微生物在水體富營(yíng)養(yǎng)化的應(yīng)用

微生物在水體富營(yíng)養(yǎng)化的應(yīng)用第1頁(yè)/共20頁(yè)微生物在水體富營(yíng)養(yǎng)化治理中的應(yīng)用第2頁(yè)/共20頁(yè)前言“50年代淘米洗菜，60年代洗衣灌溉，70年代水質(zhì)變壞，80年代魚蝦絕代”是一首流傳于沿淮的民謠，形象地反映了水質(zhì)變遷的歷程。目前，全國(guó)乃至全世界。水污染造成的富營(yíng)化都是一個(gè)十分嚴(yán)重的問(wèn)題。第3頁(yè)/共20頁(yè)水體富營(yíng)養(yǎng)化及成因水體富營(yíng)養(yǎng)化是指水體接納過(guò)量的氮、磷等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，使藻類以及其他水生生物異常繁殖，水體透明度和溶解氧變化，造成水質(zhì)惡化，加速水體老化，使水生生態(tài)系統(tǒng)和水體功能受到影響和破壞，影響水資源利用，給飲用、工農(nóng)業(yè)供水、水產(chǎn)養(yǎng)殖、旅游以及水上運(yùn)輸?shù)葞?lái)巨大損失，并對(duì)人體健康構(gòu)成危害的現(xiàn)象。

第4頁(yè)/共20頁(yè)成因第5頁(yè)/共20頁(yè)水體富營(yíng)養(yǎng)化具體危害1、降低水體透明度2、水底堆積的有機(jī)物質(zhì)厭氧條件下產(chǎn)生有害氣體，浮游生物產(chǎn)生毒素，毒害水生生物。3、水體中含硝酸鹽和亞硝酸鹽，長(zhǎng)期飲用人畜會(huì)中毒。4、向水體釋放有毒物質(zhì)。5、導(dǎo)致水生生物的穩(wěn)定性和多樣性低落，破壞生態(tài)平衡。6、影響旅游和航運(yùn)。第6頁(yè)/共20頁(yè)富營(yíng)養(yǎng)化的危害第7頁(yè)/共20頁(yè)

河湖水體富營(yíng)養(yǎng)化和水華防治是世界性的難題。其中生物修復(fù)是一種利用特定的生物(植物、微生物或原生動(dòng)物)吸收、轉(zhuǎn)化、清除或降解環(huán)境污染物，實(shí)現(xiàn)環(huán)境凈化、生態(tài)效應(yīng)恢復(fù)的生物措施。

第8頁(yè)/共20頁(yè)微生物修復(fù)的定義及原理微生物修復(fù)是生物修復(fù)的一類，其基本原理是利用自然界中微生物對(duì)污染物的生物代謝作用。微生物修復(fù)的基本思想是在人為促進(jìn)條件下，通過(guò)提供氧氣，添加氮、磷營(yíng)養(yǎng)鹽，接種經(jīng)過(guò)馴化培養(yǎng)的高效微生物等來(lái)強(qiáng)化其修復(fù)過(guò)程，迅速去除污染物質(zhì)。第9頁(yè)/共20頁(yè)微生物修復(fù)條件一、目標(biāo)化合物必須能夠被微生物利用，污染場(chǎng)地不含對(duì)降解菌種有抑制作用的物質(zhì)，否則需先行稀釋或?qū)⒃撘种苿o(wú)害化；二、存在具代謝活性的微生物，這些微生物在降解或轉(zhuǎn)化化合物時(shí)必須達(dá)到一定的速率，且不會(huì)產(chǎn)生有毒物質(zhì)；三、污染場(chǎng)地或生物反應(yīng)器的環(huán)境條件有利于微生物生長(zhǎng)或保持活性；四、技術(shù)費(fèi)用盡可能低。第10頁(yè)/共20頁(yè)微生物處理的優(yōu)點(diǎn)（1）能迅速提高污染水體中的微生物濃度，可望在短期內(nèi)提高污染物的生物降解速率；（2）其生物反應(yīng)條件溫和，具有良好的生態(tài)安全性;(3)費(fèi)用較低，操作簡(jiǎn)單，過(guò)程穩(wěn)定，效果良好。（4）適合相對(duì)封閉和緩流水體，在藻類大量繁殖前使用，可彌補(bǔ)其見(jiàn)效時(shí)間長(zhǎng)的缺點(diǎn)，有助于水體保持良好的感官效果。第11頁(yè)/共20頁(yè)水體微生物修復(fù)目標(biāo)

