水体富营养化及其治理.ppt

水体富营养化及其治理 微生物的世界 环境科学与工程学院5121619002顾佳媛 第六组组长 闫宇组员 金泉顾佳媛吴昊林霄娜泥萨 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 磷等无机营养物质藻类及其它浮游生物迅速繁殖水体溶解氧量下降 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 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 水体富营养化形成机理 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 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 C106H263O110N16P1 藻类原生质 138O2 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 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 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 成本高 不同方法的优劣 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 化学方法 不同方法的优劣 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 生物方法 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 Nagadomi等利用固定化光合细菌 PSB 处理合成废水的研究表明 在48h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 Photosyntheticbacteria 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