微生物菌劑在河道修復(fù)中的作用

1、河北大學(xué)學(xué)年論文（課程設(shè)計(jì)）微生物菌劑在河道修復(fù)中的作用摘要III!隨著河道的污染越來越嚴(yán)重，人民面臨的問題也越來越嚴(yán)重，近些年來，很II多專家們?cè)趯?duì)河道的修復(fù)過程中研究了很多修復(fù)技術(shù)， 實(shí)施了很多修復(fù)措施，其|中微生物菌劑修復(fù)技術(shù)是最環(huán)保也最有效的措施，因此我們必須了解微生物菌劑|對(duì)河道修復(fù)的作用，只有這樣我們才可以更好的去選擇最合適的菌劑。河道修復(fù)!是一個(gè)比較復(fù)雜的過程，不能只靠微生物菌劑修復(fù)技術(shù)來完成， 還需要結(jié)合其他I的修復(fù)技術(shù)，綜合起來的作用才是最有效的。本文就將著重介紹微生物菌劑對(duì)河I道修復(fù)的作用以及它的研究進(jìn)展。裝關(guān)鍵詞：微生物菌劑河道修復(fù)訂AbstractAs the rive

2、r pollution is more and more serious, people are faced with the problemI；is becoming more and more serious, in recent years, many experts in the repairI；process of river cha nnel was studied a lot of repair tech no logy, a lot of repairiimeasures, in clud ing microbial age nts repair tech no logy is

3、 one of the mostiien vir onmen tal protect ion is the most effective measures,so we have to explore the丨effects of microbial age nts to river restorati on, on ly in this way we can be better toIchoose the most suitable ino cula nts. River restorati on is a complex process, not justiiby microbial age

4、 nts to complete the repair tech no logy, also n eed to be comb ined withI1other repair tech no logy, the effect of comb in ati on is the most effective. This paper裝will focus on the role of microbial agents to river restoration and it course of study.Keywords: microbes bacteria age nt or age nts ri

5、ver restorati on訂線河北大學(xué)學(xué)年論文（課程設(shè)計(jì)）目錄一 引言 1I|二河道生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)的含義 2I丨三微生物修復(fù)技術(shù)種類 3I|I四微生物菌劑修復(fù)技術(shù)研究進(jìn)展及其作用機(jī)制4III4.1多環(huán)芳烴的微生物降解4II4.2投加優(yōu)勢(shì)菌法 4I裝五微生物菌劑修復(fù)技術(shù)的最新進(jìn)展 6六微生物菌劑對(duì)河道的修復(fù)中存在的問題 7訂七總結(jié) 8,參考文獻(xiàn) 9線河北大學(xué)學(xué)年論文(課程設(shè)計(jì))引言I隨著經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，人民生活水平的日益提高，城市化進(jìn)程加快，河道污!染已經(jīng)越來越嚴(yán)重。河流是陸地生態(tài)系統(tǒng)和水生態(tài)系統(tǒng)間物質(zhì)循環(huán)的主要通道 ，I!健康的河流能夠?qū)崿F(xiàn)生態(tài)以及水利等諸多重要功能 。然而河流生態(tài)比較容易

6、受I!到外來污染的影響，并且一旦發(fā)生污染，則很容易波及整個(gè)流域。根據(jù)水利部對(duì)全I(xiàn)|國700余條長約10萬km河流開展的水資源質(zhì)量評(píng)價(jià)：46.5%的河床受到污染|（相當(dāng)于VI、V類）；10.6%的河床嚴(yán)重污染（已劣于 V類），水體己喪失使用'價(jià)值。90%以上的城市水域污染嚴(yán)重。在全國七大流域中，太湖、淮河、黃河流!域均有70%上的河段受到污染；海河、松遼流域污染也相當(dāng)嚴(yán)重，污染河段占'60%上2。同時(shí)由于資源的不當(dāng)利用和氣候等因素,部分河道的生態(tài)環(huán)境嚴(yán)重退裝化。在這種情況下，研究發(fā)展河道修復(fù)技術(shù)是十分必要的，尤其是微生物菌劑在 河道修復(fù)中的作用。訂線第1頁河北大學(xué)學(xué)年論文(課程設(shè)

