一種富營養(yǎng)化河道水體的生態(tài)修復(fù)方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種富營養(yǎng)化河道水體的生態(tài)修復(fù)方法，包括以下步驟：檢測富營養(yǎng)化河道水體的污染指標；搭建人工浮床，種植水生植物；將10~20ppm復(fù)合微生物菌劑投放到水體中；向河道投放水生動物；檢測富營養(yǎng)化河道水體的污染指標；間隔10?20天，重復(fù)（2）~（5）步驟，直至河道水體符合要求。本發(fā)明提供的富營養(yǎng)化河道水體生態(tài)修復(fù)方法，使河道水體恢復(fù)生物多樣化，從根本上改善河道水質(zhì)和恢復(fù)河流自凈能力，有效的消除富營養(yǎng)化現(xiàn)象。本方法是對自然界自我恢復(fù)能力、自凈能力的一種強化，同時還具有運行成本低、工程造價低和治污效果的優(yōu)點。
【專利說明】
_種富營養(yǎng)化河道水體的生態(tài)修復(fù)方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及一種應(yīng)用于環(huán)保領(lǐng)域的生態(tài)修復(fù)方法，尤其是一種富營養(yǎng)化河道水體 的生態(tài)修復(fù)方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著我國城鎮(zhèn)化進程的加速，越來越多的生活污水和工業(yè)污水排入河流，導(dǎo)致河 流的水質(zhì)下降并逐步惡化。嚴重污染的河流不僅會喪失自我凈化的能力，還會引起河道中 生物的中毒死亡，表現(xiàn)為富營養(yǎng)化和黑臭。富營養(yǎng)化河道主要是大量的外界污染物沉積形 成淤泥，水體中的污染物消耗了水體的溶解氧，大量好氧水體生物死亡，導(dǎo)致產(chǎn)生H 2S等臭 氣和許多黑色污染物，使得原河道內(nèi)的生態(tài)系統(tǒng)遭到破壞，變得富營養(yǎng)化。
[0003] 富營養(yǎng)化河道的治理方法，大致可歸結(jié)為物理法、化學法以及生物法，目前主要以 物理法為主。常規(guī)的治理河道的方法是清淤和截污，清淤的辦法是利用河道的閘門或人工 做圍堰，將河道兩端封閉，再將河水抽干后采用機械的方法將淤泥清理干凈;截污是將排入 河道的污染源截流處理。清淤包括機械或人工挖泥的方法，前者只能作為簡易的輔助手段， 根本不能從根本上解決問題，而且耗費大量人力物力，效果甚微?；瘜W方法，如加入化學藥 劑殺藻、加入鐵鹽促進磷的沉淀、加入石灰脫氮等，但是易造成二次污染;生物方法，如放養(yǎng) 控藻型生物、構(gòu)建人工濕地和水生植被，開發(fā)水體生物修復(fù)技術(shù)，是當前水環(huán)境技術(shù)的熱 點，但工程復(fù)雜，投資費用較高。
[0004] 現(xiàn)有技術(shù)針對富營養(yǎng)化河道水體的處理方法盡管可以取得一定的效果，但是由于 河道原有的生態(tài)系統(tǒng)已經(jīng)遭到了破壞，缺少生物多樣性，河道水體系統(tǒng)對外界環(huán)境的沖擊 缺乏緩沖處理能力，因此富營養(yǎng)化河道水體的處理效果難以維持，沒有真正達到治理富營 養(yǎng)化河道水體的目的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 為解決富營養(yǎng)化的富營養(yǎng)化河道水體，本發(fā)明提供了一種富營養(yǎng)化河道水體的生 態(tài)修復(fù)方法，使河道水體恢復(fù)生物多樣化，從根本上改善河道水質(zhì)和恢復(fù)河流自凈能力，有 效的消除富營養(yǎng)化現(xiàn)象。本方法是對自然界自我恢復(fù)能力、自凈能力的一種強化，同時還具 有運行成本低、工程造價低和治污效果顯著的優(yōu)點。
[0006] 為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案： 一種富營養(yǎng)化河道水體的生態(tài)修復(fù)方法，包括以下步驟： (1) 檢測富營養(yǎng)化河道水體的污染指標； (2) 搭建人工浮床，種植水生植物； (3) 將10~20ppm復(fù)合微生物菌劑投放到水體中； (4 )向河道投放水生動物； (5)檢測富營養(yǎng)化河道水體的污染指標； (6)間隔10-20天，重復(fù)(2M5)步驟，直至河道水體符合要求； 所述水生植物包括水芹菜，水芋頭，水寥，菖蒲，蓮，萍。
