生物控制與修復(fù)

1、生物控制技術(shù)在水體富營(yíng)生物控制技術(shù)在水體富營(yíng)養(yǎng)化防治中的應(yīng)用養(yǎng)化防治中的應(yīng)用一.什么是水體富營(yíng)養(yǎng)化二.現(xiàn)狀三.營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的主要來(lái)源四.水體富營(yíng)養(yǎng)化的危害五.水體富營(yíng)養(yǎng)化的生物學(xué)控制水體富營(yíng)養(yǎng)化水體富營(yíng)養(yǎng)化(eutrophication)是因水體中所含的氮、磷等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)過(guò)多而導(dǎo)致的一種水體效應(yīng)，主要表現(xiàn)有水中某些藻類(lèi)和大型水生植物異常增殖，水生生物種群?jiǎn)我换八|(zhì)變壞等，水生生態(tài)系統(tǒng)受到嚴(yán)重破壞，水體富營(yíng)養(yǎng)化主要發(fā)生在湖泊、河口、海灣等流速緩慢且水體更新時(shí)間較長(zhǎng)的水域。 水體水體出現(xiàn)富營(yíng)養(yǎng)化現(xiàn)出現(xiàn)富營(yíng)養(yǎng)化現(xiàn)象時(shí)主要表現(xiàn)為浮游象時(shí)主要表現(xiàn)為浮游藻類(lèi)大量繁殖，因占藻類(lèi)大量繁殖，因占優(yōu)勢(shì)的浮游藻類(lèi)的顏優(yōu)

2、勢(shì)的浮游藻類(lèi)的顏色色不同，水面不同，水面往往呈往往呈現(xiàn)現(xiàn)藍(lán)色藍(lán)色、紅色、紅色、棕色、棕色、乳白色等乳白色等。這種現(xiàn)象。這種現(xiàn)象在海洋中則叫做在海洋中則叫做赤潮赤潮或紅潮或紅潮，在江河、湖，在江河、湖泊中稱(chēng)為泊中稱(chēng)為“水華水華”。+我國(guó)的這種水體現(xiàn)象比較嚴(yán)重，淡水水域中，50%以上的湖泊，30%以上的大型水庫(kù)都出現(xiàn)過(guò)水體富營(yíng)養(yǎng)化。其中以太湖，巢湖和滇池尤為嚴(yán)重。而海域的水體富營(yíng)養(yǎng)化也不容樂(lè)觀。+20世紀(jì)80年代前，只有渤海發(fā)生過(guò)較多的赤潮；+進(jìn)入90年代后，東海成為赤潮發(fā)生最為頻繁的海域；+到了21世紀(jì)，除南海外。其他海域都頻頻爆發(fā)大面積的赤潮。這種現(xiàn)象正朝著頻率提高、面積增大、損失加大的趨勢(shì)發(fā)

3、展。+目前，世界上許多國(guó)家都出現(xiàn)了不同程度的水體富營(yíng)養(yǎng)化，該現(xiàn)象已經(jīng)不是區(qū)域性問(wèn)題了，大面積水體富營(yíng)養(yǎng)化，使淡水已嚴(yán)重缺乏的人類(lèi)面臨嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。 導(dǎo)致水體富營(yíng)養(yǎng)化的因素是水體中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的增加，其中最主要的是磷和氮。磷和氮的主要來(lái)源可概括為以下幾個(gè)方面： （1）從施肥的土壤中來(lái)：農(nóng)用化肥的主要成分是磷和氮。農(nóng)田被大量施肥后，若農(nóng)田水土流失以后，土壤中的氮、磷進(jìn)入水體，造成水體的富營(yíng)養(yǎng)化。 （2）從人和動(dòng)物的糞便中來(lái)：人和動(dòng)物的糞便一般來(lái)講都流向土壤和小河、湖泊等地方。在許多地方，糞便帶入土壤的磷遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)農(nóng)產(chǎn)品中的輸出，磷就這樣在土壤中年復(fù)一年的積累，造成水體的富營(yíng)養(yǎng)化。 （3）從工業(yè)廢水和生活

