水体环境与水体富营养化

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1、第二章水体环境与水体富营养化自然界的水，包括淡水和海水，其来源是陆地水和雨雪。陆地水分为地表水和地下水，地表水分为江、河、湖泊的水，地下水是地表以下岩洞孔隙、裂隙或溶洞中的水。除了埋藏较深的地下水外，其他各类自然界的水域中均有微生物存在。第一节水环境和水中的微生物水中微生物种类很多，但不同水域种类和数量上差异很大。自然界的水域中，一般营养物较缺乏，多数微生物常在饥饿的状态下生活，因此在水中存活的许多微生物可以在稀薄的营养环境下生活。水中异养菌的种类和数量均较多，水中也有自养菌。一、水体中微生物的分布特点来自溪流的水较为清

2、洁，营养物质缺乏，其中细菌以革兰氏阴性无芽孢菌为主。含铁和硫的水中则常见鞘细菌和硫细菌；湖泊、池塘、河流中的微生物大部分来自土壤和生活污水，微生物类群直接反映了陆地情况。水中的真菌以水生藻状菌为主。湖水中最常见的真菌是水霉菌属(Soprolegnia)和绵霉菌属(Achalya)的菌种。海水中微生物的种类和数量也很大，分布极广，特别是藻类最多。细菌的种类和土壤及淡水中的差别不大，但有较多的弧菌和革兰氏阴性杆菌，球菌和放线菌较少。海水细菌中能游动的和有色素的细菌比例较大。由于海水中营养物质相对不及地面水丰富，加之海水的高盐

3、分、低温、高压的条件，海水中微生物的浓度相对较低，异养菌数目相对较少，兼性好氧菌占优势而专性好氧菌很少，它们大多是分解蛋白质能力强，而分解碳水化合物能力弱的菌种。不同水体微生物数量国名河名河水中的细菌数(个/mL)作者德国巴西捷克福达河莱尔涅尔格罗河多瑙河3.52×105~9.8×1062~3×1054.55×105JannaschSchmidtDaubner湖泊类型细菌总数（×103/mL）贫营养湖泊中营养湖泊富营养湖泊富营养水库50~340450~14002200~123001000~57900光照温度浮游植物细菌第

4、二节、水体自净作用一、水体自净1概念：地面水接受污染物后，水质发生变化，经过一定时间(或流过一定距离)后，受多种因素的影响，被污染的地面水又恢复原有的洁净状态，这一过程称为水体的自净作用。自净容量自净作用有一定的限度，在水体自净作用限度内能够容纳的污染物的最大数量，称为该水体的自净容量。对于某一特定的水域，若污染物的排放总量超过了其自净容量，则水体不能自行恢复至原有的状态，其生态平衡将遭到破坏，河水即被污染。我国每年的废污水排放总量已经达到了620亿吨水体自净作用的强弱和自净容量的大小受水量、水质及一系列水文条件(如流量

5、、流速、河流弯曲复杂程度等)影响。自净作用是自然沉降作用、稀释作用、有机物的生物降解、复氧作用(溶解氧浓度的恢复)、日照等许多作用联合的结果。通常污染物的排放量在水体的自净容量允许范围，好氧菌能持续繁殖，随有机物降解，溶解氧浓度会下降，水中BOD浓度也同时下降；有机物分解完毕后，化能异养细菌停止生长；光合微生物(藻类和蓝细菌)利用水中溶解的无机物大量繁殖，随后，无机营养物的减少使光合微生物数量也减少。水体的BOD、溶解氧恢复至原来的水平，河水的自净作用完成。排放到水域中的各种废水有时含有各式各样的病原微生物，这些微生物进

6、入河流等水域，由于环境的变化，在一定时间后通常会死去，病原微生物的死亡是自净作用的重要内容。二、河流污染和自净过程有机物排放至河流后，被河水稀释，其中的悬浮物沉降至河底。河流中的好氧微生物利用有机物加速繁殖，降解有机物，溶解氧降低，甲壳动物、大多原生动物死亡，鱼类绝迹，厌氧菌大量繁殖。二、河流污染和自净过程随河水流动以及微生物的活动，有机物浓度降低，COD和BOD降低、溶解氧浓度增加，甚至达到饱和，水生生物开始繁殖。有机物被完全降解，细菌数量减少，河水回复到原先的水平，自净作用完成。有机物质种类及浓度：排入河流的有机物被

7、降解的难易程度、有机污染物的浓度菌直接影响河流的自净作用。溶解氧：主要来源于藻类、蓝细菌的光合作用和空气中氧的扩散作用。三、影响河流自净作用的因素温度：对微生物的生长速率有影响，水温或气候会影响水体自净作用的强弱。其它因素：河流的流量、流速、河道弯曲复杂程度影响到沉降、稀释作用；空气中氧向水中扩散速率，影响到水体的自净作用。三、影响河流自净作用的因素四、衡量水体自净的参考指标1、P/H指数P代表水体中光合自养型微生物数量，H代表异养微生物数量，二者之比即为P/H指数，它在一定程度上反映水体污染和自净的程度。P/H指数低，

8、有机物浓度较高，污染重，自净速率高，自净度低；P/H值高，水体逐渐清洁，有机物浓度较低，污染轻，自净速率较低。河流自净作用完成后，P/H指数也恢复到原来的水平，自净度高。河流自净过程中，好氧菌大量繁殖，使水中溶解氧下降；而藻类和蓝细菌的光合作用产生的O2及空气中向水体扩散的O2使溶解氧浓度逐渐上升(即复氧作用)。这种