[0007] 所述的水生動物包括星子魚、螺螄、鯰魚。
[0008] 所述復(fù)合微生物菌劑包括基質(zhì)、鼻疽諾卡氏菌、珊瑚諾卡氏菌、弗氏檸檬酸桿菌、 乳酸菌、枯草芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌、沼澤紅假單胞菌、硝化菌和生物酶制劑。
[0009] 所述的復(fù)合微生物菌劑，按重量份數(shù)由以下組分組成： 基質(zhì) 30~80， 鼻疽諾卡氏菌 20~50， 珊瑚諾卡氏菌 10~45， 弗氏梓檬酸桿菌20~50， 乳酸菌 5~30， 枯草芽孢桿菌 KK30， 地衣芽孢桿菌 5~30， 沼澤紅假單胞菌8~25， 硝化菌 20~45， 生物酶制劑 20~60。
[0010] 所述的基質(zhì)為硅藻土、瓊脂、海藻酸鈉的至少一種。
[0011] 所述的生物酶制劑為酸性蛋白酶、淀粉酶、纖維素酶和脂肪酶的混合物。
[0012] 所述的生物酶制劑，按重量份數(shù)由以下組分組成： 酸性蛋白酶 30~50， 淀粉酶 5~20， 纖維素酶 10~20， 脂肪酶 20~30。
[0013]本發(fā)明所述的檢測富營養(yǎng)化河道水體的污染指標，總氮量(TN)、總磷量(TP)，化學 需氧量(C0D)為主要檢測指標，使用希慶科技公司的HI83224型的C0D氨氮總磷總氮多參數(shù) 水質(zhì)測定儀進行測定。一臺儀器能檢測總氮量(TN)、總磷量(TP)和化學需氧量(C0D)三個指 標，節(jié)省檢測時間，提尚工作效率。
[0014] 所述的搭建人工浮床，種植水生植物，為常規(guī)的水面種植技術(shù)。但本發(fā)明通過有針 對性地種植水芹菜、水芋頭、水寥、菖蒲、蓮和萍，對復(fù)合微生物菌劑的發(fā)揮營造一個良性循 環(huán)的微生態(tài)系統(tǒng)。
[0015] 所述的水生動物包括星子魚、螺螄、鯰魚。星子魚是一種廣鹽性魚類，對鹽度適應(yīng) 性比較強，不具備生物威脅。它具有舔食附著的藻類、微生物以及絮狀有機物的特性。本發(fā) 明將星子魚引入水體生態(tài)修復(fù)工程，采用放養(yǎng)這種魚類的方法來清除附著在水生植物植株 或水底其他物質(zhì)上的藻類、微生物和絮狀有機物;必要時，將多余的星子魚移出水體的方法 將部分水體營養(yǎng)成分移出水體，從而凈化水質(zhì)。
[0016] 本發(fā)明所述的復(fù)合微生物菌劑中的基質(zhì)，為硅藻土、瓊脂、海藻酸鈉的至少一種， 為菌種和酶類提供載體。
[0017] 本發(fā)明所述的復(fù)合微生物菌劑中的鼻疽諾卡氏菌，屬于諾卡式菌科的一種，廣泛 存在于自然界中。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，將鼻疽諾卡氏菌附著于本發(fā)明的基質(zhì)上，配合生物酶，能夠 與所述微生物菌劑中的其他菌類協(xié)同發(fā)揮作用，尤其在對漂染廢水中的芳香類有機物有很 強的降解能力。此外，當河道水體的pH范圍為3.8-4時，復(fù)合微生物菌劑的鼻疽諾卡氏菌能 發(fā)揮最大的降解污染物的活性。
[0018]所述的復(fù)合微生物菌劑中的珊瑚諾卡氏菌，也屬于諾卡式菌科的一種。諾卡氏菌 對腈綸廢水中的丙烯腈降解的速度快、效果好。珊瑚諾卡氏菌經(jīng)誘導(dǎo)后能產(chǎn)生丙烯腈水解 酶系，使丙烯腈水解成丙烯酰胺和氨，然后繼續(xù)水解形成丙烯酸，最后放出C02和水。珊瑚諾 卡氏菌對丙烯腈降解能力很強，在25分鐘時間內(nèi)消除250 mg丙烯腈。本發(fā)明利用了珊瑚諾 卡氏菌的這一特點，并將珊瑚諾卡氏菌和其他菌類制成復(fù)合微生物菌劑，運用于產(chǎn)生含有 丙烯腈廢水的化工廠附近的富營養(yǎng)化河道水體的治理。
[0019]所述的復(fù)合微生物菌劑中的弗氏檸檬酸桿菌，需氧或兼性厭氧，廣泛分布于自然 界中，屬于硫酸鹽還原菌，有研究表明，弗氏檸檬酸桿菌通過附著于銅合金表面上，吸附成 膜，并逐漸增大生物膜層，逐步腐蝕銅合金，最終達到降解的效果。
