富營養化水體微生物生態修復技術探析

鄧潔，吳家權

（湖南工業大學，湖南株洲412000）

富營養化水體微生物生態修復技術探析

鄧潔，吳家權

（湖南工業大學，湖南株洲412000）

在分析富營養化水體微生物修復原理與技術優勢的基礎上，通過微生物修復劑修復銅綠微囊藻水華性能的具體分析，達到對微生物生態修復技術的進一步了解。

富營養化；水體微生物；修復技術

隨著環境資源開發力度的不斷加大，大量的磷與氮等營養物質進入河口、海灣、湖泊等水體地表，隨著水體富營養化進程的不斷加快，已經成為人們最為關注的一個問題。但是富營養化問題的不斷加快，已經威脅到飲用水的安全與供應。目前，在學術界內，微生物修復營養化水體已經成為研究的熱點。

1 富營養化水體微生物修復原理及技術優勢

1.1 修復原理

所謂的微生物修復技術，就是在人為條件下，利用微生物來建立生態系統，加快能量流動和物質的循環，強化微生物對于水體之中氮、磷的吸附、降解和轉化，這樣還可以修復水體，減少水體的富營養化程度[1]。

1.2 技術優勢

與傳統的修復技術相互比較分析，微生物修復的特點在于：第一，對于環境的保護較好，不會有第二次的污染發生；第二，在處理方面花費的資金較少，不到傳統處理費用的一半；第三，處理效率較高，并且處理時間較短；第四，控制操作相對簡單；第五，實施原位的修復處理，這樣才可以減少對環境的干擾。

2 微生物修復劑修復銅綠微囊藻水華性能研究

2.1 實驗目的

將微生物修復劑添加到銅綠微囊藻純藻中，觀察期效果，初步探索微生物修復劑對其產生的影響，從而確定修復劑本身的最佳使用量。在試驗條件下，微生物修復劑的使用量分別是0 g/m3，1 g/m3，2 g/m3，5 g/m3和8 g/m3，然后對藻種生物量進行監測，這樣就可以對微生物修復劑有初步的了解，并且還可以了解對生長的抑制效果，同時還可以確定最佳的投入量[2]。

2.2 實驗材料和方法

2.2.1 藻種與培養基

就銅綠微囊藻藻種來說，M11培養一般都是在小型實驗之中使用。因此，后續的實驗培養基之中會選擇M11培養。

2.2.2 微生物修復劑投加量

本次實驗過程中的劑量主要是按照實際的投加量，將其具體劃分對照組和實驗組，其劑量為1 g/m3，2 g/m3，5 g/m3，8 g/m3，每一組的實驗設一組平行。

2.2.3 培養條件與方法

在具體培養中，需要在500 mL的錐形瓶重放入200 mL的M11培養基，通過121的高溫，來進行滅菌處理，要求時間控制在20 min。在M11培養基之中選擇對數生長期的銅綠微囊藻純藻種定量的接入，之后再用人工氣候箱進行培養處理。培養光照3 000 lux，培養溫度26℃，光暗比按照12∶12進行。在進行光照的時候，需要進行3~4次/d錐形瓶的搖動，并且交換錐形瓶的位置。在藻種投加量控制的時候，具體的設置要按照一組平行樣進行。

2.2.4 藻類生長及水質監測

測定生物量一般會選擇血球計數板來實現其測試。在上午9時進行取樣處理，每一次的樣品技術選擇3次平均數，其實驗的周期一共為18 d。

2.3 結果與討論

圖1是不同修復劑量下的銅綠微囊藻生長過程圖片展示，劑量劃分為0 g/m3，1 g/m3，2 g/m3，5 g/m3和8 g/m3。

圖1 不同修復劑量下全國銅綠微囊藻生長過程圖片

2.3.1 微生物修復劑對生長情況的影響

在不同修復劑量下，銅綠微囊藻的藻密度監測的生長曲線見圖2。從圖2中不同劑量下5種微生物的生長曲線可以了解到，在經過3~4 d的遲緩期之后，就會進入對數的生長期，從生長趨勢來看，其藻細胞濃度會隨著修復劑量的增加而逐漸地降低，這就表明了修復劑對于銅綠微囊藻生長能夠產生明顯的抑制作用[3]。

圖2 銅綠微囊藻生長曲線

2.3.2 不同修復劑下的密度去除率比較

按照實際的監測來對去除率進行分析，具體見表1所示，對于平均去除率結果見圖3。按照圖3的實際結果，就可以與對照組相比，隨著投藥量的增大，其平均去除率也會逐漸增大，在1 g/m3，2 g/m3，5 g/m3和8 g/m3的時候，其去除率為20%，28%，30%，34%，這就表明銅綠微囊藻會受到微生物修復劑的影響。在數據的分析之中，當2 g/m3，5 g/m3和8 g/m3的投入量之下，去除率彼此之間是接近的[4]。

表1 不同修復劑投下藻密度去除率 %

圖3 平均去除率

2.4 結論及利用

當到達一定投加量的時候，微生物生態修復劑所發揮的抑制作用就非常明顯，同時，對于銅綠微囊藻水華中的實驗體系的水質也會達到一定程度的改善與修復。另外，考慮到不同投加量下微生物修復劑對于水體的恢復，對于藻類生長的抑制以及經濟因素等，當水體之中主要的爆發為藍藻水華，那么就需要將最佳的投藥量控制在2 g/m3。

目前，實驗藻種培養主要是利用培養基進行，但是其營養鹽濃度與一般的富營養水體相比，其鹽濃度較高，在下一步的試驗之中可以研究水體的營養鹽條件，確保其能夠滿足實際富營養化水體之中的氮磷營養鹽以及各種微量元素等條件，這樣的研究，對于實際水體更具意義。

3 結語

總而言之，無論是國外的研究，還是國內的研究，沒有任何一種修復技術能夠將水體之中的營養物質完全地剔除，進而對水體的富營養化加以控制。所以，微生物修復技術的使用過程中，要懂得兼顧，能夠通過水生植物生態和微生物修復融合，再結合實驗的證明，就可以對微生物修復技術有一個全面認知，這樣也便于今后在對富營養化水體微生物生態修復技術使用時更加得心應手，進而將水體富營養化徹底修復。

[1]譚淑妃.幾種富營養化水體生態修復技術的比較[J].中國水運(下半月)，2016(7)：113-116.

[2]翟海波.富營養化水體的微生物修復技術[J].資源節約與環保，2015(5)：46.

[3]張震，隋曉松，關柏清.淺析水體富營養化的生態修復技術[J].黑龍江環境通報，2011(1)：63-65.

[4]蔣然，崔樹彬，汪義杰.富營養化水體生態修復的強化除磷技術及其應用[J].工業用水與廢水，2010(2)：6-10.

Study on microbial ecological restoration technology in eutrophic water

DENG Jie,WU Jiaquan
（Hunan University of Technology,Hunan 412000,China）

Based on the eutrophic water bioremediation principle and technology advantages,this paper analyzes the microbial remediation capability of Microcystis aeruginosa bloom,and has a better understanding of microbial ecological remediation technology.

eutrophication;aquatic organisms;remediation technology

X703

A

1674-0912（2017）05-0036-03

2017－03－02）

湖南省教育廳自科項目“微波法制備改性膨潤土及其治理富營養化水體藻華研究”（15C0386）

鄧潔（1973-），女，四川人，碩士，講師，專業方向：污水處理。