李莹雪微生物在水体富营养化的应用.pptVIP

微生物在水体富营养化治理中的应用 环境工程 李莹雪 前言 “50年代淘米洗菜，60年代洗衣灌溉，70年代水质变坏，80年代鱼虾绝代”是一首流传于沿淮的民谣，形象地反映了水质变迁的历程。目前，全国乃至全世界。水污染造成的富营化都是一个十分严重的问题。 水体富营养化及成因 水体富营养化是指水体接纳过量的氮、磷等营养物质，使藻类以及其他水生生物异常繁殖，水体透明度和溶解氧变化，造成水质恶化，加速水体老化，使水生生态系统和水体功能受到影响和破坏，影响水资源利用，给饮用、工农业供水、水产养殖、旅游以及水上运输等带来巨大损失，并对人体健康构成危害的现象。 水体富营养化具体危害 1、降低水体透明度 2、水底堆积的有机物质厌氧条件下产生有害气体，浮游生物产生毒素，毒害水生生物。 3、水体中含硝酸盐和亚硝酸盐，长期饮用人畜会中毒。 4、向水体释放有毒物质。 5、导致水生生物的稳定性和多样性低落，破坏生态平衡。 6、影响旅游和航运。 河湖水体富营养化和水华防治是世界性的难题。其中生物修复是一种利用特定的生物(植物、微生物或原生动物)吸收、转化、清除或降解 环境污染物，实现环境净化、生态效应恢复的生物措施。 微生物修复的定义及原理 微生物修复是生物修复的一类，其基本原理是利用自然界中微生物对污染物的生物代谢作用。微生物修复的基本思想是在人为促进条件下，通过提供氧气，添加氮、磷营养盐，接种经过驯化培养的高效微生物等来强化其修复过程，迅速去除污染物质。 微生物修复条件 一、目标化合物必须能够被微生物利用，污染场地不含对降解菌种有抑制作用的物质，否则需先行稀释或将该抑制剂无害化；二、存在具代谢活性的微生物，这些微生物在降解或转化化合物时必须达到一定的速率，且不会产生有毒物质；三、污染场地或生物反应器的环境条件有利于微生物生长或保持活性；四、技术费用尽可能低。 微生物处理的优点 （1）能迅速提高污染水体中的微生物浓度，可望在短期内提高污染物的生物降解速率； （2）其生物反应条件温和，具有良好的生态安全性; (3)费用较低，操作简单，过程稳定，效果良好。 （4）适合相对封闭和缓流水体，在藻类大量繁殖前使用，可弥补其见效时间长的缺点，有助于水体保持良好的感官效果。 水体微生物修复目标 水体微生物修复的目的，在于利用水体自身及人工添加的外来有益微生物和植物对水体环境中的碳、氮、磷和硫循环进行人为调控，加强水生藻类和植物对水体污染物尤其是碳、氮、磷、硫元素的耐受性，促进其对主要污染物的去除、降解和转化，以达到改善水体污染状况，治理水体富营养化，逐步使水体恢复其自净功能。 微生物对水体生物修复的作用 1、净化水体 2、促进碳循环 水体在纵向上主要分为表层有氧区和无氧区。对水体碳元素循环而言，在表层有氧区微生物如细菌和真菌主要对纤维素、淀粉、几丁质等 有机物进行氧化分解使之转化为CO2 ，而在无氧区( 主要指深水区和淤泥层) ，有机物主要被微生物发酵产生有机酸、CH4 、H 2 和CO2 ，其中生成的CO2 又经藻类和植物的光合作用合成复杂的有机物，为水生动物、底栖动物等提供O 2 和多糖类物质，进入动植物体碳循环系统，从而形成一个复杂的动态循环。 3、促进氮循环 微生物通过氨化作用、硝化作用、反硝化作用把水体中的NH3 、氨氮、亚硝酸氮 (NO2-N) 和硝酸盐转化为N 2 ，从而降低水体中的氨氮、亚硝基氮和硝酸盐，起到了防止藻类大量繁殖的作用。 4、 促进磷循环 多种附着生长和悬浮在水体环境中的微生物，在生长繁殖过程中吸收和利用污水中的无机磷酸盐。在水体磷循环中微生物使水中的溶解态磷被悬浮颗粒吸附形成颗粒态磷，经凝絮作用转为沉淀，去除水体中富集的磷元素，有效地降低水体总磷含量，进一步防止藻类的大量繁殖，对水体生物修复的磷元素控制起着重要促进作用。 5、控制藻类繁殖 微生物具有易繁殖特点，使得微生物控藻成为生物控藻里最有前途的一种方式。有报道显示，中性柠檬酸菌、黏细菌、Micro-Bac发酵液、光合细菌、消化细菌、玉垒菌组合等微生物能通过释放毒藻素或激发食藻生物的繁殖，达到良好的杀藻或抑藻效果，从而改善水体富营养化程度，促进水体净化。 实际治理应用 shan等从当地富营养化水体中分离出了4 种菌：光合作用细菌、酵母菌、霉菌和放线菌。并以8.9×109CFU?ml的投放量对鞍山迎泽湖60m3 的富营养化水体进行了治理，通过这些菌体的共同作用，TN、TP、NH4-N、COD和浊度的修复率分别达到了77.8%、72.2%、94.2%、60.0%和85.6%，该湖的物种也增加 很多，水体的溶氧大幅增加。