7、計(jì))二河道生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)的含義I嚴(yán)格來說，修復(fù)包括恢復(fù)、重建等幾個(gè)方面的含義?；謴?fù)是指受損狀態(tài)恢復(fù)!到未被損害前的完美狀態(tài)的行為，即包括回到起始狀態(tài)又包括完美和健康的含義I!重建是將生態(tài)系統(tǒng)的現(xiàn)有狀態(tài)進(jìn)行改善，結(jié)果是增加人類所需要的特點(diǎn)，使生態(tài)I!系統(tǒng)進(jìn)一步遠(yuǎn)離它的起始狀態(tài)。|河流生態(tài)修復(fù)是在遵循自然規(guī)律的前提下，控制待修復(fù)生態(tài)系統(tǒng)的演替方向|和演替過程，把退化的生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)或重建到既可以最大限度地為人類所利用，|又保持了系統(tǒng)的必要功能，并使系統(tǒng)達(dá)到自維持的狀態(tài)。通常沒有必要也難以將!河流修復(fù)至完全自然的狀態(tài)，而是根據(jù)經(jīng)濟(jì)技術(shù)條件修復(fù)至人類所需要的合適狀態(tài)。裝訂線第2頁河北大學(xué)學(xué)年論文(課程設(shè)計(jì)

8、)三微生物修復(fù)技術(shù)種類微生物修復(fù)技術(shù)是指利用微生物，將存在于土壤、地下水和海洋等環(huán)境中的 有毒有害的污染物降解或轉(zhuǎn)化為無害物質(zhì)，從而使污染生態(tài)環(huán)境修復(fù)為正常生態(tài) 環(huán)境的工程技術(shù)體系。微生物修復(fù)技術(shù)主要包括土著微生物培養(yǎng)法和接種微生物法。根據(jù)工程實(shí)施 方法又可以分為原位修復(fù)技術(shù)和異位修復(fù)技術(shù)。 原位修復(fù)技術(shù)就是主要依賴于土 著微生物的降解能力處理污染水體。異位修復(fù)技術(shù)就是通過投加外源的微生物 （光合細(xì)菌PSB有效微生物群EM東江菌、集中式生物系統(tǒng) CBS固定化細(xì)菌 等）來治理污水。下面我將介紹這兩種技術(shù)方法：（1）土著微生物培養(yǎng)法這種微生物修復(fù)技術(shù)是通過向水體中投加營養(yǎng)物質(zhì)、促生液、電子受體或共

9、代謝基質(zhì)或增加水體中的溶解氧來激活水體環(huán)境中本 身就具有降解污染物能力的土著微生物，充分發(fā)揮土著微生物對(duì)污染物的降解能 力，從而達(dá)到水體修復(fù)的目的。徐亞同等研究的水體凈化促生液（主要含有多種酶、有機(jī)酸、微量元素和維生素等成分），對(duì)上海徐匯區(qū)上澳塘黑臭水體進(jìn)行生 物修復(fù)試驗(yàn)。研究發(fā)現(xiàn)，該促生液可以增加水體中微生物多樣性， 使污染水體向 良性生態(tài)系統(tǒng)發(fā)展，從而促進(jìn)水體中污染物的降解， 達(dá)到凈化水質(zhì)的目的。有些 有機(jī)污染物不能作為碳源和能源被微生物利用，但是在添加其他的基質(zhì)提供碳源 和能源后，水體中的微生物（包括凈水微生物）能快速生長，水體中的污染物（氮、 磷、硫化物等）會(huì)通過這些微生物的代謝作用而

10、被降解轉(zhuǎn)化，從而使污染水體得以凈化。（2）接種微生物法這種技術(shù)是通過向污染水體中投加菌種來實(shí)現(xiàn)凈水效果的。引入菌種主要來源：從污染水體中富集的土著微生物；從其他自然生態(tài)環(huán) 境中分離的微生物；基因工程菌。美國一家公司的科學(xué)家針對(duì)城市內(nèi)陸河的有 機(jī)污染，開發(fā)研制了 CBS水體生物修復(fù)技術(shù)，用噴灑微生物的方法把被污染河道 水體中有機(jī)物轉(zhuǎn)化為無機(jī)物，構(gòu)成了降解功能強(qiáng)大的微生物菌群， 它不僅可以去 除水體中有機(jī)污染物、消除惡臭和解決水體富營養(yǎng)化問題， 而且對(duì)底泥有一定的 消化作用。四微生物菌劑修復(fù)技術(shù)研究進(jìn)展及其作用機(jī)制4.1多環(huán)芳烴的微生物降解2000年郭楚玲等利用假單胞菌屬Pseudo mon as

