金雪林 ，李京辉，施怀荣，王浩渊，王 静

（1.江苏省无锡市水利局，214031，无锡；2.北京市水务局，100038，北京；3.北京邦源环保科技有限公司，100124，北京）

一、河道污染现状及成因

1.污染现状

江苏省无锡市前胡村浜是广益街道城中村里的一条半封闭河道。河道总长约650 m，水面平均宽约10 m，水均深约4 m，底泥厚约0.8 m。由于历史原因，城中村的污水管网布设复杂，无法做到彻底截污，仍然存在雨污混流的现象，河道两岸各村巷排放的生活污水及雨水是主要的补水来源，排污量达200 t/d。再加上缺乏清洁的补充水源，水体散发出强烈的刺激性气味，并且底泥上翻现象明显，臭气强度接近4级强臭。前胡村浜黑臭河道导致区域生态失衡的同时，也严重影响了周围居民的正常生活。

2.污染成因

经现场调查发现，引起前胡村浜水体黑臭的原因主要有两方面——外源污染和内源污染。已有研究表明，雨污混流带来的生活污水是导致城市河道黑臭的最普遍和最主要的污染源，即外源污染。内源污染主要是河道所淤积的黑臭底泥二次释放污染物引起的。

二、生物修复技术机理

目前，常用水体治理方法有化学法、物理法和生物法，但物理和化学方法只能暂时改善水质，并且极易造成二次污染。利用生物技术治理河道湖泊是一项效果明显且长久的治理方法。该方法通过刺激土著微生物（如异氧微生物、水体微型动物变形虫、鞭毛虫等）迅速生长和繁殖，形成种群优势，并通过恢复底泥活性，在最短时间内原位消化底泥污染物，有效抑制藻类繁殖，建立微生物—浮游生物—鱼类这一食物链为体系的微生态系统，从而恢复和提升水体的自净能力，改善水质。此方法具有施工简单、原位治理、标本兼治的特点，并能够最大程度地降低二次污染对环境造成的危害。本工程中用到的生物产品包括Bacto-Zyme 1011系列生物复合酶和Bpa-1017系列微生物净水剂。

1.Bacto-Zyme 1011系列生物复合酶

Bcato-Zyme 1011系列生物复合酶是从微生物分泌物中提取的一系列天然有机的、含多种酶类的复合产品，对环境影响较小。它通过降解水中的污染物质，使水体的污染负荷降低，从而使水质得到改善和恢复。

2.Bpa-1017系列微生物净水剂

Bpa-1017系列微生物净水剂中含有五类微生物菌群，这些微生物是从自然水体内筛选出的对水体水质净化效率高、适应性强的高效好氧微生物。在水体溶解氧恢复到2 mg/L以上后，通过向目标水体中投加该微生物净水剂可以对水体中的微生物进行定向培养和驯化。另外，微生物净水剂可以通过不同菌群之间相辅相成的交互作用，强化水体的自净能力。

三、河道治理工程及治理结果分析

1.河道治理情况

由于黑臭水体受污染情况复杂，单用一种修复方法往往不能达到理想的效果，因此，工程采用了“生物治理+生态维护”的模式改善河道水质。同时，针对每天都有污水汇入的情况，实施污水的预处理以及河道人工生态系统建设等相关措施进行水质治理，并通过生态系统的改善和维护，重新实现区域生态平衡。治理目标为达到江苏省黑臭河道限定阀值，部分指标达到地表水Ⅴ类以上标准（GB 3838—2002）。

根据水体污染情况，将前胡村浜从上游到下游分为三个区段分别进行治理。工程前期应用Bcato-Zyme 1011系列生物复合酶，迅速削减水体的污染负荷，提升水体的溶解氧含量，刺激土著好氧微生物的大量繁殖，基本消除水体的黑臭现象；然后应用Bpa-1017系列微生物净水剂提升水体透明度，从而达到提升水质的效果，治理周期为3个月；后期主要通过在排污口建设纳污生态浮岛，并在河道内铺设水下人工森林，为水体中的微生态系统提供稳定着床，从而形成强大的净化功能，以实现水质的生态维护。本工程于2012年7月下旬开始施工，根据项目的特点分为治理期和维护期进行生物修复。