[0020] 本發(fā)明所述的復(fù)合微生物菌劑中的乳酸菌，是一類能利用可發(fā)酵碳水化合物產(chǎn)生 大量乳酸的細菌。這類細菌在自然界分布極為廣泛，具有豐富的物種多樣性。乳酸菌有很強 的抑菌能力，特別是抑制有害微生物的繁殖以及有機物的急劇腐敗分解。在本發(fā)明中，乳酸 菌還為鼻疽諾卡氏菌發(fā)揮降解作用提供pH范圍為3.8-4的局部酸性微環(huán)境，協(xié)同發(fā)揮治污 作用。
[0021] 所述的復(fù)合微生物菌劑中的枯草芽孢桿菌，是芽胞桿菌屬的一種，廣泛分布在土 壤及腐敗的有機物中，在生長過程中產(chǎn)生的枯草菌素、多粘菌素、制霉菌素、短桿菌肽等活 性物質(zhì)，這些活性物質(zhì)對致病菌或內(nèi)源性感染的條件致病菌有明顯的抑制作用?？莶菅挎?桿菌產(chǎn)生乳酸等有機酸類，降低局部微環(huán)境pH值，間接抑制其它致病菌生長?？莶菅挎邨U菌 菌體自身合成淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶、纖維素酶等酶類，在局部微環(huán)境內(nèi)與復(fù)合微生物 菌劑的生物酶類一同發(fā)揮作用。
[0022] 富營養(yǎng)化河道中的多氯聯(lián)苯(PCB)是一種很難分解的大分子毒物，容易通過食物 鏈而富集。只有少數(shù)微生物如假單胞菌屬和無色桿菌屬才能。本發(fā)明發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明提供的復(fù) 合微生物菌劑中的枯草芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌、沼澤紅假單胞菌和硝化菌協(xié)同作用，使多 氯聯(lián)苯在脫氯和開環(huán)后，形成苯甲酸和苯丙酮酸，逐步進行分解。同時，上述的復(fù)合微生物 菌劑可以降解一些多環(huán)芳烴類致癌物質(zhì)，如蒽和菲等。
[0023] 本發(fā)明所述的生物酶制劑，包括酸性蛋白酶、淀粉酶、纖維素酶和脂肪酶。本發(fā)明 的生物酶制劑在污水凈化中起了重要作用，不僅能分解污水中的高分子化合物，使大分子 變成小分子，使難溶的物質(zhì)變成易溶的，還能激活河道污泥中的土著微生物，在短時間內(nèi)調(diào) 整某些微生物的適應(yīng)性，達到定向馴化。更重要的是，生物酶制劑中的酶協(xié)同菌種形成一個 良性的局部微環(huán)境，在轉(zhuǎn)移、轉(zhuǎn)化和降解污染物上發(fā)揮了重要的作用。
[0024] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下技術(shù)優(yōu)點和有益效果： (1)在本發(fā)明中，通過復(fù)合微生物菌劑的菌種和酶類，協(xié)同水生植物和水生動物進行富 營養(yǎng)化河道水體生態(tài)修復(fù)，使水體生物多樣性，達到增強水體的自凈能力和增強水體物質(zhì) 循環(huán)的技術(shù)效果。本發(fā)明中的乳酸菌、枯草芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌、沼澤紅假單胞菌和硝 化菌在發(fā)揮降解作用的同時，在水體協(xié)同酸性蛋白酶、淀粉酶、纖維素酶和脂肪酶形成一個 良性的局部酸性微環(huán)境，為鼻疽諾卡氏菌、珊瑚諾卡氏菌和弗氏檸檬酸桿菌降解有機物、金 屬合金提供幫助。
[0025] (2)在對污染物降解后，水體中的污染物就減少了，有效地解決了水體富營養(yǎng)化的 問題，水質(zhì)得到了改善，也為水生動物和水生植物的生存創(chuàng)造條件，恢復(fù)了生物多樣性。 [0026] (3)本發(fā)明還將星子魚引入水體生態(tài)修復(fù)，可以增加水體營養(yǎng)轉(zhuǎn)化途徑、調(diào)控藻類 和微生物生長速度，提高水質(zhì)凈化效果，提高水底和植物美觀程度，大大提高水體生態(tài)修復(fù) 的效果。
