《生物技術(shù)論文：淺析水庫(kù)湖泊富營(yíng)養(yǎng)化防治中的生物控藻技術(shù)的應(yīng)用》由會(huì)員分享，可在線(xiàn)閱讀，更多相關(guān)《生物技術(shù)論文：淺析水庫(kù)湖泊富營(yíng)養(yǎng)化防治中的生物控藻技術(shù)的應(yīng)用（4頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、生物技術(shù)論文：淺析水庫(kù)湖泊富營(yíng)養(yǎng)化防治中的生物控藻技術(shù)的應(yīng)用 中國(guó)是一個(gè)多水庫(kù)湖泊國(guó)家，水庫(kù)湖泊在供水、防洪、航運(yùn)、旅游景觀(guān)及維系生態(tài)平衡等方面發(fā)揮著巨大作用。近20年來(lái)，中國(guó)的水庫(kù)湖泊富營(yíng)養(yǎng)化嚴(yán)重?！?018中國(guó)水資源公報(bào)》顯示，2018年，對(duì)124個(gè)湖泊共33 000 km2水面進(jìn)行了水質(zhì)評(píng)價(jià)，Ⅰ～Ⅲ類(lèi)、Ⅳ～Ⅴ類(lèi)、劣Ⅴ類(lèi)湖泊分別占評(píng)價(jià)湖泊總數(shù)的25.0%、58.9%和16.1%，主要污染項(xiàng)目是總磷、化學(xué)需氧量和高錳酸鹽指數(shù)。121個(gè)湖泊營(yíng)養(yǎng)狀況評(píng)價(jià)結(jié)果顯示，中營(yíng)養(yǎng)湖泊占26.5%，富營(yíng)養(yǎng)湖泊占73.5%。對(duì)1 129座水庫(kù)進(jìn)行了水質(zhì)評(píng)價(jià)，Ⅰ～Ⅲ類(lèi)、Ⅳ～Ⅴ類(lèi)、劣Ⅴ類(lèi)水庫(kù)分別占評(píng)價(jià)水庫(kù)

2、總數(shù)的87.3%、10.1%和2.6%，主要污染項(xiàng)目是總磷、高錳酸鹽指數(shù)和五日生化需氧量等。1 097座水庫(kù)營(yíng)養(yǎng)狀況評(píng)價(jià)結(jié)果顯示，中營(yíng)養(yǎng)水庫(kù)占69.6%，富營(yíng)養(yǎng)水庫(kù)占30.4%。湖泊水庫(kù)水多為水源水，且流動(dòng)性小、儲(chǔ)存時(shí)間長(zhǎng)，一旦富營(yíng)養(yǎng)化將會(huì)很難治理。本文對(duì)湖庫(kù)區(qū)水源地的富營(yíng)養(yǎng)化生物防治方法研究進(jìn)展進(jìn)行歸納總結(jié)，以期為湖庫(kù)區(qū)的藻類(lèi)預(yù)防與控制工作提供一定幫助。 　　1 、富營(yíng)養(yǎng)化的危害 　　水體富營(yíng)養(yǎng)化主要是由于人為原因?qū)е滤w中氮、磷等營(yíng)養(yǎng)元素遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)水體的自?xún)裟芰Γ瑥亩谒w中富集，水體中的藻類(lèi)因?yàn)橛辛素S富的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)得以急劇增長(zhǎng)，細(xì)菌也大量繁殖。急劇增長(zhǎng)的藻類(lèi)在

