的燃料堆放在露天场地时，雨水（冲刷后形成的污水）就排入小型水体中。

伴随着工业的发展，越来越多的有机物被合成，现在已知的大概有700万多种，这里面有机物合成种类超过10万种，并且保持20%的增长速度。随意丢弃的合成废物凭借各种方式混入到小型水体当中，这部分的有机污染物对人类健康与生态环境污染存在着严重威胁，在很大程度上使某些小型水体环境造成积累性、持久性和慢性毒性的严重污染。进入小型生态水环境当中，这些有机污染物可以以食物链的传递方式在各个等级的生物体内存在，逐步在细胞→器官→个体→种群→群落→生态系统体现出生态效应。最近几年以来，饮用水安全研究报告表明，存在于饮用水之中的污染物或许会导致降低婴儿的出生体重、发育不良、骨骼发育障碍和代谢紊乱等症状，严重影响人们的生活。同时对人体内分泌系统有潜在的安全隐患，有可能造成生殖功能障碍，新生儿性别比例的失调、女性乳腺癌、青春期早早发育，不仅危害个人，甚至可能影响到子孙后代，会产生致癌、致畸、致突变“三致”效应，这是当下国际上最受关注的世界性问题。

2 小型水体污染的修复方法

2.1 化学修复

化学修复小型污染水体的方法比较简单，一般根据污水体中的化学反应采取非分离，把污水里面存在的有害物质提取出来解决，然后将污染物质替换成有益物质。加入化学试剂是化学修复小型污染水体基本的方法，致使吸附剂改变污染水体里面的有毒物质，并使电位、pH正常化。根据胶体材料的化学性质以及絮凝原理，使藻类生物沉积在水底，同时维持Cu2+的正常浓度，达到消灭藻类的目的。化学修复方法的优点在于用量少、操作简单、见效明显，一般使用在应急预案。化学修复方法得投入大量化学试剂来治理小型污染化水体，费用成本很贵，容易造成二次污染，小型水体的生态环境也会受到影响。但是采取化学修复方法治理小型水体污染体现不出来可持续性，没有解决问题的根本，所以在用化学修复方法的同时，应伴以其他手段辅助，才能达到理想治疗效果。

2.2 物理修复

2.2.1 调水冲污。调水治理污水是一种有效和普遍的方法。将干净、富含营养成分的水加入到被污染的小型水体中，对出现藻类等污染物的小型水体更换或者适当增添水量，然后适当地排出一些水量，加入的水能稀释营养盐的浓度，增加污染水体的容量，有效防止并抑制藻类繁殖。将致使明显的污染物进行转移，需要注意的是没有规划的操作将会导致更大的水污染发生，因此用调水冲污法很难有效控制富营养化藻类的过度繁殖和生长。

2.2.2 底泥生态疏浚。水生态系统的重要组成部分之一是水体沉积物，处于小型水体营养循环的中心步骤，属于水土界面中活性交换带。水体底泥营养成分来源自內源水体长期以往的积累，作为主要营养来源之一。疏浚治疗在技术上毕竟较难实现，费用大，影响它的修复因素也很多。非常容易造成二次污染，生活中主要当作辅佐措施来实施，是降低污染、修复小型水体生态结构的次要途径。

2.3 生态修复

2.3.1 生物膜修复技术。生物膜修复技术把天然材料、合成材料当作载体，使修复水体表面形成一种特殊的生物膜。生物膜的表面积比较大，为微生物提供的附着面也比较较大，对污染物的降解有着巨大加强作用。生物膜法优点在于高效率的处理效果，在修复有机物和氨氮轻度污染方面很显成效。另外，生物膜修复负荷较高，减少占地面面积，接触时间也比较短，节约成本。同时在管理运行过程中不存在污泥膨胀的问题，抗冲击负荷能力较强。

2.3.2 植物修复技术。水生植物对水流动力扰动有着显著效果，有效稳固沉积物，为底栖生物提供理想的生存环境，在光合作用过程中把光能转变成有机能，释放氧气进入水中，循环效果得以加强，净化被污染的水体。水生植物在生长同时，对碳氮氧通化并吸收，出现在水体表面，因此植物修复技术能降低水生物营养负荷问题。单一优势群落的生态系统不是最优系统，容易降低水体营养成分，造成二次污染。

2.3.3 人工浮岛技术。小型污染水体植物存在的周围污染细菌种类和数量都比正常水体多。水体中的污染物可以通过水生植物根部周围自我吸收净化实现。部分学者认为通过根际修复、根际稳固、根际转化净化水体。

2.3.4 生物操纵技术。合理降低或者减少浮游动物的数量，控制鱼类摄食浮游生物数量，进行范围内的水生动物繁殖力控制，提高鱼类摄食浮游生物的量，控制在生态系统的承受范围内。进行人工驯化有效固定微生物并使用基因工程达到永久性修复有机污染物的目的。

2.4 微波技术修复

微波修复技术的微波指的是频率在300～3000MHz的电磁波，离子在微波场中进行传导和两极旋转。被当作化学反应的催化剂微波辐射应用方面非常广泛。大部分微波磁性材料、过度金属化合物、活性炭具有吸收微波辐射的能力，形成的“热点”散发的热能远高于其他地带，故而更有几率发生在化学反应区域。另外在污染物降解方面也具有很大应用。微波作用机理过程为微波产生的磁场，磁场里面的极性分子发生碰撞导致极性分子进行高速旋转，分子的活性大大增强，化学键的强度被减弱，反应的活化能也被降低，化学反应的速率得到加强。此外，极性分子的剧烈碰撞让分子键锻炼，从而降解。与此同时，微波散发的磁场会干扰生物内的电场分布，对膜通透性、离子水平、内分泌以及神经水平都产生很大影响。