水體富營養(yǎng)化研究進(jìn)展

1、水體富營養(yǎng)化研究進(jìn)展水體出現(xiàn)富營養(yǎng)化現(xiàn)象時，由于浮游生物大量繁殖，往往使水體呈現(xiàn)藍(lán)色、紅色、棕色、乳白色等，這種現(xiàn)象在江河湖泊中叫水華, 在海中叫赤潮。在發(fā)生赤潮的水域里，一些浮游生物暴發(fā)性繁殖，水 成紅色，所以稱為 赤潮”這些藻類有惡臭、有毒，魚蝦不能食用。藻類遮蔽陽光，使水底生植物因光合作用受到阻礙而死去， 腐敗后放 出氮、磷等植物的營養(yǎng)物質(zhì)，再供藻類利用。這樣年深月久，造成惡性循環(huán)，藻類大量繁殖，水質(zhì)惡化而又腥臭，水中缺氧，造成魚類窒息死亡。水體富營養(yǎng)化過程與氮、磷的含量及氮磷含量的比率密 切相關(guān)。反映營養(yǎng)鹽水平的指標(biāo)總氮、總磷，反映生物類別及數(shù)量的指標(biāo)葉綠素 a和反映水中懸浮物及水體富

2、營養(yǎng)化膠體物質(zhì)多少的指標(biāo)透明度作為控制湖泊富營養(yǎng)化的一組指標(biāo)。有文獻(xiàn)報(bào)道,當(dāng)總磷濃度超過 0.1mg/l （如果磷是限制因素）或總氮濃度超過0.3mg/l （如果氮是限制因素）時，藻類會過量繁殖。經(jīng)濟(jì)合作與 發(fā)展組織（OECD ）提出富營養(yǎng)湖的幾項(xiàng)指標(biāo)量為：平均總磷濃度大于0.035mg/l;平均葉綠素濃度大于0.008mg/l;平均透明度小于3m。富營養(yǎng)化主要是氮、磷等物質(zhì)含量過多，而引起的水質(zhì)污 染現(xiàn)象。人類無節(jié)制的行為，將大量工業(yè)廢水和生活污水以及在使用 農(nóng)田化肥不合理的條件下等排入緩流水體后，引起藻類及其它浮游生 物迅速繁殖，隨之水體溶氧量下降，魚類及其它生物大量死亡。微生 物分解的過

3、程中，又消耗大量的溶解氧，使水體內(nèi)溶解氧含量急劇下降，水質(zhì)惡化，以致影響到魚類的生存，大大加速了水體的富營養(yǎng)化 過程。近年來，隨著太湖周邊地區(qū)排污量的增加，水體富營養(yǎng)化日趨嚴(yán) 重，夏季水華頻繁發(fā)生，嚴(yán)重時造成綠色藻細(xì)胞覆蓋整個水體， 水廠停水，水鄉(xiāng)居民喝污水的現(xiàn)象，同時，水中的有機(jī)物和氨氮 含量嚴(yán)重超富營養(yǎng)化標(biāo)準(zhǔn)， 特別是溶解性 DOC有機(jī)物占總有機(jī)物COD的比例為88%。由于常規(guī)飲用水處理工藝本身存在著對有機(jī)物微污染物，氨氮等無法完全有效去除的弱點(diǎn)，并且氯化過程不 能有效地消滅活水中抗氧性的病原寄生蟲等病原微生物，還導(dǎo)致 了對人體健康危害更大的有機(jī)氯化物的形成，因此處理后的生活 飲用水安全性