表1 不同治理时期水质状况

2.治理结果分析

（1）pH

由表1可以看出，治理前后前胡村浜水体的pH从9.2下降到7.5，符合地表Ⅴ类水环境质量标准，此后水质维护期内pH值处于较稳定的水平。

（2）DO

溶解氧（DO）在治理前浓度极低，为0.15 mg/L，接近厌氧状态，远远低于江苏省黑臭河流标准值2 mg/L，反映出前胡村浜河道水质已经处于严重的恶化状态。通过生物技术进行强化治理之后，水体DO恢复到4.01 mg/L，高于江苏省黑臭河流标准值2 mg/L，并符合地表Ⅳ类水标准，说明水体的复氧能力得到了极大的提升。工程后期，通过人工浮岛和水下森林的建设，河道水质逐步得到恢复，DO水平可达6.34 mg/L，符合地表Ⅲ类水标准。在较高浓度的DO水平下，好氧微生物大量繁殖，水体的微生物多样性逐步得到恢复，从而河道的自净能力得到提升，水质得到改善。

（3）COD

对前胡村浜河道水体进行生物治理前，水体中COD浓度高达179.7 mg/L，为地表Ⅴ类水标准值的3倍以上。通过生物治理后，底泥中土著微生物被激活，生化反应效率提高，有机物的分解速率增加，从而有效降低了河道水体中的COD浓度。治理后的COD浓度为32.3 mg/L，达到国家地表水Ⅴ类水标准。经过生态维护，CODMn为6.97 mg/L，在养护期保持在7.5mg/L以内，远低于江苏省黑臭河道标准值15 mg/L。

（4）BOD5

治理后水体中的BOD5浓度从97.5 mg/L下降到14.3 mg/L。大幅度的浓度下降说明生物治理的方法通过微生物对有机污染物的降解，减少了有机物分解对溶解氧的消耗，从而使溶解氧的浓度增加，进而降低了BOD5浓度。治理后的河道水体中BOD5浓度为14.3 mg/L，在养护期为 12.7 mg/L，已达到江苏省黑臭河道的限制阀值，并非常接近地表水Ⅴ类标准值10 mg/L。

（5）NH3-N

由于生物复合酶提高水体内微生物生化反应速率，前胡村浜水体中的NH3-N浓度明显降低，由治理前的24.53 mg/L下降为3.21 mg/L。随着治理时间的推移，结合各类水体维护措施，河道水体中的NH3-N浓度有望降低至地表Ⅴ类水标准。但是在维护期间，NH3-N浓度高达 7.74 mg/L和6.95 mg/L，虽低于江苏省黑臭河道的限制阀值，但较强化治理阶段浓度有较大程度的上升，主要原因在于此时正值夏季，雨水多，雨污混流造成的面源污染进入河道中，成为河道水体中氮磷营养盐的主要来源之一。

（6）TP

总之通过生物修复治理，水体内TP浓度大幅度降低，治理前后TP浓度分别为4.77 mg/L和1.24 mg/L。随着治理时间的推移，结合各类水体维护措施的实施，河道水体中的TP浓度已经下降到0.39 mg/L，低于江苏省黑臭河道的限制阀值。同时，河水的透明度比治理前有所提高。

四、结 论

根据前胡村浜河道水环境现状，结合水质恶化的实际表象及污染程度，实施有针对性的生物治理工作。经过生物治理，水色由黑灰色转变为绿色，水体臭味及底泥上翻现象得到消除，水体表观特征得到了明显改善。同时，通过生物治理，水体内污染物浓度如 COD、BOD5、NH3-N、TP 等大幅度降低，水体pH、DO逐步得到恢复。随着后期以生态修复为主要手段的日常维护，前胡村浜水环境状况将得到进一步改善，区域生态系统将逐步实现动态平衡。

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