4、污水中來(lái)：在一般的工業(yè)廢水中一般都含有磷、氮和有機(jī)物質(zhì)。例如食品、化工、和輕工業(yè)所產(chǎn)生的廢水中。一些廠家為了節(jié)約生產(chǎn)成本或由于污水處理技術(shù)落后，工業(yè)廢水未經(jīng)處理或處理后的廢水沒(méi)有達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，就將廢水直接排放，導(dǎo)致水體的富營(yíng)養(yǎng)化，生活污水中主要是人們使用的洗滌劑和洗衣粉中的磷。 （4）從大氣中來(lái)：工業(yè)廢氣或汽車(chē)的尾氣直接排入大氣后，造成空氣中的氮，磷化合物嚴(yán)重超標(biāo)。這些化合物最終又通過(guò)降水匯集到水體中。 （1）產(chǎn)生毒素，直接毒死水中的生物，并隨著食物鏈不斷富集引起人類(lèi)中毒或死亡。 （2）使水產(chǎn)生臭味，并難以除去。目前已知能使水產(chǎn)生各種惡臭的藻類(lèi)有50種左右，大部分產(chǎn)生魚(yú)腥味。 (3）導(dǎo)致水體缺氧或

5、造成水體硫化氫、甲烷濃度升高，使水生生物缺氧或中毒而死。 (4）惡化水質(zhì)指標(biāo)，藻類(lèi)的大量繁殖使耗氧量增高，水體溶解氧濃度降低，色度、渾濁度增加，透明度下降，影響美觀。 （5）給凈水帶來(lái)困難。由于藻類(lèi)密度低，不易沉降，需消耗較多的混凝土和液氯，從而提高成本。5.1 控制肉食性魚(yú)類(lèi)或浮游生物食性魚(yú)類(lèi)5.2 引種大型沉水植物5.3 直接投加浮游動(dòng)物5.4 投加細(xì)菌 肉食性魚(yú)類(lèi)影響浮游生物食性魚(yú)類(lèi)的種類(lèi)和大小，浮游生物食性魚(yú)類(lèi)影響浮游動(dòng)物（水蚤）的豐度和種類(lèi)。經(jīng)典的生物操作理論、營(yíng)養(yǎng)級(jí)聯(lián)反應(yīng)、上行/下行理論在具體應(yīng)用時(shí)多用化學(xué)方法毒殺、選擇性網(wǎng)捕、電捕、垂釣等方法來(lái)減少50%100%的浮游生物食性魚(yú)，

6、或者高密度放養(yǎng)肉食性魚(yú)類(lèi)來(lái)減少浮游生物食性魚(yú)類(lèi)，促進(jìn)大型浮游動(dòng)物和地棲食性魚(yú)類(lèi)（可攝食地棲附生生物和浮游植物）的發(fā)展。 通過(guò)合理的生物操縱，培植大型沉水植物，利用植物及其微生物與環(huán)境之間的相互作用，通過(guò)物理吸附、吸收和分解等作用，能夠建立有效的浮游動(dòng)物種群，從而控制浮游植物的過(guò)量生長(zhǎng)，凈化水體。經(jīng)過(guò)植物直接吸收、微生物轉(zhuǎn)化、物理吸附和沉降作用除去氮、磷和懸浮顆粒，同時(shí)對(duì)重金屬分子也有降解效果。 水生植物包括鳳眼蓮、蘆葦、狹葉香蒲、加拿大海羅地、多穗尾藻、麗藻、破銅錢(qián)等許多種類(lèi)、可根據(jù)不同的氣候條件和污染物的性質(zhì)進(jìn)行適宜的選栽。 通過(guò)浮游動(dòng)物的攝食，可以達(dá)到直接控制浮游植物的目的，浮游動(dòng)物的攝食

7、減少了可食用浮游植物的生物量,從而使湖水保持清澈.晚夏的葉綠素含量可以通過(guò)總磷和水蚤生物量預(yù)測(cè),當(dāng)浮游生物食性魚(yú)的密度低于15/h，將會(huì)導(dǎo)致葉綠素降低。因此，以水蚤等大型透明蚤動(dòng)物占優(yōu)勢(shì)的湖泊中藻類(lèi)生物量和生產(chǎn)力較低?？勺C對(duì)不同的湖泊生態(tài)特征，篩選可控制優(yōu)勢(shì)種藻類(lèi)的浮游動(dòng)物直接投加。 細(xì)菌不僅可以分解有機(jī)物，而且可以作為浮游動(dòng)物的食物。細(xì)菌在藻類(lèi)不足或可食性藻類(lèi)短缺時(shí)，起到穩(wěn)定維持浮游動(dòng)物食物網(wǎng)的作用，防止因食物不足而引起浮游動(dòng)物生物量下降的情況。目前比較流行的有以下兩種。 (1) 投加PSB（光合細(xì)菌）。這種方法目前在日本、韓國(guó)、澳大利亞等國(guó)應(yīng)用較多，即通過(guò)定期向水中投加光合細(xì)菌來(lái)凈化水體。 (2)