4、難以保證。而臭氧生物活性炭技術(shù)采用臭氧氧化和 生物活性炭濾池聯(lián)用將臭氧化學(xué)氧化，活性炭物理化學(xué)吸附，生物氧化降解等技術(shù)聯(lián)用，去除原水中微量有機(jī)物和氯消毒劑的副產(chǎn)物等有機(jī)指標(biāo)，提高飲用水的安全性。1998年春天，一股來勢洶涌的赤潮橫掃了香港海和廣東珠江口一帶海域。赤潮過處,海水泛紅，腥臭難聞，水中魚類等動物大量死亡。當(dāng)?shù)氐母黝愷B(yǎng)殖場損失慘重。據(jù)經(jīng)濟(jì)日報(bào)1998年5月3日報(bào)道，此次赤潮事件，香港漁民損失近1億港元；大陸珍貴養(yǎng)殖魚類死亡逾300噸，損失超過 4000萬元。危害水體富營養(yǎng)化的危害主要表現(xiàn)在三個方面。(1) 富營養(yǎng)化造成水的透明度降低，陽光難以穿透水層，從而影響水中植物的光合作用和氧氣的

5、釋放，同時浮游生物的大量繁 殖，消耗了水中大量的氧，使水中溶解氧嚴(yán)重不足，而水面植物 的光合作用，則可能造成局部溶解氧的過飽和。溶解氧過飽和以及水中溶解氧少，都對水生動物(主要是魚類)有害，造成魚類大量死亡。(2)富營養(yǎng)化水體底層堆積的有機(jī)物質(zhì)在厭氧條件下分解產(chǎn)生的有害氣體，以及一些浮游生物產(chǎn)生的生物毒素(如石房蛤毒素)也會傷害水生動物。(2) 富營養(yǎng)化水中含有亞硝酸鹽和硝酸鹽，人畜長期飲用這些物質(zhì)含量超過一定標(biāo)準(zhǔn)的水，會中毒致病等等。(3) 水體富營養(yǎng)化，常導(dǎo)致水生生態(tài)系統(tǒng)紊亂，水生生物種類減少，多樣性受到破壞。昆明滇池水質(zhì)在20世紀(jì)50年代處于貧營養(yǎng)狀態(tài)，到80年代則處于富營養(yǎng)化狀態(tài)，大型

6、水生植物種數(shù)由50年代的44種降至20種，浮游植物屬數(shù)由87屬降至45屬，土著魚種數(shù)由15種降至4種；武漢漢江在 1992年發(fā)生水華時，藻類種群的多樣性指數(shù)也呈下降趨勢。普遍的重富營養(yǎng)造成多種用 水功能的嚴(yán)重?fù)p害，甚至完全喪失。武漢漢江下游因出現(xiàn)水華現(xiàn)象而導(dǎo)致漢川自來水廠被迫關(guān)閉，宗關(guān)自來水廠的凈化工序困難, 反沖增加，制水成本增加。此外，由于藻類帶有明顯的魚腥味, 從而影響飲用水質(zhì)。而藻類產(chǎn)生的毒素則會危害人類和動物的健 康。水體富營養(yǎng)化過程與氮、 磷的含量及氮磷含量的比率密切相關(guān)。反映營養(yǎng)鹽水平的指標(biāo)總氮、總磷，反映生物類別及數(shù)量的 指標(biāo)葉綠素a和反映水中懸浮物及水體富營養(yǎng)化膠體物質(zhì)多少的

7、 指標(biāo)透明度作為控制湖泊富營養(yǎng)化的一組指標(biāo)。有文獻(xiàn)報(bào)道，當(dāng) 總磷濃度超過0.1mg/l （如果磷是限制因素）或總氮濃度超過0.3mg/l （如果氮是限制因素）時，藻類會過量繁殖。經(jīng)濟(jì)合作與 發(fā)展組織（OECD ）提出富營養(yǎng)湖的幾項(xiàng)指標(biāo)量為：平均總磷濃度大于0.035mg/l;平均葉綠素濃度大于0.008mg/l;平均透明度小于3m。修復(fù)技術(shù)中國水體富營養(yǎng)化范圍逐漸擴(kuò)大，總體污染情況日見嚴(yán)重。中國主要湖泊在20世紀(jì)70年代末貧營養(yǎng)湖泊、中營養(yǎng)湖泊和富營養(yǎng)湖泊 所占比例分別為 3.2%、91.8%和5.0%,到了 80年代末這個比例為 5.56%, 44.4%和50.5%。而到了 2006年,富營