3、水面越積越厚，一部分被壓在水面以下，由于缺乏陽(yáng)光的照射而死亡。死亡的藻類(lèi)為水中菌類(lèi)提供營(yíng)養(yǎng)，為菌類(lèi)的繁殖創(chuàng)造條件，菌類(lèi)的生長(zhǎng)不斷消耗氧氣，隨著水中氧氣減少，水質(zhì)不斷惡化，魚(yú)類(lèi)和其他水生生物大量死亡。水體富營(yíng)養(yǎng)化造成藻類(lèi)的大量繁殖，會(huì)使得水體透明度降低，溶解氧下降，大量的藻類(lèi)和菌類(lèi)的死亡，若不及時(shí)處理，會(huì)產(chǎn)生腥臭異味。研究表明，當(dāng)藍(lán)藻大量繁殖，死后其蛋白質(zhì)分解釋放出的毒害作用僅次于二惡英的藻毒素羥胺、2-甲基異冰片、硫化氫等有毒有害物質(zhì)，可造成水體生物大量死亡。同時(shí)，水體底層堆積的有機(jī)物質(zhì)在厭氧條件下分解產(chǎn)生的有害氣體和一些浮游生物產(chǎn)生的生物毒素也會(huì)傷害到水生生物[1]。水體富營(yíng)養(yǎng)化會(huì)嚴(yán)重破壞水

4、體的生態(tài)平衡。因此，水體富營(yíng)養(yǎng)化發(fā)生在水源地會(huì)帶來(lái)很大的危害，會(huì)給水源地湖庫(kù)的水質(zhì)維護(hù)增加成本投入，會(huì)因管道腐蝕堵塞等問(wèn)題而導(dǎo)致供水成本增加，嚴(yán)重的將直接影響飲用水質(zhì)安全。 　　2 、控藻技術(shù) 　　目前，湖庫(kù)區(qū)富營(yíng)養(yǎng)化的防治措施有很多，概括起來(lái)主要有物理法、化學(xué)法和生物法。物理法有底泥疏浚、深層曝氣等，該類(lèi)方法效果顯著、無(wú)污染，但是周期較長(zhǎng)、工程量較大、經(jīng)濟(jì)成本過(guò)高，實(shí)際應(yīng)用較困難?；瘜W(xué)法主要原理是投加化學(xué)試劑，將水中的氮、磷等營(yíng)養(yǎng)元素形成沉淀，對(duì)于富營(yíng)養(yǎng)化特別嚴(yán)重的水體則是投加除藻劑。化學(xué)法速度快、效果明顯，但是化學(xué)試劑用量不好控制，容易殘留造成二次污染，對(duì)于

5、水源地水體不適宜使用。生物法則是利用生態(tài)系統(tǒng)食物鏈攝取原理和生物相生相克關(guān)系來(lái)控制或抑制藻類(lèi)水華，從而達(dá)到控制水體富營(yíng)養(yǎng)化的目的[2]。生物法雖然周期長(zhǎng)、效果緩慢、不易調(diào)控，但是只需一次投入，運(yùn)行管理簡(jiǎn)單，沒(méi)有二次污染等生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)，所以這類(lèi)方法廣受關(guān)注，也更適合應(yīng)用于水源地控藻。生物方法主要有生態(tài)浮島控藻、濾食性魚(yú)類(lèi)控藻、微生物控藻等技術(shù)。 　　2.1、 生態(tài)浮床控藻 　　生態(tài)浮床是利用無(wú)土栽培技術(shù)原理，以水生植物為主體，以高分子材料等為載體和基質(zhì)，通過(guò)水生植物的根系對(duì)污染物質(zhì)的吸收，對(duì)附著在根系周?chē)纳锬ず图?xì)胞外酶對(duì)水體中污染物的降解，達(dá)到進(jìn)化水質(zhì)的

