水体富营养化及其治理 ——微生物的世界 第六组 组长：闫宇 组员：金泉 顾佳媛 吴昊 林霄 娜泥萨 组员：金泉 顾佳媛 吴昊 林霄 娜泥萨 环境科学与工程学院 5121619002 顾佳媛

目录 什么是水体富营养化 水体富营养化形成机理 水体富营养化的危害 水体富营养化的治理 物理方法 化学方法 生物方法 植物修复法 微生物修复法 植物-微生物联合修复法

什么是水体富营养化？ 大量氮、磷等无机营养物质 鱼类等水生生物大量死亡 藻类及其它浮游生物迅速繁殖 因优势的浮游生物颜色不同 水体溶解氧量下降，水质恶化 鱼类等水生生物大量死亡 因优势的浮游生物颜色不同 赤潮 &水华

水体富营养化形成机理 目前主要有两种理论: 生命周期理论 食物链理论 106CO2 +16NO3- +HPO42 - +122H2O +18H+ +能量+微量元素→C106H263O110N16 P1 (藻类原生质) + 138O2 荷兰科学家马丁·肖顿认为自然水域中存在水生食物链，如果浮游生物的数量减少或捕食能力降低，将使水藻生长量超过消耗量，平衡被打破，造成水体富营养化。氮、磷等营养负荷的增加不是导致富营养化的唯一原因，影响浮游生物捕食能力的农药、杀虫剂等有机污染物也可能导致水体富营养化。 该总反应式为在适宜的光照、温度、pH值及营养物质充分的条件下,天然水体中的藻类进行光合作用,合成本身的原生质。（式中微量元素是指镁、锌、钼、钒、硼等元素的化合物） 藻类是富营养化的主体,其生长速度直接影响水质的状态。含氮磷的化合物过多排入水体,破坏了原有的生态平衡,引起藻类大量繁殖 。

水体富营养化的危害

水体富营养化的治理 控制外源性营养物质的输入 降低内源性营养物质的负荷 实施洗涤剂禁磷 制订营养物质排放标准; 根据湖泊水环境中氮磷容量, 实施总量控制; 实施截污工程或引排污染源 在农业区大力发展生态农业：改进施肥方式、灌溉制度以及合理种植农作物、推广新型复合肥，控制化肥的使用量 保护绿化带 集中收集饲养场的家禽粪便 1.物理方法工程性措施有底泥疏浚、水体深层曝气、注水冲稀以及在底泥表面敷设塑料等。 2.化学方法包括凝聚沉降和化学药剂杀藻等。投加化学试剂可使营养物质生成沉淀而沉降,如加入石灰脱氮、加入铁盐促进磷的沉淀等。 3.生物方法 利用水生生物的生命活动,对水中氮磷营养物及其他污染物进行迁移、转化、降解和代谢。主要通过放养控藻型生物、构建人工湿地、恢复高等水生陆生植物、活性污泥法、固定池法( 生物滤池、浸没滤池等)、生物转盘法、 流动床法等。

成本高！！ 不同方法的优劣 ——物理方法 底泥疏浚,包括干湖疏浚和带水疏浚。 干湖疏浚是将水抽干，然后使用排干疏浚设备，如推土机和刮泥机等。 带水疏浚，要根据污染物的特性采取措施，尽量减少开挖时污染物在水中扩散所形成的二次污染。 成本高！！ 深层曝气,要定期或不定期地采取人工湖底深层曝气来补充氧,使水与底泥界面之间不出现厌氧层,经常保持有氧状态,有利于抑制底泥磷的释放,并改善水质。

不同方法的优劣 ——化学方法 凝聚沉降&化学药剂杀藻 受时效、大水域、水体流动性的局限、二次污染 人工合成物的使用可能会给环境带来负面影响

不同方法的优劣 ——生物方法 实质是按照仿生学原理和自然规律,强化自然界本身的恢复与自净能力。其最大特点是投资省,能耗低甚至无能耗,但其工艺操作不方便。微生物处理磷机理较复杂, 不仅摄取构成微生物体本身及新陈代谢所必需的磷, 而且在某些特定条件下, 在细胞内能积累相当过量的磷。 1.植物修复 2.微生物修复 3.植物-微生物联合修复

植物修复法 挺水植物：芦苇对化学需氧量（COD）的去除率为23.33%，总氮（TN）的去除率为37.39%，总磷（TP） 的去除率则达到了46.55% 中国莲对TN 的去除效果达到了50.18%。 浮水植物：凤眼莲对TN、TP、COD 的去除效果可分别达到66.26%、25.17%和27.77% 沉水植物：金鱼藻在春、秋二季对磷的吸附效率分别为91.75%和92.44%。 不利因素：植物的生长周期较短，对气候的依赖性较强，植物体死亡后需要进行人工收割，否则植物体腐烂后产生的有机物质可能会造成水质的进一步恶化。

微生物修复 比表面积更大，繁殖更快，可用于修复治理种类更多。 Nagadomi 等利用固定化光合细菌（PSB） 处理合成废水的研究表明，在48 h 后，COD、TP、NO3--N、H2S 的去除率分别为89%、77%、99%、99.8%；PSB 对PO43- 和丙酸也有很好的去除效果。 Shan 等通过研究光合作用细菌（Photosynthetic bacteria）、酵母菌（yeasts）、霉菌（molds）和放线菌（Actinomycetes）的共同作用，得出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%，水体中的物种也增加了很多，溶氧大幅增加。 比表面积更大，繁殖更快，可用于修复治理种类更多。 机理研究不够深入、修复效率不高、需菌量大、低温时修复效果不理想，还有部分菌有致病性或会产生某些有毒有害物质等。

植物-微生物联合修复

总结 目前，水体富营养化程度日趋严重，由于其可能带来的恶劣影响，必须积极采取措施进行预防和综合治理。 由于污染源不同，治理方式也各有优劣，应结合当地的自然条件和具体的富营养化状况，既控制外源性营养物质输入,又减少内源性营养物质负荷。利用多种治理手段，制定综合治理方案，分阶段加以落实，逐步恢复富营养化水生生态系统的结构和功能，使之趋于完善和稳定，减缓富营养化进程，从而解决水体富营养化问题。水体富营养化治理是一项综合工艺，只有通过多种技术的联合修复，才能真正达到治理的目的。

参考资料 百度百科——水体富营养化； 互动百科——富营养化； 价值中国百科——水体富营养化 王淑芳.水体富营养化及其防治[J].环境科学与管理,2005,30(6):63-65 钱大富,马静颖,洪小平.水体富营养化及其防治技术研究进展[J].青海大学学报( 自然科学版),2002,20(1):28-29 韩永和,李敏.植物－微生物联合修复技术治理水体富营养化[J].水处理技术,2012,38(3):1-11

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