8、養(yǎng)化湖泊和水庫占到了調(diào)查的27個湖（庫）的55.6%。富營養(yǎng)化水體繼續(xù)惡化就會發(fā)展為黑臭水體，中國2007年太湖、滇池等地大面積暴發(fā)水體富營養(yǎng)化現(xiàn)象后，某些地區(qū)出現(xiàn)了水體黑臭現(xiàn)象，嚴(yán)重威脅了居民飲用水安全。中國中、東部地區(qū)城市幾乎 都有水體黑臭現(xiàn)象發(fā)生。污染水體治理技術(shù)按照治理手段劃分又可分 為化學(xué)處理、物理處理和生物處理方法等。1化學(xué)處理方法化學(xué)方法處理污染水體主要是添加化學(xué)藥劑和吸附劑改變水體中氧化還原電位、pH、吸附沉淀水體中懸浮物質(zhì)和有機(jī)質(zhì)。滴水湖 整治設(shè)計(jì)中用化學(xué)方法應(yīng)急除藻的方案。利用物質(zhì)的膠體化學(xué)性質(zhì) 應(yīng)用絮凝原理 ,使水華生物凝聚沉淀到水體底部 ,同時維持一定濃度的Cu2+的濃

9、度可以產(chǎn)生殺藻的作用。利用化學(xué)方法治理富營養(yǎng)化水體需大量投加化化學(xué)藥劑 ,因此其成本也較為昂貴 ,同時所加入的化學(xué)藥劑在治理的同時也容易引起二次污染 ,對水體的整個生態(tài)環(huán)境也會有一定的影響。2 物理處理方法 物理修復(fù)措施包括人工曝氣、截污、調(diào)水沖污、河道疏浚等措施。物 理措施可以單獨(dú)使用 ,往往也是生態(tài)修復(fù)等措施的前置措施。治污必先截污 ,生態(tài)修復(fù)黑臭水體往往先行曝氣 ,提高水體自凈能力。對湖泊的整治 ,調(diào)水是較為有效和普遍的治理方法。用清潔、營養(yǎng)元素濃度低的水更換富營養(yǎng)化湖水 ,或增加進(jìn)水量將發(fā)生藻華的湖水沖刷出去通過水體置換 ,外流引水 ,可稀釋水體營養(yǎng)物濃度 ,增加水體流動性 ,從而防止

10、和抑制藻類爆發(fā)性繁殖。3 生態(tài)修復(fù)技術(shù)當(dāng)前,國內(nèi)外的自然水體生態(tài)修復(fù)技術(shù)包括生物膜法處理技術(shù)、微生物制劑技術(shù)、人工浮島技術(shù)、人工濕地處理等。 生態(tài)修復(fù)措施具 有原位凈化水質(zhì) ,同時也可以恢復(fù)水體中的水生生態(tài)結(jié)構(gòu)、運(yùn)行成本低、增加水體自凈能力的特點(diǎn)。在自然未受污染水體中,生態(tài)系統(tǒng)十分復(fù)雜。在水體底質(zhì)中、顆粒物的表面、駁岸表面上有大量的細(xì)菌 這些細(xì)菌是水體中有機(jī)物質(zhì)的主要分解者。 在水體中的原生動物又以菌類為食。 原生動物的捕食能夠加速生物膜的更新。 衰老的細(xì)菌被捕 食后 ,為新的細(xì)菌的生長提供了生長空間 ,使細(xì)菌的整體處于較活躍的狀態(tài)。同時原生動物又是后生動物的食物。而底棲生物 ,如螺螄 ,和部

