富营养化水体生物修复研究进展

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1、富营养化水体生物修复研究进展富营养化水体生物修复研究进展摘耍：近年来，大量含有氮、磷元素的营养物质排入河湖加剧了水质下降及水体富营养化进程，影响到水体的生态环境，控制水体富营养化成为当务之急；削减水体氮、磷负荷是消除富营养化、恢复生态系统的关键，在外源性营养物质减少后，对内源性营养物质的控制中，生物措施越来越受到重视。其屮生态浮床技术最具经济和技术合理性，国内研究主要包括浮床植物的筛选、浮床的机理、浮床材料及应用等方面；微生物强化技术是利用微生物作为生态系统的分解者,通过脱氮菌、去磷菌、光合细菌、复合光合细菌、有效微生物群(EM)、溶藻菌等去除水体污染，由于传统微生物修复的限制，新型脱氮菌

2、群、反硝化聚磷菌的筛选以及固定化技术、微生物制剂等的应用成为研究的新热点，今后生物修复富营养化水体更加侧重于植物一微生物的联合应用。关键词：富营养化；生物修复；生态浮床；微生物强化技术中图分类号：X52；X172文献标识码：A文章编号：0439-8114(2012)04-0660-04近年来，我国农业、工业和城镇化建设加快，大量含有氮、磷元素营养物质的工业、生活和农业废水以点源和面源形式不断排入河流、湖泊中，使水体中藻类大量繁殖，形成恶性循环，加剧了水质下降及富营养化进程，水体中化学耗氧量(C0Dcr)、总氮、总磷、氨氮等主耍富营养化污染指标普遍劣于相应标准1〜2类［1,2］。水体富营养化

3、后，首先危害水产养殖业，水体透明度降低，藻类大量繁殖，水中溶解氧降低，导致鱼、虾、贝类大量死亡；再者，水体生态系统严重退化产生的过量亚硝酸盐和硝酸盐、藻类致病毒素对人体健康产生很大的威胁，水体散发的腥臭味更影响到周边水环境和人文景观［3,4］。所以解决城市水体富营养化现象，恢复河流湖泊的生态和社会功能问题，日益成为城市可持续发展的关键乃至限制性因素。1水体富营养化控制的方法消除富营养化的关键在于削减水体中氮、磷的负荷，从而消除水体藻类疯长的基础，达到降低水体中藻类生物量、提高水体透明度的目的，实践中采用多种方法进行综合防治。1.1外源性营养物质控制通过减少或者截断外部输入的营养物质，使水体

4、失去营养物质富集的可能性。实践证明，对工业废水、农业生产及生活污水的有效控制是控制水体富营养化的关键措施Z—［4］。1・2内源性营养物质控制外源性营养物质减少后，对内源性营养物质的控制是消除富营养化、恢复生态系统的关键［5,6］。目前常用的方法有工程性措施、物理化学措施、生物措施等。工程性措施如底泥疏浚、引水置换和底泥覆盖等，存在的主要问题是工程量巨大，成本高，因此一般仅适用于小型水体［7］。物理化学措施如利用湖底深层曝气、絮凝沉淀、化学药剂杀藻等达到减氮除磷杀藻的目的，主要的问题是短期内使用易造成二次污染,生态系统不能有效恢复。相对于传统的工程、物理化学处理方法，生物措施则成木低廉、综合

5、效益高、不易造成二次污染，在消除富营养化及生态修复方面优势明显，越來越受到人们的重视，主要是利用水生生物通过代谢活动去除水体营养物质、抑制藻类牛长，研究应用集中在水纶植物修复技术［8,9］、微生物强化技术［10］等方面。水生植物修复技术机理是植物和根区微生物共存，产生协同效应,经过植物吸收、微工物转化、物理吸附和沉降作用，一方面对营养元素的吸收净化可有效削减营养物质负荷，另一方面对浮游植物产生竞争抑制，同时沉水植物能够促使悬浮或溶解在湖水中的污染物向底泥转移，澄清和净化水质，在生态系统恢复中起到了关键作用［11］。其中，人工湿地处理技术和生态浮床技术（也称人工浮岛、生物浮岛）在工程实践中应

6、用广泛。人工湿地利用基质一微生物一植物这个复合的生态系统，实现对废水中有害物质的去除［12］,国内学者开展了潜流人工湿地系统净化，总氮、总磷去除等方面的研究［13,14而生态浮床技术利用植物在生长过程中对水体中氮、磷等元素的吸收及植物根系微牛物和浮床基质对水体中悬浮物的吸附，富集水体中的有害物质，国内外在浮床植物的筛选、浮床的机理、浮床材料应用等方面开展了大量研究。微生物强化技术主要利用微生物作为生态系统中的分解者，通过氨化、硝化、反硝化作用将氮转化成气体，加快水体中氮的循环；参与有机磷的分解作用，促进水牛植物的吸收利用，使磷元素从水体中去除。国内学者在脱氮菌、去磷菌、复合光合细菌、有效微

7、生物群（EM）、溶藻菌以及

8、古I定化微生物技术、微生物制剂等的应用上做了许多研究。2生态浮床研究动态生态浮床是近年來一种新型的水体生物修复方法之一，特点是不需要搬运或输送污染水体（包括底泥和岸边受污染的土壤），直接利用水牛植物、微牛•物对水体中氮、磷元素进行有效吸附、转化和降解，在受污染区域进行原位处理，最具经济和技术合理性，所以运用的也最为广泛。2・1浮床植物的筛选目前已用于或可用于人工生态浮床净化水体的植物主要有：美