[0027] (4)本方法提供的富營養(yǎng)化河道水體的生態(tài)修復(fù)方法，是對自然界自我恢復(fù)能力、 自凈能力的一種強化，同時還具有運行成本低、工程造價低和治污效果的優(yōu)點。
【具體實施方式】
[0028] 下面結(jié)合具體的實施例對本發(fā)明作進一步說明，但不限定本發(fā)明的范圍。
[0029] 本發(fā)明除特別說明外，所用的原料或試劑市售可得。菌劑大部分由揚州市海誠生 物技術(shù)有限公司、德豐生物技術(shù)有限公司和廣州多宇多生物科技有限公司購進。本發(fā)明檢 測富營養(yǎng)化河道水體的總氮量(TN)、總磷量(TP)和化學需氧量(C0D)三個主要檢測指標，使 用希慶科技公司的HI83224型的C0D氨氮總磷總氮多參數(shù)水質(zhì)測定儀進行測定。一臺儀器能 檢測總氮量（TN)、總磷量（TP)和化學需氧量（C0D)三個指標，節(jié)省檢測時間。色度采用 GB11903-89的通用方法進行檢測，水中懸浮物(SS)采用GB11901-89的通用方法進行檢測。
[0030] 實施例1:廣東惠州市仲愷高新區(qū)某工業(yè)區(qū)污水河道的生態(tài)修復(fù) 仲愷高新區(qū)某工業(yè)區(qū)的污水河道，其產(chǎn)生的廢水成分復(fù)雜，污染負荷高，日排放水量約 30000噸，包括工業(yè)廢水約20000噸，工業(yè)廢水的污染程度很高，水體暗黑，發(fā)出惡臭。經(jīng)檢 測，水體C0D2000mg/L，總氮量(TN)為120mg/L，水體總磷量(TP)為7 ? 31mg/L，色度1300倍mg/ L，水中懸浮物（SS)為560mg/L。
[0031] 本實施例采用本發(fā)明的一種富營養(yǎng)化河道水體的生態(tài)修復(fù)方法，包括以下步驟： (1) 檢測富營養(yǎng)化河道水體的污染指標； (2) 搭建人工浮床，種植水生植物水芹菜，水芋頭和水寥； (3) 將20ppm復(fù)合微生物菌劑投放到水體中； (4) 向河道投放水生動物星子魚、螺_和鯰魚； (5) 檢測富營養(yǎng)化河道水體的污染指標； (6) 間隔15天，重復(fù)(2M5)步驟，直至河道水體符合要求； 所述復(fù)合微生物菌劑，其特征在于，包括基質(zhì)、鼻疽諾卡氏菌、珊瑚諾卡氏菌、弗氏檸檬 酸桿菌、乳酸菌、枯草芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌、沼澤紅假單胞菌、硝化菌和生物酶制劑。
[0032] 所述的復(fù)合微生物菌劑，按重量份數(shù)由以下組分組成： 娃藻土 40， 瓊脂 35， 鼻疽諾卡氏菌 50， 珊瑚諾卡氏菌 45， 弗氏檸檬酸桿菌50， 乳酸菌 30， 枯草芽孢桿菌 20， 地衣芽孢桿菌 30， 沼澤紅假單胞菌20， 硝化菌 20， 生物酶制劑 60。
[0033] 所述的生物酶制劑，按重量份數(shù)由以下組分組成： 酸性蛋白酶 50， 淀粉酶 15， 纖維素酶 15， 脂肪酶 20。
[0034] 在本實施例中，具有強大的生命力的水生植物水芹菜，水芋頭和水寥在河道中的 人工浮床先生長起來，之后菌劑和酶類協(xié)同水生植物和水生動物進行富營養(yǎng)化河道水體生 態(tài)修復(fù)，使水體生物多樣性，達到增強水體的自凈能力和增強水體物質(zhì)循環(huán)的技術(shù)效果。
[0035] 本實施例中的乳酸菌、枯草芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌、沼澤紅假單胞菌和硝化菌在 發(fā)揮降解作用的同時，在水體協(xié)同酸性蛋白酶、淀粉酶、纖維素酶和脂肪酶形成一個良性的 局部酸性微環(huán)境，為鼻疽諾卡氏菌、珊瑚諾卡氏菌和弗氏檸檬酸桿菌降解有機物、金屬合金 提供了幫助。
[0036] 菌劑在對污染物降解后，水體中的污染物減少了，有效地解決了水體富營養(yǎng)化的 問題，水體逐步變清，色度逐步變淺，臭味逐漸減弱，水質(zhì)得到了改善，又為水生動物和水生 植物的生存創(chuàng)造條件。
[0037] 本實施例還將星子魚引入水體生態(tài)修復(fù)工程，采用放養(yǎng)這種魚類的方法來清除附 著在水生植物植株或水底其他物質(zhì)上的藻類、微生物和絮狀有機物，達到生物多樣性的目 的。之后，河流水體中的生物族群開始繁榮，魚類也逐漸變多，浮床和岸邊的植物生長速度 加快，河道恢復(fù)了生物多樣性。在對河道生態(tài)修復(fù)15天后和30天后，檢測河道水體的污染指 標，結(jié)果如下： 表1實施例1水體生態(tài)修復(fù)結(jié)果