11、分魚類又以輪蟲等后生動物為食。 水體中生長的植物在為水體提供氧 氣的同時也為細(xì)菌和微小動物的生長提供了附著空間。 水體底質(zhì)和植 物組成的復(fù)雜環(huán)境又為各種生物提供了不同的棲息地。 整體的生態(tài)系 統(tǒng)本身有著一定方向的物質(zhì)流和能量流 ,在系統(tǒng)內(nèi)部 ,生物之間相互促進(jìn)或約束 ,保持著整體的功能和活力。自然界水體的自凈功能主要是依靠水體中的生態(tài)系統(tǒng)來完成的 ,這種自凈能力非常巨大 ,在沒有人類干涉的情況下可以分解天然水體中的所有的有機(jī)物質(zhì),可以自動調(diào)節(jié)水體中的養(yǎng)分平衡。在一定程度范圍內(nèi) ,水體中的有機(jī)物質(zhì)和無機(jī)鹽類的增加可以提高水體中生物的密度 ,同時系統(tǒng)內(nèi)部的物質(zhì)流和能量流也會相應(yīng)增加 ,凈化水體中的

12、污染物的能力也會提高。但是一旦超過系統(tǒng)的承載能力 ,水體生態(tài)系統(tǒng)的某些環(huán)節(jié)就會遭到破壞或喪失功能,而生態(tài)系統(tǒng)功能的喪失又會反作用于水體的自凈力。水體的自凈能力的減弱又加速了生態(tài)系統(tǒng)的崩潰。在惡性的循環(huán)之中,水體逐漸喪失了自凈的能力。 恢復(fù)水體本身的生態(tài)結(jié)構(gòu)可以恢復(fù)水體的自凈能 力 ,通過水體的自凈功能達(dá)到水體的自我凈化 ,并達(dá)到水體和水體內(nèi)生態(tài)系統(tǒng)良性協(xié)調(diào)發(fā)展。在已經(jīng)發(fā)生水質(zhì)惡化的水體中,完全依靠水體自發(fā)的修復(fù)作用和簡單的物理修復(fù)方式很難迅速恢復(fù)水體中的生態(tài) 結(jié)構(gòu)。而在人工參與的條件下 ,系統(tǒng)而全面的恢復(fù)水體的生態(tài)結(jié)構(gòu)可以達(dá)到水體生態(tài)系統(tǒng)良性協(xié)調(diào)發(fā)展的目的。3.1 人工濕地技術(shù)人工濕地在地表徑

13、流的面源污染控制和改善環(huán)境結(jié)構(gòu)、 美化環(huán)境 方面都得到了廣泛的研究 ,并廣泛應(yīng)用于水體的異位生態(tài)修復(fù)、處理生活廢水、養(yǎng)殖廢水 ,蓄積和凈化暴雨徑流等方面。利用人工濕地控制面源污染 ,恢復(fù)和重建河流、湖泊濕地 ,在線凈化受污染的河、湖水等各方面都取得了進(jìn)展。同時人工濕地在結(jié)構(gòu)上類似于天然濕地,對豐富自然環(huán)境的生態(tài)空間也有重要的作用。 人工濕地利用在人工基質(zhì) 上栽種植物的形式 ,通過植物吸收、根系微生物作用和基質(zhì)吸附等作用去除污染物。而且人工濕地相對比其他集中水處理方式而言,具有建設(shè)費(fèi)用低、運(yùn)行費(fèi)用低、處理效果好、抗沖擊能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),還具有增加綠地、美化環(huán)境的作用。人工濕地對水體的脫氮 ,去藻，除