6、目的，同時(shí)營(yíng)造景觀(guān)效果。陳建軍等[3]通過(guò)仿真人工浮床在典型水庫(kù)水環(huán)境中對(duì)4種植物進(jìn)行了為期2個(gè)月的篩選研究，結(jié)果表明，皇冠草、鋪地黍、海濱雀稗3種植物能較好地解決水庫(kù)富營(yíng)養(yǎng)化問(wèn)題?；使诓萑コ粻I(yíng)養(yǎng)物質(zhì)效果最佳，可以使30 L水庫(kù)水總氮減少0.67 mg/L，總磷減少0.018 mg/L。鄭紅芳等[4]利用人工浮床進(jìn)行小型池塘水質(zhì)凈化實(shí)驗(yàn)，結(jié)果表明，栽植面積為10%時(shí)，黃花鳶尾的根系能夠明顯吸收和吸附水中有機(jī)物和氮磷等，對(duì)水中藻類(lèi)的爆發(fā)也有明顯的抑制作用，使得核心保護(hù)區(qū)水質(zhì)始終處于富營(yíng)養(yǎng)化水平之下。李華等[5]研究了靜態(tài)條件下及不同水力負(fù)荷下，種植黃菖蒲的生態(tài)浮床與人工濕地的凈水效果，試驗(yàn)期間

7、進(jìn)水高錳酸鹽指數(shù)、TN、TP、NH4+-N平均質(zhì)量濃度分別為4.74 mg/L、2.92 mg/L、0.26 mg/L、1.77 mg/L。結(jié)果表明，在靜態(tài)條件下黃菖蒲生態(tài)浮床對(duì)污染水體具有較好的去除效果，高錳酸鹽指數(shù)、TN、TP去除率分別為37.6%、89.9%和65.5%。與3種水力負(fù)荷0.035 m3/（m2d）、0.06 m3/（m2d）、0.12 m3/（m2d）相比較，0.035 m3/（m2d）水力負(fù)荷下，生態(tài)浮床對(duì)TP、NH4+-N、TN、高錳酸鹽指數(shù)的去除率較好，分別為87.4%、66.8%、77.1%、21.16%。方媛媛等[6]認(rèn)為生態(tài)浮島作為一種生態(tài)修復(fù)技術(shù)已廣泛用于治

8、理富營(yíng)養(yǎng)化水體。該技術(shù)不但有凈水作用，還有一定的觀(guān)賞價(jià)值。 　　生態(tài)浮床技術(shù)經(jīng)過(guò)多年的實(shí)踐已經(jīng)較為成熟，在國(guó)內(nèi)外富營(yíng)養(yǎng)化水體的防治中得到廣泛應(yīng)用，且效果良好，但是應(yīng)用于水源地水體依然存在問(wèn)題和不足，即水源地所需處理的水量大，水力負(fù)荷很高影響處理效果；水源地有機(jī)物營(yíng)養(yǎng)鹽含量低不利于植物生長(zhǎng)；植物生長(zhǎng)受溫度影響較大，低溫下處理效率低等。這些問(wèn)題仍需要進(jìn)一步研究解決。 　　2.2、 生物操縱技術(shù)控藻 　　SHAPIRO等首先提出了“生物操縱”的概念，定義為“通過(guò)一系列湖泊中生物及其環(huán)境的操縱，促進(jìn)一些對(duì)湖泊使用者有益的關(guān)系和結(jié)果，即藻類(lèi)特別是藍(lán)藻類(lèi)的生

9、物量的下降”。研究者又區(qū)分為兩類(lèi)，分別是經(jīng)典生物操縱和非經(jīng)典生物操縱。經(jīng)典生物操縱是指通過(guò)改變捕食者的種類(lèi)組成或多度來(lái)操縱植食性的浮游動(dòng)物群落的結(jié)構(gòu)，促進(jìn)濾食效率高的植食性大型浮游動(dòng)物，特別是枝角類(lèi)種群的發(fā)展，進(jìn)而降低藻類(lèi)生物量。非經(jīng)典生物操縱是利用濾食性魚(yú)類(lèi)（主要有鰱魚(yú)、鳙魚(yú)、羅非魚(yú)等）來(lái)直接攝食藻類(lèi)。 　　鄭君等[7]通過(guò)分析調(diào)蓄水庫(kù)魚(yú)種及其食性分析，采用非經(jīng)典生物操縱技術(shù)，有針對(duì)性地選擇濾食性魚(yú)類(lèi)，如投放鰱、鳙和草魚(yú)3種魚(yú)類(lèi)，投放比例為2∶2∶1，鰱鳙魚(yú)投放密度為10 g/m3，魚(yú)苗1～2齡，投放時(shí)間為每年的4—5月上中旬。結(jié)果表明，該方法對(duì)夏季高溫期調(diào)蓄水庫(kù)中的優(yōu)勢(shì)種屬

