近日，由南京市生態(tài)環(huán)境保護(hù)科學(xué)研究院牽頭完成的 “針對(duì)納米顆粒物污染防控的人工濕地關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)及應(yīng)用”項(xiàng)目，成功通過了科技成果評(píng)價(jià)。評(píng)價(jià)委員會(huì)一致認(rèn)定，項(xiàng)目成果整體達(dá)到國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平，其中網(wǎng)狀玄武巖纖維的改性及其在人工濕地中的應(yīng)用更是達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。

在我國(guó) “十四五” 及中長(zhǎng)期規(guī)劃中，“新污染物治理” 被重點(diǎn)提及，黨的二十大報(bào)告也明確提出“開展新污染物治理”。據(jù)南京市生態(tài)環(huán)境保護(hù)科學(xué)研究院水環(huán)境研究所所長(zhǎng)陳鳴介紹，該項(xiàng)目技術(shù)團(tuán)隊(duì)圍繞典型“新污染物”——納米顆粒物的污染問題，針對(duì)植物—微生物—基質(zhì)三位一體的生態(tài)系統(tǒng)，展開了長(zhǎng)達(dá)十年的深入研究。最終，在應(yīng)用人工濕地防控納米顆粒物污染及其長(zhǎng)期可持續(xù)運(yùn)行的關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)方面，取得了一系列豐碩成果。

人工濕地防控納米顆粒物污染的技術(shù)原理主要是利用濕地中的植物、微生物和基質(zhì)組成的生態(tài)系統(tǒng)，植物通過根系吸收和吸附納米顆粒物，微生物則在代謝過程中對(duì)其進(jìn)行分解轉(zhuǎn)化，而基質(zhì)就像是一個(gè) “過濾器”，攔截并富集納米顆粒物。這三者協(xié)同作用，實(shí)現(xiàn)對(duì)納米顆粒物的有效去除。

據(jù)介紹，項(xiàng)目成果具有多方面意義。一方面，當(dāng)前納米顆粒物在人工濕地系統(tǒng)中的歸趨和效應(yīng)尚不明確，而此項(xiàng)目成功揭示了納米顆粒物在人工濕地中的歸趨和空間分布規(guī)律，清晰闡明了植物生理生態(tài)和微生物群落變化等響應(yīng)機(jī)制，明確了納米顆粒物對(duì)人工濕地的生態(tài)毒性效應(yīng)，具有很強(qiáng)的創(chuàng)新性。例如，研究發(fā)現(xiàn)納米顆粒物在濕地不同深度的基質(zhì)中分布濃度不同，且會(huì)影響濕地微生物的種群數(shù)量和活性。另一方面，針對(duì)納米顆粒物在濕地系統(tǒng)中去除效能研究不足的問題，該項(xiàng)目從納米顆粒物特性、濕地設(shè)計(jì)參數(shù)等多個(gè)角度，深入探討了人工濕地處理納米顆粒物污染的可行性和可持續(xù)性，進(jìn)一步優(yōu)化了人工濕地設(shè)計(jì)和運(yùn)行調(diào)控的關(guān)鍵參數(shù)。

人工濕地作為一種運(yùn)行成本低、管理維護(hù)簡(jiǎn)單且兼具景觀效應(yīng)的生態(tài)處理技術(shù)，在污廢水處理領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。其中，基質(zhì)是人工濕地的重要組成部分，對(duì)污染物的去除起著決定性作用。陳鳴提到，該項(xiàng)目聚焦生態(tài)緩沖區(qū)、生態(tài)涵養(yǎng)等工程應(yīng)用，創(chuàng)新研發(fā)出新型填料——改性玄武巖纖維，并應(yīng)用于人工濕地基質(zhì)性能強(qiáng)化。 

“目前，這項(xiàng)技術(shù)主要應(yīng)用在城市生活污水處理廠尾水凈化和生態(tài)緩沖區(qū)建設(shè)。”陳鳴介紹，這項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用不僅能夠提高人工濕地對(duì)納米顆粒的防控能力，同時(shí)能夠改善濕地的運(yùn)行狀況，植物和微生物的活性更高，在低濃度條件下，依然能展現(xiàn)出良好的處理效果。經(jīng)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，優(yōu)化后的人工濕地對(duì)納米顆粒物的去除率能達(dá)到95%以上。

此外，技術(shù)團(tuán)隊(duì)也正在積極探索更多應(yīng)用場(chǎng)景。陳鳴表示，后期將計(jì)劃著眼于工業(yè)類的納米顆粒濃度較高的實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景。若能把該技術(shù)成功應(yīng)用于這些領(lǐng)域，將有效解決工業(yè)納米顆粒污染問題，進(jìn)一步拓寬人工濕地防控納米顆粒物污染技術(shù)的應(yīng)用邊界。