14、磷都有很好的效果。 人工濕地的主要運(yùn)行方式有表面流濕地、 水平潛流 濕地和垂直流濕地三種主要方式。 表面流人工濕地在北方冬季會結(jié)冰 ,夏季會孳生蚊蟲、散發(fā)臭味 ,處理效果也不如潛流和垂直流兩種方式。潛流和垂直流兩種方式有較高的污染物去除效率 ,利于植物的固定和生長。在濕地植物根系附近可以形成好氧、缺氧交互的根區(qū)環(huán)境,利于不同微生物的生長。人工濕地可以選用不同的填料基質(zhì),不同的基質(zhì)對水處理的效果也有不同。 在基質(zhì)中添加石灰可以為硝化反應(yīng)提供 堿度。但是人工濕地的基質(zhì)在高水力負(fù)荷的情況下 ,容易發(fā)生堵塞現(xiàn)象。傳統(tǒng)人工濕地由植物和底部的沙石填料構(gòu)成 ,在發(fā)生堵塞后只有靠清除填料來解決 ,而使用壽命與

15、處理污水的性質(zhì)有密切的關(guān)系。同時,人工濕地可以通過采收表面植物來達(dá)到使吸收固定的污染物徹底脫離水體的目的 ,提高污染物的去除效率。人工濕地基質(zhì)內(nèi)部的根系很難去除,這些根系在腐爛后又成為新的 N、P 等元素的源,降低了濕 地的處理效果。目前人工濕地技術(shù)占地面積大 ,設(shè)計(jì)運(yùn)行參數(shù)不精確 ,生物和水力復(fù)雜性及對重要工藝動力學(xué)理解的缺乏 ,易受病蟲害影響 ,缺乏長期運(yùn)行系統(tǒng)的詳細(xì)資料等是重要的待解問題。3.2 人工浮島技術(shù)自然界的水生植物附近的細(xì)菌群落的種類和數(shù)量遠(yuǎn)比自由水體 中豐富。 植物通過植物吸收、 根系阻留和植物根系上生長的生物膜來 去除水體中的污染物。也有學(xué)者指出植物通過植物穩(wěn)定、根際修復(fù)、

16、 植物轉(zhuǎn)化、根際過濾、植物揮發(fā)等方式凈化水體。人工浮島是在水體 中栽培植物 ,通過植物的吸收和植物根系附著菌降解污染物作用處理污染水體的技術(shù)。 錢明浩等采用水面栽培陸生植物多花黑麥草修復(fù)浸 出油廠外排廢水污染的水體 ,進(jìn)行大塘應(yīng)用試驗(yàn) ,CODcr 的去除率達(dá)到91.3%。利用多花黑麥草凈化啤酒廢水 ,在低溫情況下 CODcr 5d 后的 去除率為 34.5%,5 月份的高溫情況下為 75.1%。在魚草共生的生態(tài)系統(tǒng)的研究中發(fā)現(xiàn)浮植的黑麥草系統(tǒng)可以有效的降低水中的氮和磷的 含量,同時,植株可以作為魚類的飼料。人工浮島中的植物種植方式有 漂浮生長、聚苯乙烯泡沫板固定生長、 編制袋填充人工基質(zhì)種植

17、、 以 毛竹作為漂浮物種植等幾種種植方式。 直接漂浮種植的植物植株不能 挺立 ;聚苯乙烯泡沫板固定生長的植株可以有較好的分散度 ,但是泡沫板容易破碎 ,在改進(jìn)泡沫板機(jī)械性能以后才可以直接用于工程實(shí)施之中 ,也能夠在一定程度減少造成景觀污染的可能 ;編制袋填充人工基質(zhì)種植可以較好的固定植物 ,植物在基質(zhì)中可以直立生長 ,根系可以在很大程度上在基質(zhì)內(nèi)充分分布 ,也可以在水體內(nèi)有一定的分布 ,但是基質(zhì)的存在限制了植物根系與水體的有效接觸面積 ;其他的固定方式也具有使植株根系能夠在水體中伸展的特點(diǎn) ,可以為水體中微生物的生長提供載體。人工浮島中的基質(zhì)填料也可以為微生物的生長提供載體增加了有效載體面積。

