水生態(tài)修復(fù)技術(shù)是目前相對主流的新興治理技術(shù)，相比傳統(tǒng)的物理化學(xué)修復(fù)技術(shù)而言，具有費(fèi)用低、治理效果好等優(yōu)勢。它是一種采取培養(yǎng)復(fù)合微生物、栽培水生植物等措施凈化水體中的污染物，進(jìn)而恢復(fù)或強(qiáng)化水生態(tài)系統(tǒng)自凈能力，實(shí)現(xiàn)水體凈化的治理技術(shù)。本文深入分析水環(huán)境生態(tài)修復(fù)技術(shù)，為促進(jìn)水生態(tài)系統(tǒng)的良性發(fā)展提供技術(shù)思路。
SYD集約化修復(fù)技術(shù)是一種集成了多功能凈化漂浮濕地、自動水處理生化反應(yīng)器、微生物凈化等技術(shù)手段，構(gòu)建出的一種系統(tǒng)化的水環(huán)境生態(tài)修復(fù)技術(shù)。在該技術(shù)的原理下，首先，利用納米管爆氣層、微生物凈化層、有機(jī)物吸收層，將水中的有機(jī)污染物進(jìn)行降解處理。其次，利用多功能凈化漂浮濕地技術(shù)，在水中構(gòu)建出一個由多孔基質(zhì)、植物、微生物等物質(zhì)組成的微型生態(tài)系統(tǒng)，并借助該生態(tài)系統(tǒng)，吸收水體中的N、P元素，來促進(jìn)有機(jī)污染物的降解，改善水環(huán)境。再次，種植“水下草坪”，并發(fā)揮其不易長出水面、不易蔓延、適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)勢，為水生物提供生存環(huán)境，同時草坪還可以直接吸收水中的重金屬、P、N污染物，抑制BOD5、COD的生成。最后，在水體中放養(yǎng)一些本地的魚類、蝦類等水生動物，以形成一個穩(wěn)定良好的水環(huán)境生態(tài)系統(tǒng)(如下表)達(dá)到生態(tài)修復(fù)目的。
就目前來看，該項(xiàng)生態(tài)修復(fù)技術(shù)能夠達(dá)到76%的N去除量、85%的P去除量、88%的COD去除量，經(jīng)過該技術(shù)修復(fù)后的水體均能達(dá)到GB3838-2002地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，成為標(biāo)準(zhǔn)的三類水，同時由于該技術(shù)主要是通過修復(fù)水體的自凈能力來實(shí)現(xiàn)生態(tài)修復(fù)，所以經(jīng)過該技術(shù)修復(fù)后，水體再次惡化的幾率較低。由此可見，該技術(shù)在水環(huán)境的長效治理上具有較強(qiáng)的適用性。此外，SYD集約化修復(fù)技術(shù)是由多種技術(shù)構(gòu)建出的集成技術(shù)，在技術(shù)落實(shí)上具有較高的靈活性和協(xié)調(diào)性，可以根據(jù)水環(huán)境受污染程度、性質(zhì)等情況，制定針對性的SYD集約化修復(fù)方案，且能夠應(yīng)對污染較為嚴(yán)重的生態(tài)環(huán)境修復(fù)工作，適用范圍較廣。例如，合肥·蜀峰灣人工湖生態(tài)修復(fù)工程，湖水深1～3m，原生水生植物會在 5月后的高溫天氣腐爛沉積水底，并且每年有1000m3 /d生活污水流入湖內(nèi)，導(dǎo)致其治理難度較大，而在應(yīng)用該技術(shù)后，水體的透明度可達(dá) 1.5m以上，污染基本被消除，而且水質(zhì)一直沒有出現(xiàn)再次惡化的情況。
石墨烯凈水技術(shù)是指借助一種由黑色二氧化鈦、三維石墨烯管組成的新型治污材料，進(jìn)行水環(huán)境治理的生態(tài)修復(fù)技術(shù)。自2018年上海硅酸鹽所研發(fā)出該技術(shù)以來，該技術(shù)就已經(jīng)在安徽、上海等地成功示范，為傳統(tǒng)的水環(huán)境生態(tài)修復(fù)技術(shù)帶來了變革。從基礎(chǔ)原理層面上來說，該技術(shù)主要依靠“物理吸附+光化學(xué)催化降解”來進(jìn)行生態(tài)凈化。在此過程中，石墨烯管能夠高效吸附水體中的污染物，同時二氧化鈦借助光催化作用，可以與污染物充分反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)對所吸附污染物的降解。一般來說，這種由二氧化鈦、三維石墨烯管組成的材料，具備有機(jī)污染物自身重量1000倍的吸附性能，且可以吸收90%～95%的全太陽光譜，并形成高效的氧化反應(yīng)環(huán)境，將所吸附的污染物迅速轉(zhuǎn)化為CO2、H2O，改善水環(huán)境生態(tài)。
為了測試石墨烯凈水技術(shù)在水環(huán)境生態(tài)修復(fù)工作中的適用性，該技術(shù)的研發(fā)團(tuán)隊(duì)曾經(jīng)制作了3000多張石墨烯材料吸附降解網(wǎng)，并將其投入到總計4萬m2的受污染水域進(jìn)行試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果顯示，石墨烯修復(fù)技術(shù)可以將水體的水質(zhì)指標(biāo)從劣五類轉(zhuǎn)化為五類以上，氨氮指標(biāo)從三類轉(zhuǎn)化為二類，化學(xué)需氧量從劣五類轉(zhuǎn)化為三類，且在效率方面，這種石墨烯材料的污染降解速度，是傳統(tǒng)材料的5～10倍，并具備安全、經(jīng)濟(jì)、可恢復(fù)水體自凈能力等優(yōu)勢，在各類污染水體的生態(tài)修復(fù)中，皆呈現(xiàn)出良好的適用性。此外，由于該技術(shù)的應(yīng)用材料支持規(guī)?；纳a(chǎn)，因此，研發(fā)團(tuán)隊(duì)經(jīng)過一系列的設(shè)計和試驗(yàn)，已經(jīng)搭建出了綠色、經(jīng)濟(jì)、高效的材料生產(chǎn)線，并達(dá)到了50t的產(chǎn)量，由此可見，該技術(shù)還能夠適用于大規(guī)模、長期的水環(huán)境生態(tài)修復(fù)。
生物膜技術(shù)是指借助天然人造材料構(gòu)建一個生物膜，供微生物附著而強(qiáng)化水體自凈能力的水環(huán)境修復(fù)技術(shù)。人們將該技術(shù)應(yīng)用到需治理的水體中，能夠增強(qiáng)水體中污染物降解的速度，優(yōu)化水環(huán)境修復(fù)效果。由于該技術(shù)具有效果顯著、成本低等優(yōu)勢，被廣泛應(yīng)用于生物濾池、生物廊道的建設(shè)中，且在使用過程中，未出現(xiàn)過污泥回流、污泥膨脹等問題，該項(xiàng)技術(shù)的安全性較強(qiáng)，值得被推廣使用。
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