11、、黃桿菌屬、莫拉氏菌屬、 弧菌屬、海桿菌屬等海洋細(xì)菌來降解低分子量的多環(huán)芳烴，其降解速率較快有利 于水污染的修復(fù)。2007年陶雪琴等4培養(yǎng)鞘氨醇單胞菌GY2B菌株GY2B通過降解水楊酸成 1-羥基-2-萘酸和萘，再經(jīng)過鄰苯二酚間位途徑裂解為2-羥基粘康酸半醛，最后通過TCA循環(huán)進(jìn)一步降解為CO和"0,進(jìn)而對(duì)多環(huán)芳烴進(jìn)行微生物降解達(dá)到修 復(fù)的效果。4.2投加優(yōu)勢(shì)菌法2000年丁吉震采 用Central Biological system公司的科學(xué)家開發(fā)研制的CBS水體修復(fù)技術(shù)，利用光合菌、孔酸菌、放線菌和酵母菌等構(gòu)成了功能強(qiáng)大 的菌團(tuán)，投放4040kg生物制劑到重慶桃花溪中，去除水體中

12、有機(jī)污染物，消除 惡臭并解決水體富營養(yǎng)化問題。2001年任翱和史家梁采用光合細(xì)菌PSB硝化細(xì)菌NB玉壘菌S0等有益 微生物進(jìn)行溫室育鱉，有益微生物的聯(lián)合使用可以有效分解底泥中的污染物，去除水體中的有機(jī)物氨氮、亞硝態(tài)氮，減少換水次數(shù)、節(jié)約用水量，并起到保護(hù)環(huán) 境的作用。2005年薛維納等研究的復(fù)合微生物含有4個(gè)功能菌群：氨化菌、硝化菌、 反硝化菌、磷細(xì)菌，其中每個(gè)菌群的細(xì)顆粒狀含活菌數(shù)109個(gè)/mg。用這個(gè)微生物菌劑對(duì)城市污染河流進(jìn)行靜態(tài)模擬處理，水體中氨態(tài)氮、磷酸鹽的濃度均有不 同程度的先上升后下降趨勢(shì) ，當(dāng)復(fù)合微生物菌劑添加濃度為0.4g/L時(shí)，磷酸鹽 的去除率達(dá)到最大為25.52%,復(fù)合微

13、生物菌劑添加濃度為0.8g/L時(shí)氨態(tài)氮、硝 態(tài)氮的去除率達(dá)到最大分別為 81.06%、69.2%。2008年趙海霞等利用硅酸鹽細(xì)菌GY03菌株（學(xué)名是膠質(zhì)芽胞桿菌）所產(chǎn)生 的絮凝物質(zhì)對(duì)煤礦廢水的吸附作用和處理效果進(jìn)行探討， 其結(jié)果表明硅酸鹽細(xì)菌 GY03菌株所產(chǎn)生的絮凝劑對(duì)水樣的最大絮凝率達(dá) 97.94% SS去除率達(dá)99.43%,對(duì)總鐵Zf+和Ti4+的最大去除率分別為91.94%、90.93%。由此可見硅酸鹽細(xì)菌GY03菌株所產(chǎn)生的絮凝劑能夠有效改善受污染水體的水質(zhì)，微生物在遭受有毒有害的污染后將會(huì)有一個(gè)天然的馴化選擇的過程，使適合的微生物得到不斷增長繁殖，i數(shù)量不斷增多后，能培育出在某種

14、污水環(huán)境下生長的微生物，1!的微生物修復(fù)。因此我們可以利用這個(gè)菌株來大量生產(chǎn)菌劑，1:修復(fù)。這將有利于水污染更好的進(jìn)行河道的第5頁河北大學(xué)學(xué)年論文(課程設(shè)計(jì))五微生物菌劑修復(fù)技術(shù)的最新進(jìn)展隨著微生物菌劑修復(fù)技術(shù)的發(fā)展，近幾年來一些用于水體修復(fù)的營養(yǎng)劑、刺激劑或表面活性劑的發(fā)明專利相繼問世。Levy 9發(fā)明了一種用于水和陸地環(huán)境中有機(jī)或無機(jī)污染物控制的污染物減少劑傳遞物質(zhì)，這種污染物減少劑除包含 微生物制劑外，還含有營養(yǎng)劑（碳源、氮源、磷源的混合物）、成膜劑（用來增加油/水界面，提高生物可利用性），可用于修復(fù)被石油、柴油、汽油等污染的水 體。Wolfe等何針對(duì)受硝基有機(jī)化合物、鹵代烴、五氯酚（P

