《基于微生物菌群的近岸污染水体治理与维护技术集成和应用示范》

陆海交界的近岸区域环境复杂多变,受人类活动影响显著,污染物种类众多,污染水体治理难度极大。传统的常规工程手段如截污、清淤、曝气、湿地建设等由于未能形成有效集成,且没有做到陆海协同,污染治理投入成本虽然很高,但整体治理效果很差,并且容易发生污染反复。国内外的相关水污染治理技术不能有效应对中国近岸区域的人口负荷和复杂状况,国外技术还存在应用成本较高且水土不服的情况。

该项目在充分认识中国近岸区域复杂环境的基础上,通过陆海协同、产学研紧密结合,以创新型的土著微生物菌群筛培技术为核心,为中国近岸污染水体的低成本长效治理提供了新的技术手段和解决方案,也为近岸区域水质管理、水生态修复工作的开展提供科学依据。项目相关的技术还应用于海水养殖区域的水质提升、土壤修复、污水、垃圾处理等多个领域,具有重要的生态环保价值和广阔的应用前景。该项目形成如下技术发明点:

1、创建完善的土著微生物菌群筛培扩繁技术:该技术能从不同区域的入海河流、河口、近岸海洋环境中筛培能够有效去除污染物的土著微生物菌群,通过扩繁培养,保证菌群多样性及环境适应性,以及对剧烈变化的环境的耐受力;在去除污染物的同时避免引进外来微生物物种。同时,利用宏基因组等手段分析菌群结构,揭示其中能够去除各类污染物的微生物种群;筛选出降解氯酚类污染物、油脂类污染物的特异性菌株,与土著微生物菌群复配,用于消除海洋石油污染;实现了土著微生物菌群制品的低成本生产。

2、研发了可移动的土著微生物筛选及扩繁培养装置:将土著微生物筛培扩繁设备模块化、小型化,实现了土著微生物菌群的现场筛培与扩繁,避免长途运输和环境变化导致的土著微生物菌群降解效力的降低,进一步降低水体治理成本。

3、通过技术的开发与集成,形成一整套包括水质检测、泥水共治、陆海协同、长期维护在内的水生态治理集成技术体系,将水体治理与维护服务相结合,实现水环境的长效治理:将土著微生物筛培扩繁技术结合移动式微生物菌群筛培扩繁装置,辅之以载体技术、曝气技术、底泥和沉积物原位修复及再利用技术、点源污水一体化处理设备、底泥和水样的综合监测技术等,形成一整套水体修复集成技术体系。根据不同水体的水文、水质条件,因地制宜实施应对策略,实现水质达标和长效治理。

该项目共发表相关论文24篇,其中SCI收录论文17篇,SCI论文被引用超过120次,获得授权国家发明专利10项,实用新型专利9项,软件著作权1项。于2014年获得青岛市技术发明奖二等奖,三种产品获青岛市专精特新产品称号。该项目三年累计直接经济效益3765万元,近三年治理入海河道十余条,总长50km以上,且治理后水质均恢复并长期稳定在V类以上,治理维护的水体至今未出现污染反复及二次污染的情况。此外,平均每公里河道治理费用在30万元至100万元不等,远低于传统的清淤、湿地建设等工程性措施,大大节省了河道治理费用,近三年创造间接经济效益约3000万元。其它方面应用创造间接经济效益近600万元。

成果说明

1、目前的生产、应用情况 经过多年的改进应用,本项目的技术已经成熟,在青岛浩澳环保科技有限公司实现产业化,在水体治理项目中应用广泛。2015-2016年间,应用项目包括青州市北阳河人工湿地水质净化微生物工程、青州市茅津河下游人工湿地水质净化工程微生物固化项目、深圳宝安区西乡河上游段环保工程施工运营服务、日照经济技术开发区崮河监测断面应急达标工程采购项目、日照东港区后楼河营子河监测断面应急达标工程采购项目、李村河上游及其主要支流水质净化维护服务等6项,治理河道总长度达35km;2017-2018年间,应用

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