PDF《微生物在富营养化水体生物修复中的作用*》

198 中国生态农业学报

2009 第17 卷 化程度,修复水体自净功能.目前对水体生物修复 中植物修复的研究很多,但针对生物修复过程中微 生物对水体生物修复作用影响的研究较少.本文介 绍了水体生物修复过程中相关的重要微生物,并总 结了微生物在水体生物修复系统中及在生物修复功 能中的作用,以求能够为今后相关领域的研究提供 理论参考.

1 水体富营养化与微生物修复 1.1 水体富营养化及成因 水体富营养化是指水体接纳过量的氮、磷等营 养物质,使藻类以及其他水生生物异常繁殖,水体 透明度和溶解氧变化,造成水质恶化,加速水体老 化,使水生生态系统和水体功能受到影响和破坏, 影响水资源利用,给饮用、工农业供水、水产养殖、 旅游以及水上运输等带来巨大损失,并对人体健康 构成危害的现象[2] . 水体富营养化分为天然富营养化和人为富营养 化.天然富营养化要经过几千年甚至几万年才能完 成,而人类经济活动可导致湖泊在几年内就出现富 营养化.可见人为富营养化是目前水体富营养化的 主要原因.水体中藻类生长离不开碳、氮、磷3种关键元素的存在,而这

3 种元素也是引起水体富营 养化的决定因素.在受氮、磷元素影响的水体中, 尤其是封闭水体,藻类会不断大量繁殖,消耗水体 中大量溶解氧(DO),而藻类的死亡和解体又会将从 水体中所吸收的氮、磷元素释放回水体,从而造成 水体中藻类的恶性循环繁殖.另外水体中可供藻类 利用的碳、氮远远多于可利用的磷元素,磷元素通 常被认为是水体富营养化的限制因子.对于水体富 营养化状况,英国国家环境署规定,在静止水体中, 总磷浓度 0.086 mg・L?1 为富营养化的临界值[3] .国 际上一般认为湖水中总磷浓度 0.02 mg(P)・L?1 、总 氮浓度 0.2 mg(N)・L?1 是水体富营养化的发生浓 度[4] .我国考虑到湖泊总氮、总磷等营养盐浓度普 遍较高的实际情况,对总氮、总磷标准进行适当调 整后通过界定叶绿素含量、总氮、总磷、COD、透 明度等水质指标值,对我国湖泊富营养化程度进行 了分类,具体见表 1[5] . 1.2 水体微生物修复 生物修复(Bioremediation)是一种利用特定的生 物(植物、微生物或原生动物) 吸收、转化、清除或 降解环境污染物,实现环境净化、生态效应恢复的 生物措施[6] .而微生物修复是生物修复的一类,其 基本原理是利用自然界中微生物对污染物的生物代 表1我国湖泊富营养化分级标准 Tab.

1 Eutrophication grading standard of lake in China 营养程度 Nutrient degree 总磷 Total P (mg・L?1 ) 总氮 Total N (mg・L?1 ) COD (mg・L?1 ) Chl. (mg・m?3 ) SD (m) 0.001 0.02 0.15 0.5 10.00 0.004 0.05 0.40 1.0 5.00 0.010 0.10 1.00 2.0 3.00 0.025 0.30 2.00 4.0 1.50 贫营养 Oligotrophic lake 中营养 Mesotrophic lake 0.050 0.50 4.00 10.0 1.00 0.100 1.00 8.00 26.0 0.50 0.200 2.00 10.00 64.0 0.40 0.600 6.00 25.00 160.0 0.30 0.900 9.00 40.00 400.0 0.20 富营养 Eutrophic lake 1.300 16.00 60.00

1 000.0 0.12 谢作用.微生物修复的基本思想是在人为促进条件 下,通过提供氧气,添加氮、磷营养盐,接种经过 驯化培养的高效微生物等来强化其修复过程,迅速 去除污染物质.目前,水体微生物修复的研究已成 为学术界广泛关注的热点问题,正处于相当活跃的 发展时期.可以看出利用微生物技术对水体生态环 境进行修复将会是