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1、生物净化在水污染治理上的应用一l&鲺移生物净化在水污染治理上的应用黄韵辣任学勤(兰州大学生嚼军_;30o0o)(面再西安710061)水污染的治理包括内环境治理和外环境治理.前者是对污染源的治理,其难度大,耗资多.后者是利用自然环境净化能力对水污染的治理.生物净化就是外环境治理的重要手段,它是一种符合我国国情的水污染治理方法.由于地球上到处都有能参与净化活动的生物种属,它们通过本身特有的新陈代谢活动,吸收积累分解转化污染物,降低污染物浓度,使有毒物变为无毒,最终选剜水排放标准.因此利用生物净化污水受到人们的重视.具体方法如下.(一)沉淀处理法用于净化生活污水.在污染物还未藏坏水域自净能
2、力的前提下,采用简单的格栅,通过水中滤食性和沉食性动物的活动与运动提高水悻自诤船力,促进承体中悬浮物沉淀,并被埋藏在底羼中使污水净化.(二)木生生物弊曩法用于生活污水和古有机污染物的工业废水.通过水生生物降解污染物,是防止水体富营养化的有效措施1.放养求生维管柬植物(简称水生植物)这类自养型水生植糟对水污染有很好的忍耐性,它不仅髂行光合作屠吸收环境中coz,放出改善水体质量,而且艏消除许多污染元素.目前已经发现其中许多种类对有机污物酚氰农药和重金属元素都有很强的净化能力.象茭白,慈姑对生活樗求B.害除率可达8O以上水葱可使食品厂废水的COD降低7080,使BOD降低6090盐生灯心草对酚的净化
3、力强,1008盐生灯心草经1Oh即可吸收108ppm的酚;香蒲,眼于莱,风眼莲可去除石油废水有机污染物迭95,如果水中DDT浓度为0.4SA:pb时,眼子菜体内浓度可达lppm,富集系数为2220,蓼属植物在水中DOT为0.3ppb时,体内浓度可达3O.3ppm,富集系数为10万.凤眼莲在含3ppm的Pb水中,体内z8可蓄积5468ppm,为水中Pb浓度的1823倍,在含6ppm的cd水中,茎叶吸收cd可达700ppm;根的含量是茎叶的1016倍,一亩水面最眼莲每4天就能从废矿水中取得75gA_g.此外囊境叶萍,细绿萍,泽泻,狭叶慈蛄,荐菜等对cd,As,2h重金属均有一定的吸收净化作用.不少
4、水生植物的生长速度快,能吸收大量N,PK营养元素.每公顷凤暇莲每年可吸收N1989k8,P322I【g,K31B舡g香蒲可吸收N2630I【g,P403k8,K4570kgj放养水面6O的小球藻,绿藻,橱藻只需1天就可使水中的N,Fe,N含量下降55%,9天就可使污染浓度几乎接近于零,完全能把生活污水变成饮用承.种养芦苇,菱,蒲草等能净化工业废水中有毒糖.如氰在芦苇体内与丝氨酸结合成丙氨酸,继而转化成天冬酰胺和天冬氨馥而失去氟竹毒性,酚可在蒲草体内形成酚糖苷而失去酚的毒牲,As,Hg,cd被贮积在水草体内,呋确丹被贮积在菱植物体内,从而降低废水有毒物浓度.2.养殖水生动物用于净化生活污水.有人
5、将鱼类,贝类饲养在放有1/5污水池中,仍能正常成活,其增重率比净水饲养的高拷水彝麓一些食草性鱼类,不仅能利用营养元素,还舱以池中兰绿藻作为饵料,达列消除水体富营养他日的.由于此法养殖的动物往往具有异崃或蓄积有害健荣的物质,影响食用价值,故当前利用水生动物净化污水的应用和报道较少.(三)生袖奠定塘法国内外用来处理生活污水和石化,焦化,造纸,制药废承的传统方法.1.好氧塘以天然池塘,洼地,水坑中水草,藻和微生物吸收分解氧化功能净化污水,是典型的藻蕾共生系统.靠藻蕾共生关系在塘内循环不止水得以净化.有毒物经糖中发生的物化,生化作用筏去除有机污物筏般生物岸l鹳3年第28卷第z期生物学通报解悬浮物由于塘
