鄧潔，吳家權(quán)

（湖南工業(yè)大學(xué)，湖南株洲412000）

富營養(yǎng)化水體微生物生態(tài)修復(fù)技術(shù)探析

鄧潔，吳家權(quán)

（湖南工業(yè)大學(xué)，湖南株洲412000）

在分析富營養(yǎng)化水體微生物修復(fù)原理與技術(shù)優(yōu)勢的基礎(chǔ)上，通過微生物修復(fù)劑修復(fù)銅綠微囊藻水華性能的具體分析，達(dá)到對微生物生態(tài)修復(fù)技術(shù)的進(jìn)一步了解。

富營養(yǎng)化；水體微生物；修復(fù)技術(shù)

隨著環(huán)境資源開發(fā)力度的不斷加大，大量的磷與氮等營養(yǎng)物質(zhì)進(jìn)入河口、海灣、湖泊等水體地表，隨著水體富營養(yǎng)化進(jìn)程的不斷加快，已經(jīng)成為人們最為關(guān)注的一個問題。但是富營養(yǎng)化問題的不斷加快，已經(jīng)威脅到飲用水的安全與供應(yīng)。目前，在學(xué)術(shù)界內(nèi)，微生物修復(fù)營養(yǎng)化水體已經(jīng)成為研究的熱點(diǎn)。

1 富營養(yǎng)化水體微生物修復(fù)原理及技術(shù)優(yōu)勢

1.1 修復(fù)原理

所謂的微生物修復(fù)技術(shù)，就是在人為條件下，利用微生物來建立生態(tài)系統(tǒng)，加快能量流動和物質(zhì)的循環(huán)，強(qiáng)化微生物對于水體之中氮、磷的吸附、降解和轉(zhuǎn)化，這樣還可以修復(fù)水體，減少水體的富營養(yǎng)化程度[1]。

1.2 技術(shù)優(yōu)勢

與傳統(tǒng)的修復(fù)技術(shù)相互比較分析，微生物修復(fù)的特點(diǎn)在于：第一，對于環(huán)境的保護(hù)較好，不會有第二次的污染發(fā)生；第二，在處理方面花費(fèi)的資金較少，不到傳統(tǒng)處理費(fèi)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(fù)處理，這樣才可以減少對環(huán)境的干擾。

2 微生物修復(fù)劑修復(fù)銅綠微囊藻水華性能研究

2.1 實驗?zāi)康?/p>

將微生物修復(fù)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(fù)劑對其產(chǎn)生的影響，從而確定修復(fù)劑本身的最佳使用量。在試驗條件下，微生物修復(fù)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(jìn)行監(jiān)測，這樣就可以對微生物修復(fù)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(yǎng)基

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

2.2.2 微生物修復(fù)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(shè)一組平行。

2.2.3 培養(yǎng)條件與方法

在具體培養(yǎng)中，需要在500 mL的錐形瓶重放入200 mL的M11培養(yǎng)基，通過121的高溫，來進(jìn)行滅菌處理，要求時間控制在20 min。在M11培養(yǎng)基之中選擇對數(shù)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(jìn)行培養(yǎng)處理。培養(yǎng)光照3 000 lux，培養(yǎng)溫度26℃，光暗比按照12∶12進(jìn)行。在進(jìn)行光照的時候，需要進(jìn)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(shè)置要按照一組平行樣進(jìn)行。

2.2.4 藻類生長及水質(zhì)監(jiān)測

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

2.3 結(jié)果與討論

圖1是不同修復(fù)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(fù)劑量下全國銅綠微囊藻生長過程圖片

2.3.1 微生物修復(fù)劑對生長情況的影響

在不同修復(fù)劑量下，銅綠微囊藻的藻密度監(jiān)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(jīng)過3~4 d的遲緩期之后，就會進(jìn)入對數(shù)的生長期，從生長趨勢來看，其藻細(xì)胞濃度會隨著修復(fù)劑量的增加而逐漸地降低，這就表明了修復(fù)劑對于銅綠微囊藻生長能夠產(chǎn)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(fù)劑下的密度去除率比較

按照實際的監(jiān)測來對去除率進(jìn)行分析，具體見表1所示，對于平均去除率結(jié)果見圖3。按照圖3的實際結(jié)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(fù)劑的影響。在數(shù)據(jù)的分析之中，當(dāng)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(fù)劑投下藻密度去除率 %

圖3 平均去除率

2.4 結(jié)論及利用

當(dāng)?shù)竭_(dá)一定投加量的時候，微生物生態(tài)修復(fù)劑所發(fā)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(zhì)也會達(dá)到一定程度的改善與修復(fù)。另外，考慮到不同投加量下微生物修復(fù)劑對于水體的恢復(fù)，對于藻類生長的抑制以及經(jīng)濟(jì)因素等，當(dāng)水體之中主要的爆發(fā)為藍(lán)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(yǎng)主要是利用培養(yǎng)基進(jìn)行，但是其營養(yǎng)鹽濃度與一般的富營養(yǎng)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(yǎng)鹽條件，確保其能夠滿足實際富營養(yǎng)化水體之中的氮磷營養(yǎng)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(jié)語

總而言之，無論是國外的研究，還是國內(nèi)的研究，沒有任何一種修復(fù)技術(shù)能夠?qū)⑺w之中的營養(yǎng)物質(zhì)完全地剔除，進(jìn)而對水體的富營養(yǎng)化加以控制。所以，微生物修復(fù)技術(shù)的使用過程中，要懂得兼顧，能夠通過水生植物生態(tài)和微生物修復(fù)融合，再結(jié)合實驗的證明，就可以對微生物修復(fù)技術(shù)有一個全面認(rèn)知，這樣也便于今后在對富營養(yǎng)化水體微生物生態(tài)修復(fù)技術(shù)使用時更加得心應(yīng)手，進(jìn)而將水體富營養(yǎng)化徹底修復(fù)。

[1]譚淑妃.幾種富營養(yǎng)化水體生態(tài)修復(fù)技術(shù)的比較[J].中國水運(yùn)(下半月)，2016(7)：113-116.

[2]翟海波.富營養(yǎng)化水體的微生物修復(fù)技術(shù)[J].資源節(jié)約與環(huán)保，2015(5)：46.

[3]張震，隋曉松，關(guān)柏清.淺析水體富營養(yǎng)化的生態(tài)修復(fù)技術(shù)[J].黑龍江環(huán)境通報，2011(1)：63-65.

[4]蔣然，崔樹彬，汪義杰.富營養(yǎng)化水體生態(tài)修復(fù)的強(qiáng)化除磷技術(shù)及其應(yīng)用[J].工業(yè)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(yǎng)化水體藻華研究”（15C0386）

鄧潔（1973-），女，四川人，碩士，講師，專業(yè)方向：污水處理。