水體微生物修復(fù)的目的，在于利用水體自身及人工添加的外來(lái)有益微生物和植物對(duì)水體環(huán)境中的碳、氮、磷和硫循環(huán)進(jìn)行人為調(diào)控，加強(qiáng)水生藻類和植物對(duì)水體污染物尤其是碳、氮、磷、硫元素的耐受性，促進(jìn)其對(duì)主要污染物的去除、降解和轉(zhuǎn)化，以達(dá)到改善水體污染狀況，治理水體富營(yíng)養(yǎng)化，逐步使水體恢復(fù)其自凈功能。第12頁(yè)/共20頁(yè)微生物對(duì)水體生物修復(fù)的作用1、凈化水體

2、促進(jìn)碳循環(huán)水體在縱向上主要分為表層有氧區(qū)和無(wú)氧區(qū)。對(duì)水體碳元素循環(huán)而言，在表層有氧區(qū)微生物如細(xì)菌和真菌主要對(duì)纖維素、淀粉、幾丁質(zhì)等

動(dòng)物排泄物動(dòng)植物殘?bào)w

多肽，有機(jī)脂肪酸

低級(jí)脂肪酸氨基酸、單糖CO2、N2、硝酸鹽等第13頁(yè)/共20頁(yè)有機(jī)物進(jìn)行氧化分解使之轉(zhuǎn)化為CO2

，而在無(wú)氧區(qū)(主要指深水區(qū)和淤泥層)，有機(jī)物主要被微生物發(fā)酵產(chǎn)生有機(jī)酸、CH4、H2

和CO2，其中生成的CO2

又經(jīng)藻類和植物的光合作用合成復(fù)雜的有機(jī)物，為水生動(dòng)物、底棲動(dòng)物等提供O2

和多糖類物質(zhì)，進(jìn)入動(dòng)植物體碳循環(huán)系統(tǒng)，從而形成一個(gè)復(fù)雜的動(dòng)態(tài)循環(huán)。3、促進(jìn)氮循環(huán)微生物通過(guò)氨化作用、硝化作用、反硝化作用把水體中的NH3

、氨氮、亞硝酸氮(NO2-N)和硝酸鹽轉(zhuǎn)化為N2

，從而降低水體中的氨氮、亞硝基氮和硝酸鹽，起到了防止藻類大量繁殖的作用。第14頁(yè)/共20頁(yè)4、促進(jìn)磷循環(huán)多種附著生長(zhǎng)和懸浮在水體環(huán)境中的微生物，在生長(zhǎng)繁殖過(guò)程中吸收和利用污水中的無(wú)機(jī)磷酸鹽。在水體磷循環(huán)中微生物使水中的溶解態(tài)磷被懸浮顆粒吸附形成顆粒態(tài)磷，經(jīng)凝絮作用轉(zhuǎn)為沉淀，去除水體中富集的磷元素，有效地降低水體總磷含量，進(jìn)一步防止藻類的大量繁殖，對(duì)水體生物修復(fù)的磷元素控制起著重要促進(jìn)作用。第15頁(yè)/共20頁(yè)5、控制藻類繁殖

微生物具有易繁殖特點(diǎn)，使得微生物控藻成為生物控藻里最有前途的一種方式。有報(bào)道顯示，中性檸檬酸菌、黏細(xì)菌、Micro-Bac發(fā)酵液、光合細(xì)菌、消化細(xì)菌、玉壘菌組合等微生物能通過(guò)釋放毒藻素或激發(fā)食藻生物的繁殖，達(dá)到良好的殺藻或抑藻效果，從而改善水體富營(yíng)養(yǎng)化程度，促進(jìn)水體凈化。第16頁(yè)/共20頁(yè)實(shí)際治理應(yīng)用shan等從當(dāng)?shù)馗粻I(yíng)養(yǎng)化水體中分離出了4種菌：光合作用細(xì)菌、酵母菌、霉菌和放線菌。并以8.9×109CFU?ml的投放量對(duì)鞍山迎澤湖60m3

的富營(yíng)養(yǎng)化水體進(jìn)行了治理，通過(guò)這些菌體的共同作用，TN、TP、NH4-N、COD和濁度的修復(fù)率分別達(dá)到了77.8%、72.2%、94.2%、60.0%和85.6%，該湖的物種也增加很多，水體的溶氧大幅增加。第17頁(yè)/共20頁(yè)

微生物與水體污染物去除率密切相關(guān)，對(duì)污染物的去除有良好的促進(jìn)作用。梁威、胡洪營(yíng)研究發(fā)現(xiàn)，對(duì)于人工濕地生物修復(fù)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，污水中BOD5

的去除率與濕地微生物總數(shù)顯著相關(guān)，氨氮的去除率與硝化細(xì)菌和反硝化細(xì)菌數(shù)量密切相關(guān)，污水中總大腸桿菌的去除率與濕地原生動(dòng)物和放線菌數(shù)量也存在顯著相關(guān)性。不同種類微生物的影響第18頁(yè)/共2