10、微囊藻的控制效果明顯，藻類(lèi)含量可以控制在每升2.0107個(gè)左右，去除率可達(dá)到45%～50%，每年可節(jié)約費(fèi)用16萬(wàn)元。賈柏櫻等[8]在預(yù)沉池中采用放養(yǎng)鰱魚(yú)的生物操縱技術(shù)可高效、穩(wěn)定地控制藻類(lèi)數(shù)量，并對(duì)原水濁度、氨氮起到穩(wěn)定作用，在高藻期還可降低原水CODMn、總磷濃度等。采用生物除藻技術(shù)，再聯(lián)合常規(guī)處理工藝除藻，可以使藻類(lèi)得到較徹底的去除。特別是對(duì)于以藍(lán)藻為優(yōu)勢(shì)種的夏季原水，該聯(lián)合技術(shù)的效果更為明顯。陳來(lái)生等[9]對(duì)千島湖水域?qū)嵤B(yǎng)殖式圍隔，每年投放大規(guī)格鰱鳙魚(yú)種5.0105 kg以上，計(jì)1 000萬(wàn)尾，密度達(dá)到8.5 g/m3，同時(shí)對(duì)網(wǎng)圍養(yǎng)殖區(qū)域?qū)嵤┙麧O，經(jīng)3年試驗(yàn)，水華未再出現(xiàn)。

11、 　　經(jīng)典的生物操縱方法主要是利用浮游動(dòng)物控制藻類(lèi)，所以多運(yùn)用于小型的、封閉的淺水水體。非經(jīng)典生物操縱核心是利用魚(yú)類(lèi)控藻，對(duì)于藍(lán)藻水華控制效果較好，但是很難控制所有的藻類(lèi)，且對(duì)于魚(yú)類(lèi)的種類(lèi)和密度也難以控制。 　　2.3、 微生物控藻 　　微生物控藻技術(shù)是通過(guò)微生物直接或間接殺死藻類(lèi)，溶解藻細(xì)胞，從而改善水質(zhì)。呂樂(lè)等[10]在北京市延慶縣媯水現(xiàn)場(chǎng)圍隔水體中，通過(guò)投加由芽孢桿菌、酵母菌、乳酸菌、放線(xiàn)菌和沼澤紅假單胞菌組成的環(huán)境有效微生物菌劑（EM菌劑）治理藍(lán)藻水華污染的效果進(jìn)行了研究。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，EM菌劑可以快速降低藍(lán)藻數(shù)量，使藍(lán)藻生物量減少55%以上，還可以

12、降低氮磷營(yíng)養(yǎng)元素含量，從而控制藍(lán)藻水華的發(fā)展。孔赟等[11]利用前期分離獲得的溶藻菌Streptomyces sp.HJC-D1研究固定化微生物技術(shù)強(qiáng)化污染水源水除藻以及脫氮性能。結(jié)果表明，對(duì)照組和試驗(yàn)組的水體葉綠素a平均去除率分別為（71.665.35）%和（80.944.36)%,NH4+-N的平均去除率為（77.762.83）%和（72.363.18）%。國(guó)內(nèi)外對(duì)微生物溶藻的研究已取得一定成果，并且逐步向溶藻活性物質(zhì)分離、提純和結(jié)構(gòu)鑒定等研究方向發(fā)展[2]。 　　微生物溶藻技術(shù)目前多停留在實(shí)驗(yàn)室階段，缺乏實(shí)際大規(guī)模應(yīng)用實(shí)例。新的微生物物種的引進(jìn)對(duì)原有水體生態(tài)平衡的安全影響不可控的因素導(dǎo)致該種方法有一定限制。