15、CP）以及重金屬等污 染水體的修復(fù)，發(fā)明了生物刺激劑，該生物刺激劑主要包含一種從沉積物中提取 的還原劑，這種還原劑通常具有較高的有機(jī)質(zhì)含量， 通過暴露于氧氣或空氣， 被 還原的污染物繼而可被氧化成對(duì)環(huán)境無毒無害的產(chǎn)物。實(shí)踐證明，這種生物刺激 劑可應(yīng)用于受有機(jī)物污染水體的原位或間歇修復(fù)過程。唐玉斌等m采用美國EIT公司生產(chǎn)的生物激活劑，對(duì)上海植物園的景觀水體進(jìn)行了現(xiàn)場修復(fù)試驗(yàn)。結(jié)果發(fā) 現(xiàn)，該生物激活劑可促進(jìn)水體中有機(jī)物的降解，去除氨氮、磷等污染物效果十分顯著，同時(shí)對(duì)提升水體溶解氧和提高水體透明度也很有作用。污染水體中烴類的降解可通過向水體中添加一種無毒且具有一定表面活性、可生物降解的烴溶液和氮、

16、磷等營養(yǎng)物質(zhì)而得到強(qiáng)化。該表面活性劑能夠增強(qiáng)憎水性化合物的親水性和 生物可利用性，從而提高微生物的有機(jī)物降解速率。因此人們?cè)诩尤肽撤N營養(yǎng)成 分的同時(shí)，往往復(fù)合加入表面活性劑。第6頁河北大學(xué)學(xué)年論文(課程設(shè)計(jì))六微生物菌劑對(duì)河道的修復(fù)中存在的問題微生物修復(fù)污染河道也存在一定的局限性 ，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：微 生物難于降解污染物的存在會(huì)導(dǎo)致水體修復(fù)困難、修復(fù)效果甚微；由于微生物對(duì)污染物降解的專一性使得并非進(jìn)入環(huán)境的所有污染物都能被生物去除；微生物的活性受溫度、酸堿性等環(huán)境因素的影響較大 ；微生物對(duì)污染物的降解存在 極限濃度，超過這個(gè)濃度，微生物的降解能力就顯得明顯不足?？傊?，污染河道的修復(fù)是一

17、項(xiàng)極其復(fù)雜的系統(tǒng)工程。 而目前我國的河道污染 情況均較為嚴(yán)重，僅僅采用單一的微生物修復(fù)技術(shù)是很難達(dá)到理想的修復(fù)效果 的。因此，要想達(dá)到預(yù)期的凈水效果，就要將微生物修復(fù)技術(shù)與其它修復(fù)技術(shù)相 結(jié)合來協(xié)同處理污水；另外，對(duì)新的生物修復(fù)技術(shù)要進(jìn)行深入研究和考察。在利 用微生物修復(fù)技術(shù)治理污染水體的過程中 ，今后的發(fā)展方向主要集中在：微生 物修復(fù)與物理化學(xué)修復(fù)（增加曝氣量，以提高水體中的溶解氧；投加表面活性劑等） 相結(jié)合的組合技術(shù)；采用現(xiàn)代分子生物學(xué)技術(shù)研究微生物修復(fù)的機(jī)理以及分離 培養(yǎng)高效降解菌和構(gòu)建基因工程菌以提高微生物降解污染物（氮素、有機(jī)物等）的效率等。第7頁河北大學(xué)學(xué)年論文(課程設(shè)計(jì))七總結(jié)現(xiàn)

18、在的河道修復(fù)過程中，微生物菌劑占有比較重要的作用，而且以后也會(huì)發(fā) 揮越來越重要的作用，如何更好的選擇最合適的微生物菌劑，是我們面臨的一大 難題。另外僅僅靠微生物修復(fù)技術(shù)難以很好的修復(fù)河道，只有將微生物菌劑修復(fù) 技術(shù)與其它修復(fù)技術(shù)相結(jié)合，從河道的功能定位、污染整治的目標(biāo)等方面入手， 才能更好地維護(hù)河道的良性循環(huán)和可持續(xù)發(fā)展。第8頁河北大學(xué)學(xué)年論文(課程設(shè)計(jì))參考文獻(xiàn)1 Karr J R, Chu EW. Sustai ning livi ng riversJ.Hydrobiologia, 2000,422/423:114.2 李振國.藻型富營養(yǎng)化水體的生態(tài)修復(fù)技術(shù)研究D.南京師范大學(xué)，2006 , 1.3 郭楚玲，鄭天凌，洪華生多環(huán)芳烴的微生物降解與生物修復(fù) J 海洋環(huán)境科學(xué)，2000, 19 (3) :24-28.4 陶雪琴，盧桂寧，等鞘氨醇單胞菌GY2B降解菲的特性及其對(duì)多種芳香有機(jī)物的代謝研究J 農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào)，2007,