生物质能源项目展示板-国家能源课题调研组赴武鸣县开展能源消费情...

陈亚鹏

[摘 要]近代以来，由于经济发展、人口激增以及煤炭资源的大规模开采利用，特别是改革开放以来，一切以经济发展为先，造成汾河流域沿岸生态环境恶化，汾河水质急剧下降，本文以暑假期间在汾河文水县段流域实地考察为依据，辅以各测站所测专业数据，提出对汾河流域污染治理以及生态恢复的研究对策。

[关键词]汾河流域，污染治理，环境生物修复技术，人工湿地

中图分类号：TM92.4 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）29-0326-01

1 引言

汾河为山西境内最大河流，也是黄河第二大支流，其由北至南贯穿大半个山西，流域面积约39471平方公里。汾河作为山西人民的母亲河，孕育了三晋大地悠久的文化，哺育了无数三晋大地的儿女。时至今日，随着工业化进程不断推进和煤炭资源的大规模开采利用，汾河两岸工厂增多，加上人们环保意识的的淡薄、有关部门监管不力以及历史因素的制约，工业化在带动山西经济大发展的同时，也给汾河造成了严重的污染。汾河污染情况以中下游地区尤为严重，个别地区河水发黑发臭，水生生物大量死亡。针对汾河流域沿岸生态环境的严重恶化，汾河水质的急剧下降，山西省委省政府提出了“千里汾河，清水复流”的口号，并以生态治理、生态恢复为基本手段。

从“生态治理”的基本理念出发，汾河治理应该以汾河流域各区段实际情况为基本出发点，分地区、时区建立相对应人工工程，以引导生态系统自动修复功能的最大限度发挥，而不是毕其功于一役的面子工程，唯此方能成功建立起良性循环、可持续的汾河治理工程。

2 流域概述

汾河为黄河第二大支流，全长713公里，流域面积约39721平方公里，北起山西神池县，一路向南，贯穿大半个山西后，于山西省万荣县汇入黄河。汾河支流众多，流域内各种水利设施星罗棋布，其中大型水库（库容量1亿立方米以上）3座，各種中小型水库、灌区、机电泵站数不胜数，具有灌溉、发电、工业和城市居民用水等多种功能。

汾河上游地区水质相对正常，但是中下游地区的污染问题以及流域内生态环境破坏问题较为突出和明显，应作为污染治理和生态修复的重点地区，通常意义的汾河中下游地区指汾河二库坝下到万荣县入河口，流经太原、晋中、吕梁、临汾、运城五市。本篇主要对山西省吕梁市文水县段实际情况提出针对性治理和修复方案。

文水县境内汾河主要指汾河主要支流之一的文峪河，古称文谷河，又名文水，据历史数据显示，其基本情况见表1。

文峪河流域内地形较为复杂，其中山区3203平方公里，平川区909平方公里，地上地下河污染情况均较为严重，本次调研也得到当地村民（邢家堡村、贯家堡村）的积极响应以及村镇领导的大力支持，当地居民都迫切希望有汾河污染情况得到积极治理和改善。

3 生态环境破坏情况简述

3.1 河水污染严重

汾河在流经太原大同等中大型城市和介休、霍州等工矿城市，每年都要接受大量的工业生活废水达3.33亿吨，占到整个山西省的48%。据2008年时山西省水环境检测中心对汾河水质的评定显示，山西省河流污染程度进一步加重污染形势十分严峻。在评价河段中，84%的河段被严重污染，河流污染主要超标项目为：氨氮、化学需氧量、石油类、溶解氧、挥发酚和生物需氧量等。总体来看汾河上游污染较轻，城市附近和各主要工业城市附近污染较重，且污染项目多、超标倍数大。汾河主要河流水质状况见表2。

3.2 水资源严重短缺

据近几年观测数据显示，汾河中下游地区水流量正在减少，甚至个别地区已经出现断流情况，从汾河流域各区间资料整体对比，汾河河段总体呈衰减演变的趋势，2001-2013年段水资源量较1956-1979水资源量减少近30%，造成这种情况的主要原因有：气候变化导致降水量减少；工业和农业生产对地下水的严重开采浪费；污水处理水平低下，中水回收规模小；中上游植遭到严重破坏，土地蓄水能力下降；煤炭资源的大量开采利用，造成汾河下垫面变化，地下水深度进一步下降。

4 环境生物修复技术的可行性探讨

4.1 环境生物修复技术概述

环境生物修复技术是一门由现代生物技术与环境工程相结合的新型交叉学科，指直接或间接利用完整的生物体或生物体的某些组成部分或某些机能，建立降低或消除污染物产生的生产工艺，也指能够将环境中有害物质吸收并转化为有用物质的人工技术系统。该技术在污染治理方面具有速度快、消耗低、效率高、成本低、反应条件温和以及无二次污染等显著优点，为从跟本上解决突出环境问题创造了条件。

目前，环境生物修复技术在许多河流流域污染治理已得到应用，并初步取得了一系列成果，针对汾河流域实际污染情况，可综合利用污水生物净化技术（高效微生物固定化技术）、污染土壤生物修复技术和人工湿地技术。

4.2 污水生物净化技术

造成汾河污染的物质主要包括酚类、氰化物、重金属、有机磷、有机汞、有机酸、醛醇等。微生物通过自身的生命活动可以解除污染物的毒害作用，并同时将之转化为有益的无毒物质。现在大多采用的是生物净化技术为固定化酶和固定化细胞技术（高效微生物固定化技术）。固定化酶技术指通过物理吸附或化学键合法和固态不溶性载体结合沉降，而微生物细胞是一个天然固定化酶反应器，该种方法可以高效处理废水中的有机污染物和无机重金属。

此技术在国外成功范例很多，近几年在国内也取得了较大进展，但应用还相对较少，可以通过在汾河各主要河段以及库区建立生物沉降池，同时发挥本省学术优势，在菌种培育方面加大投入。

4.3 污染土壤生物修复技术

由于煤炭等矿产资源的大规模开采利用，汾河许多地区土壤污染严重，已不适合植物生长并进而产生一系列恶劣后果，造成土壤污染的主要的物质为无机重金属盐离子，该物质对活性细胞具有巨大杀伤力。污染土壤的生物修复技术的主要原理为：通过生物作用（如酶促反应）改变重金属在土壤中的化学形态，使之被固定或解毒，降低其移动性，与此同时增加土壤中有机物含量，激发微生物活性，由此改善土壤生态结构，这有助于土壤的固定、遏制风蚀水蚀等作用，防止水土流失。

5 结语

汾河流域存在的河流污染、水资源短缺现和生物多样性急剧下降现象十分严重，针对汾河的大规模治理已经刻不容缓，而综合考虑汾河流域实际情况，环境生态修复技术是最为行之有效的技术手段之一，其中人工湿地具有较强实用性和环境技术优势，可作为主要技术。为实现源头、干流以及各支流的全流域综合治理，应该具体到每一区段环境，合理制定相关的环境生物修复技术方案和规划，针对性落实各项修复工程举措，同时也需要各个部门和各地政府的积极配合，加大环保宣传力度，全社会共同参与，实现“千里汾河浊复清”的总体战略目标。

参考文献

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[2] 方翠.汾河建设人工湿地的可行性研究[J].山西水利科技，2011（2）：70- 71，76.

[3] 马忠华.乌金塘水源湿地处理工程建设必要性及可行性[J].水利规划与设计.2016（03）.