18、基質(zhì)填料增加了單位體積內(nèi)填充物的密度,能夠減少水體在植株根系的空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)中交換和流通。人工浮島,采取植物漂浮生長的方式 ,可以使該技術(shù)適用于不同深度的水體,水位的變化不會對人工浮島產(chǎn)生影響。3.3 微生物制劑技術(shù)選育高效菌株制成為微生物復(fù)合制劑處理污染水體。其過程以酶促反應(yīng)為基礎(chǔ) ,通過生物體內(nèi)產(chǎn)生的具有催化功能的特殊蛋白質(zhì)作為催化劑 ,凈化污水、分解淤泥、消除惡臭。微生物制劑技術(shù)主要優(yōu)點(diǎn)是能迅速提高污染介質(zhì)中的微生物濃度 ,并可望在短期內(nèi)提高污染物的生物降解速率 ,另外生物反應(yīng)通常條件溫和 ,投資省、費(fèi)用少、消耗低,而且效果好、過程穩(wěn)定、操作簡便。其缺點(diǎn)是要保持良好的水體改善效果 ,需根據(jù)

19、水體變化情況 ,不斷投加 ,可作為水體生態(tài)修復(fù)過程中的輔助措施。微生物制劑技術(shù)適合封閉緩流水體,在藻類大量爆發(fā)前使用 ,可彌補(bǔ)微生物制劑通常見效時間較長的缺點(diǎn)。3.4 生物膜法處理技術(shù)微生物群體附著于某些載體的表面上呈膜狀 ,通過與污水接觸 ,生物膜上的微生物攝取污水中的有機(jī)物作為營養(yǎng)吸收并加以同化。 生物膜具有固定細(xì)菌 ,對環(huán)境變化耐受能力強(qiáng) ,降解效率高、產(chǎn)生污泥少的特點(diǎn)。主要工藝方法有生物廊道、生物濾池、生物接觸氧化池等。生物膜法對于受有機(jī)物及氨氮輕度污染水體有明顯的效果,日本、韓國等都有對江河大水體修復(fù)的工程實(shí)例。3.5 生物柵修復(fù)技術(shù)將生物膜修復(fù)技術(shù)與植物或動物修復(fù)技術(shù)結(jié)合可以發(fā)揮各

20、自的優(yōu)勢,提高對水體的修復(fù)效果。南京大學(xué)任洪強(qiáng)等人在 2005 年申請的/生物柵凈化河道溝渠水體的方法 0 專利技術(shù)中使用了在河道內(nèi)安裝 組合填料的方法。使用這種方法 COD 的去除率達(dá)到 35%50%;N 的 去除率可達(dá)到 15%30%;P 的去除率為 15%20%。生物柵是將生物膜技術(shù)與水生植物加以結(jié)合用以擴(kuò)大生物附著表面積的一種新穎污染 凈化技術(shù) ,在曝氣的條件下 ,微生物生存的基礎(chǔ)環(huán)境由原來的氣、液兩相轉(zhuǎn)變成氣、液、固三相 ,這種轉(zhuǎn)變?yōu)槲⑸飫?chuàng)造了更豐富的存在形式 ,形成更為復(fù)雜的復(fù)合式生態(tài)系統(tǒng)。污染水體流經(jīng)時,懸浮物被填料和根系阻擋截留 ,有機(jī)質(zhì)通過植物、生物膜的吸附及同化、異化作用