由表1可知，河道水體的水質(zhì)隨著本發(fā)明的生態(tài)修復(fù)方法介入之后，幾個污染指標C0D、 總氮量、總磷量、色度和水中懸浮物的檢測結(jié)果逐步下降，尤其是COD檢測結(jié)果，從2000mg/L 下降到30天后的90mg/L，效果顯著。這表明，本發(fā)明的方法可以從根本上修復(fù)生態(tài)，對自然 界自我恢復(fù)能力、自凈能力進行強化，同時還具有運行成本低、工程造價低和治污效果顯著 的優(yōu)點。
[0038]以上為本發(fā)明的其中具體實現(xiàn)方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理 解為對本發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離 本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些顯而易見的替換形式均屬于本發(fā) 明的保護范圍。
【主權(quán)項】
1. 一種富營養(yǎng)化河道水體的生態(tài)修復(fù)方法，包括以下步驟： (1) 檢測富營養(yǎng)化河道水體的污染指標； (2) 搭建人工浮床，種植水生植物； (3) 將10~20ppm復(fù)合微生物菌劑投放到水體中； (4 )向河道投放水生動物； (5)檢測富營養(yǎng)化河道水體的污染指標； (6 )間隔10-20天，重復(fù)(2 Μ 5 )步驟，直至河道水體符合要求； 所述水生植物包括水芹菜，水芋頭，水寥，菖蒲，蓮，萍； 所述復(fù)合微生物菌劑，其特征在于，包括基質(zhì)、鼻疽諾卡氏菌、珊瑚諾卡氏菌、弗氏檸檬 酸桿菌、乳酸菌、枯草芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌、沼澤紅假單胞菌、硝化菌和生物酶制劑。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的富營養(yǎng)化河道水體的生態(tài)修復(fù)方法，其特征在于，所述的復(fù)合 微生物菌劑，按重量份數(shù)由以下組分組成： 基質(zhì) 30~80 鼻疽諾卡氏菌 20~50， 珊瑚諾卡氏菌 10~45， 弗氏梓檬酸桿菌20~50， 乳酸菌 5~30， 枯草芽孢桿菌 ΚΚ30， 地衣芽孢桿菌 5~30， 沼澤紅假單胞菌8~25， 硝化菌 20~45， 生物酶制劑 20~60。3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的富營養(yǎng)化河道水體的生態(tài)修復(fù)方法，其特征在于，所述的 基質(zhì)為硅藻土、瓊脂、海藻酸鈉的至少一種。4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的富營養(yǎng)化河道水體的生態(tài)修復(fù)方法，其特征在于，所述的 生物酶制劑為酸性蛋白酶、淀粉酶、纖維素酶和脂肪酶的混合物。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的富營養(yǎng)化河道水體的生態(tài)修復(fù)方法，其特征在于，所述的生物 酶制劑，按重量份數(shù)由以下組分組成： 酸性蛋白酶 30~50， 淀粉酶 5~20， 纖維素酶 10~20， 脂肪酶 20~30。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的富營養(yǎng)化河道水體的生態(tài)修復(fù)方法，其特征在于，所述的水生 動物包括星子魚、螺纟師、鯰魚。
【文檔編號】C02F3/34GK105967340SQ201610481408
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年6月28日
【發(fā)明人】謝天壽, 劉新亮, 吳付剛, 華培
【申請人】惠州市東江園林工程有限公司