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爱尔斯微课堂|干货上线 水环境生态修复技术（一）
水生态修复技术是目前相对主流的新兴治理技术，相比传统的物理化学修复技术而言，具有费用低、治理效果好等优势。它是一种采取培养复合微生物、栽培水生植物等措施净化水体中的污染物，进而恢复或强化水生态系统自净能力，实现水体净化的治理技术。本文深入分析水环境生态修复技术，为促进水生态系统的良性发展提供技术思路。
01
SYD集约化
修复技术
SYD集约化修复技术是一种集成了多功能净化漂浮湿地、自动水处理生化反应器、微生物净化等技术手段，构建出的一种系统化的水环境生态修复技术。在该技术的原理下，首先，利用纳米管爆气层、微生物净化层、有机物吸收层，将水中的有机污染物进行降解处理。其次，利用多功能净化漂浮湿地技术，在水中构建出一个由多孔基质、植物、微生物等物质组成的微型生态系统，并借助该生态系统，吸收水体中的N、P元素，来促进有机污染物的降解，改善水环境。再次，种植“水下草坪”，并发挥其不易长出水面、不易蔓延、适应性强等优势，为水生物提供生存环境，同时草坪还可以直接吸收水中的重金属、P、N污染物，抑制BOD5、COD的生成。最后，在水体中放养一些本地的鱼类、虾类等水生动物，以形成一个稳定良好的水环境生态系统（如下表）达到生态修复目的。
技术原理
▲ SYD集约化水环境生态系统结构表
就目前来看，该项生态修复技术能够达到76%的N去除量、85%的P去除量、88%的COD去除量，经过该技术修复后的水体均能达到GB3838-2002地表水环境质量标准，成为标准的三类水，同时由于该技术主要是通过修复水体的自净能力来实现生态修复，所以经过该技术修复后，水体再次恶化的几率较低。由此可见，该技术在水环境的长效治理上具有较强的适用性。此外，SYD集约化修复技术是由多种技术构建出的集成技术，在技术落实上具有较高的灵活性和协调性，可以根据水环境受污染程度、性质等情况，制定针对性的SYD集约化修复方案，且能够应对污染较为严重的生态环境修复工作，适用范围较广。例如，合肥·蜀峰湾人工湖生态修复工程，湖水深1～3m，原生水生植物会在 5月后的高温天气腐烂沉积水底，并且每年有1000m3 /d生活污水流入湖内，导致其治理难度较大，而在应用该技术后，水体的透明度可达 1.5m以上，污染基本被消除，而且水质一直没有出现再次恶化的情况。
适用性分析
▲ 合肥·蜀峰湾人工湖使用前后对比
02
石墨烯净水
修复技术
石墨烯净水技术是指借助一种由黑色二氧化钛、三维石墨烯管组成的新型治污材料，进行水环境治理的生态修复技术。自2018年上海硅酸盐所研发出该技术以来，该技术就已经在安徽、上海等地成功示范，为传统的水环境生态修复技术带来了变革。从基础原理层面上来说，该技术主要依靠“物理吸附＋光化学催化降解”来进行生态净化。在此过程中，石墨烯管能够高效吸附水体中的污染物，同时二氧化钛借助光催化作用，可以与污染物充分反应，实现对所吸附污染物的降解。一般来说，这种由二氧化钛、三维石墨烯管组成的材料，具备有机污染物自身重量1000倍的吸附性能，且可以吸收90%～95%的全太阳光谱，并形成高效的氧化反应环境，将所吸附的污染物迅速转化为CO2、H2O，改善水环境生态。
技术原理
为了测试石墨烯净水技术在水环境生态修复工作中的适用性，该技术的研发团队曾经制作了3000多张石墨烯材料吸附降解网，并将其投入到总计4万m2的受污染水域进行试验。试验结果显示，石墨烯修复技术可以将水体的水质指标从劣五类转化为五类以上，氨氮指标从三类转化为二类，化学需氧量从劣五类转化为三类，且在效率方面，这种石墨烯材料的污染降解速度，是传统材料的5～10倍，并具备安全、经济、可恢复水体自净能力等优势，在各类污染水体的生态修复中，皆呈现出良好的适用性。此外，由于该技术的应用材料支持规模化的生产，因此，研发团队经过一系列的设计和试验，已经搭建出了绿色、经济、高效的材料生产线，并达到了50t的产量，由此可见，该技术还能够适用于大规模、长期的水环境生态修复。
适用性分析
03
生物膜净化技术
生物膜技术是指借助天然人造材料构建一个生物膜，供微生物附着而强化水体自净能力的水环境修复技术。人们将该技术应用到需治理的水体中，能够增强水体中污染物降解的速度，优化水环境修复效果。由于该技术具有效果显著、成本低等优势，被广泛应用于生物滤池、生物廊道的建设中，且在使用过程中，未出现过污泥回流、污泥膨胀等问题，该项技术的安全性较强，值得被推广使用。
来源：节能与环保 期刊