21、而除去。生物柵修復(fù)技術(shù)還不完善 ,沒有得到大范圍的應(yīng)用。生物柵物理結(jié)構(gòu)還有待完善 ,植物、動物難以固定等問題也一直沒有解決。3.6 其他生態(tài)修復(fù)技術(shù)在天然水體的堤岸上使用生態(tài)混凝土構(gòu)建的生態(tài)駁岸可以有限度的恢復(fù)堤岸上的自然植被 ,減弱河道溝渠化給水體帶來的生態(tài)負(fù)效應(yīng)。呂錫武的研究表明生態(tài)混凝土可以恢復(fù)一定的水體生態(tài)功能。 沉 床模塊化結(jié)構(gòu)對富營養(yǎng)化水體的修復(fù)技術(shù)是模擬珊瑚礁、 人工魚礁的 生態(tài)屬性 ,通過給水生生物構(gòu)建適宜的棲息地、產(chǎn)卵場與生存環(huán)境增加生物種類和數(shù)量的技術(shù) ,是形成整個水生生物群落多樣性的基礎(chǔ)利用組合填料人工濕地技術(shù)解決了普通人工濕地的堵塞問題。 菌藻共生 膜是在填料上富集藻類

22、和菌類生物膜 ,通過藻類和菌膜的共生作用 ,協(xié)同降解水體中污染物 ,達(dá)到凈化水體的效果。4 非曝氣型生物柵修復(fù)水體技術(shù)研究進(jìn)展已有的生物柵水體修復(fù)技術(shù)中都需要安裝曝氣管道或?qū)Ｓ玫钠貧庋b置。雖然取得了明顯的修復(fù)效果 ,但是這種技術(shù)也伴隨著高耗能、基礎(chǔ)建設(shè)費(fèi)用高、 基建設(shè)施難以移動的缺陷。 曝氣生物柵技術(shù)往往采 用連續(xù)曝氣或間歇曝氣的方法 ,這些方法使得反硝化過程中難以避免的產(chǎn)生N2O氣體，而N2O是一種重要的溫室氣體，其危害程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過CO2。大面積使用曝氣生物柵技術(shù)進(jìn)行水體生態(tài)修復(fù)所產(chǎn)生的n2o氣體總量將會是非常可觀的。 種種問題限制了曝氣生物柵技術(shù)的推廣和 使用。為了解決以上問題 ,課題組開

23、發(fā)了非曝氣型生物柵修復(fù)水體技術(shù)。非曝氣型生物柵修復(fù)水體技術(shù)中 ,利用水處理植物固定器 ,直接將植物固定在組合填料上 ,通過動物配置形成新型植物 -動物自固定的生物柵。該新型生物柵充分利用挺水植物根系泌氧作用,在根區(qū)形成好氧區(qū),而填料纖維周圍形成厭氧區(qū)。好氧區(qū)與厭氧區(qū)緊密交替的排列結(jié)構(gòu)使得裝置內(nèi)硝化過程和反硝化過程同時進(jìn)行,可以有效去除水體中的 NH+4-N 和 TN 。試驗(yàn)結(jié)果表明 ,單獨(dú)的填料處理水體時可以產(chǎn)生NO2-N 積累。新型生物柵中 ,在根系泌氧形成的微氧條件為 NH+4-N和 NO2-N 發(fā)生短程硝化提供了必要的反應(yīng)條件。 短程硝化中 N 的最終反應(yīng)形態(tài)是N2,能夠大大降低溫室氣體的排放量。同時，非曝氣型生 物柵修復(fù)水體技術(shù)對水體中污染物質(zhì)有較高的去除效率。 在對上海市 綏寧河處理中，TP的去除率在 61.5%68.7%;NH+4-N的去除率在 46.0%92.9%;TN 的去除率在 18.5%90.9%;COD 去除率為63.3%74.7%。對新型生物柵中微生物ER IC-PCR指紋圖譜分析說明生物柵對生物膜的生長有明顯促進(jìn)作用。 非曝氣型生物柵修復(fù)水體技 術(shù)由于不需要曝氣，沒有了曝氣裝置的束縛，具有很強(qiáng)的可操控性。安 裝方便、良好的修復(fù)效果、可以移動、造價低廉等特點(diǎn)使得非曝氣型 生物柵修復(fù)水體技術(shù)具有很大應(yīng)用前景。5水體修復(fù)技術(shù)展望水體富營養(yǎng)化成因多樣