生物復(fù)合酶在城市重污染河道治理中的應(yīng)用

祿煜，王澤生

（石家莊常豐環(huán)境工程有限公司，石家莊050010）

1 城市河道污染成因

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，水體中的水生動植物死亡，水體失去自凈能力，水質(zhì)惡化發(fā)臭。

2 河道水體生物治理修復(fù)方法概述

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)到對污染環(huán)境進(jìn)行治理的目的，具有安全，經(jīng)濟(jì)，實用，系統(tǒng)等諸多優(yōu)點。因此，對于有機(jī)物污染嚴(yán)重的城市河道來說，微生物修復(fù)具有獨特的優(yōu)勢。

3 生物復(fù)合酶概述

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)計將一組功能相關(guān)的酶混合組成，按需要制成具有針對性的組合酶制劑，品種多，無公害，經(jīng)濟(jì)環(huán)保應(yīng)用方便。

4 治理河道項目概況

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，常年由于未能截斷的污水、地表徑流裹攜污物侵入，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，受污染的河水直接入海，又不可避免地會對海洋生態(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。

5 修復(fù)治理工作

①治理時間：從2017年6月21日至7月15日止，共計25天。

②運行設(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)有時呈黑灰色，有時呈乳白色，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：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。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)榛野祝瑹o臭味。

⑧治理后水質(zhì)、底泥監(jiān)測結(jié)果及分析

樣品地點：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)了暫時的反彈。

取樣地點護(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)對護(hù)城河水體原位修復(fù)治理后，底泥各項指標(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)。

6 結(jié)論與建議

6.1 結(jié)論

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，在短時間內(nèi)調(diào)整微生物菌群的適應(yīng)性，加速對水體中有機(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。

6.2 建議

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，會對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，改善河道水動力條件，提高河道水體的凈化效果。