6、中物理因素产生聚凝沉淀而去除;病原菌由于不适应环境而死亡;N,P由于藻类增殖摄取而部分去除.有人证实30亩的浅藻池可处理2万人生活污水,对BOD去除率可达8095.2.厌氧塘在无氧条件下,由厌氧细菌及兼气菌降解有机污物,一般由二步组成.一是水解,经芽孢杆菌,变形菌,链球菌的胞外酶.将不溶水的大分子有机污物降解成溶水低分子物氨基酸单糖和有机酸类I二是经甲烷杆菌,产甲烷球菌将有机酸降解成CO:和CH?.使污水净化.此法可加大塘深至4m.因BOD去除率仅为5070,故多用在工业废水的预处理上.(四)活性污泥法用于大型槽水处理厂及工矿废水的处理上.此法是在好气菌作用下,把舍有大量有机污物废水形成生物絮
7、体(活性污泥).利用活性污泥对污染物的吸附.以及絮体上徽生物,藻,原生动物和寡毛类动物对有毒物分解氧化作用,废水在气池停留41Oh,使污坭与废水充分接触就可完成净化过程.活性污泥组成t1.污泥城粒其成分复杂,因被处理的废水性质不同而不同,但多数形成绒粒的主体是菌胶团2.污泥生物在缄团周边生活的生物群,主要膏变形虫,鞭毛虫,根足虫,纤毛虫t尤以累枝虫,钟虫最多.此法净化效果较高,目前正在向着更完善化方面发展.(五)生物囊法用于净化食品工业,发酵工业废水.实践中较常应用的是生物滤池,该池利用滤料(花岗岩,无烟煤等)或转盘的吸附作用,使污水中菌,藻,徽蛩动物阻留形成23mm厚生物膜.其中原生动物吞噬
8、细菌使膜不断更新,簟虫吞食有机残粒,动物运动使粘状生物膜得到松动.在膜外层形成0.10.2mm厚生态平衡小生境.当污水流经生物膜时有机污物被迅速吸附,成为细菌新陈代谢的物料,溶解性污物被微型生物降解吸收.转化成体内物贮存,难分解污物被滤池扫除生物分解去除.靠寡毛类线虫和昆虫幼虫的掠食作用清除多余老化的生物膜.为保证废水与矿化生物滤料充分接触,废水需在生物滤池停留30rain,污染物浓度一18一便大幅度下降.(六)生物接触化法用于生活污水和毛纺,化工,制浆废水的处理.此法兼备活性污泥和生物膜法特点所采用的工艺有:1.生物铁法利用铁的物化效应和生物效应处理焦化废水;2.活性碳生物膜法利用活性碳吸附
9、作用,使微生物在碳表面繁殖来降解污物,净化氯基化合物工业废水I3.生物酸化还原氧化法处理硝基苯化合物工业废水.(七)土地处理系统用于处理生活污水和食品工业废水.此法是一个物化,生化的综合过程,通过土壤较强的过滤,吸附,氧化,离子交换作用,微生物的吸收分解作用.以及土壤结构和植物根系对污物的阻滞作用,完全能使污水净化.污水在水田中停留38(I,(BOD)去除事可达8O95,P和N去除率分别达98和85,但污水中的油脂,皂类过多会堵塞土壤空隙,常带来灌田的污水病害,因此必须进行预处理后才能应用.(八)固定化细胞法用于多种工业废水的净化.在废水中直接利用古有某种特殊催化功能酶的微生物制备成固定化细胞
10、.此法必须筛选具有特殊分解能力的菌种形成一个平衡系统,实现强化塑废水净化.包埋纯种徽生物制备的固定化细胞作为吸附荆,可有效去除废水中重金属,酚等芳香烃有毒化合物.有人从活性污泥中分离出热带假丝酵母菌,处理焦化废水酚的去除率达99.此法净化效果最高,但因选育高产酵菌株困难.成本较高影响发展.综上所述,生物净化在水污染治理上有很强的生命力,据所处理的污水成分及处理目的.选择适当的处理方法,或进行污水综合治理都能起到显着成效.?BOD(生暂化学备氯量,日-,一-筒舜BOD)表示微生蛔分解lL废水中的有机污橐暂所需o2的数量.O2ms/L为单位.-COD(化学需氧量.纳m静晴m血筒称COD)表示用化学氯化剂氯化废水中有机污染物时所需的o量.o:mL为单位.常用的氯化剂是重蕾酸和高锰酸并.生物学通报1993年第28卷第7期
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