水中有害生物的控制
2023-06-24 18:47:01 0 举报AI智能生成
水处理微生物学 水中有害生物的控制思维导图
作者其他创作
大纲/内容
水中病原微生物的控制<br>
<font color="#e74f4c">污水消毒的重要性</font><br>
<font color="#e74f4c">解决水资源短缺的重要途径</font>
<font color="#e74f4c">防止流行疾病的传播</font>
<font color="#e74f4c">氯消毒</font><br>
最常用
液氯，漂白粉<br>
能与水中的氨等无机物和有机物作用，从而消耗过量的氯，并生成消毒副产物。
<font color="#e74f4c">氯化物消毒</font><br>
二氧化氯消毒
氯胺消毒
<font color="#e74f4c">臭氧消毒</font>
优点
杀菌能力大于氯气<br>
还能氧化分解水中的有机污染物<br>
较低的健康和生态风险
缺点
易于自我分解，不能在水中长期残留，消毒效果没有持久性。<br>
<font color="#e74f4c">紫外线消毒</font><br>
优点
对细菌、原生动物以及病毒有很强的杀灭作用<br>
具有快速、高效的特点
不会有消毒剂的残存和产生有机氯化物类有毒有害消毒副产物
缺点
光复活现象
没有持续的消毒效果<br>
常规污水处理消毒方法及存在的问题
细菌难以完全灭活<br>
污水氯消毒后急性毒性和抗雌激素活性的升高
其他消毒方法
碘消毒
重金属消毒
KDF过滤消毒
超声波消毒
更好的技术
纳米线电穿孔消毒技术
强电场使细胞膜磷脂双分子层反转，改变细胞膜通透性，形成小孔，从而向细胞导入目标物质或提取细胞物质。
电场足够强 (106 V /m) 形成不可逆损伤，导致死亡<br>
外界提供较高电压 (~kv)
施加电压过高，耗能过高，无法保障安全大规模使用
好处
消毒效率高<br>
细菌不会复活<br>
消毒副产物少
水体富营养化及水化控制<br>
水体富营养化及其危害
<font color="#e74f4c">水体富营养化与水华</font>
<font color="#e74f4c">富营养化</font>
<font color="#e74f4c">氮、磷等营养物质大量地向水体中不断流入，在水体中过量积聚，致使水体中营养物过剩的现象称水体富营养化</font>
表现
蓝藻爆发<br>
鱼类大量的死亡<br>
水边上闻到的臭味<br>
水坝的消失
<font color="#e74f4c">水华与赤潮</font>
<font color="#e74f4c">由于富营养化水体中的营养物质过多，浮游生物(主要是藻类)等大量繁殖，严重时水面往往呈现绿色、红色、棕色、乳白色，这种现象在淡水中称为水华，在海水中称为赤潮</font><br>
富营养化水体的特点<br>
<font color="#000000">初级生产力显著增加，常引起藻类及其他浮游生物迅速繁殖，水质恶化，鱼类及其他生物大量死亡的现象。</font><br>
赤潮发生时，藻生物量和优势种群均会发生明显变化<br>
水体富营养化评价指标与标准<br>
评价指标<br>
物理指标<br>
透明度<br>
化学指标<br>
溶解氧和氮、磷等营养物质浓度<br>
生物学指标
优势浮游生物种类、生物群落结构与多样性和生物现存量(如生物量、叶绿素 a)等
判断依据
水体中氮含量超过0.2~0.3mg/L，磷含量大于0.01~0.02g/L，生化需氧量大于10mg/L，pH7~9的淡水中细菌总数每毫升超过10万个，表征藻类数量的叶绿素 a含量大于 10μg/L<br>
水体富营养化的危害
(1)危害水域生态环境，影响栖息生物的生存，造成水产养殖业损失
(2)导致水生生态系统的失衡<br>
(3)破坏水域生态景观，影响旅游观光<br>
(4)影响自来水厂的生产和自来水的质量，威胁人类身体健康
赤潮的危害
(I)破环海洋生态结构和影响生物生长<br>
（2)导致水生生物死亡，危害人体健康
水华与赤潮的形成原因
水华
氮、磷等营养物质的浓度升高是藻类大量繁殖的根本原因<br>
磷为关键因素
氮、磷浓度之比，以及温度、光照、水深、水的流动性、微量元素以及生物本身的相互关系等都对水华的发生有重要作用
赤潮
(1)海水富营养化是赤潮发生的物质基础和首要条件，海水中氮、磷等营养盐类会促进赤潮生物的大量繁殖<br>
(2)某些特殊物质参与作为诱发因素，已知的有维生素 B1，B12、铁、锰、脱氧核糖核酸<br>
(3)水文气象和海水理化因子的变化是
<font color="#e74f4c">水体中藻类的生长控制</font>
控制水体营养水平的主要目的是降低水体中氮、磷等营养物质的浓度，从根本上控制藻类的爆发性生长。污染源控制是降低水体营养水平的根本措施。<br>
<font color="#e74f4c">水体营养水平的控制</font><br>
<font color="#e74f4c">外污染源的控制</font><br>
点污染源<br>
生活污水、工业废水等
面污染源<br>
降水、暴雨径流等
<font color="#e74f4c">内污染源的控制</font>
指底泥和腐烂的水生植物
方法
底泥疏浚、深层曝气和人工造流、化学固定等<br>
底泥疏浚
将富含高浓度营养物的底泥层除去，以控制藻类生长
去除内源营养物最彻底的方法，但也是最具生态风险的方法
深层曝气和人工造流<br>
通过向湖底充气，使水与底泥界面之间不出现厌氧层，经常保持有氧状态，有利于抑制底泥磷释放
<font color="#e74f4c">水体中营养物质的去除</font>
利用污水处理技术直接去除水体中的污染物
优选经济，高效
如人工湿地和植物净化技术
应急技术
稀释冲刷法
<font color="#e74f4c">漠类生长的控制</font><br>
<font color="#e74f4c">物理抑藻技术</font><br>
指通过物理手段，从水中分离去除或抑制藻类的繁殖，从而达到控制藻类的目的。<br>
常见技术: 过滤法，沉淀法，遮蔽法，紫外线，超声波等<br>
过滤法
将微网或过滤材料作为过滤器，过滤去除水体中的藻类<br>
遮光法<br>
通过在湖面覆盖部分遮光板，从而抑制藻类的繁殖
沉淀法
水中投加混凝剂或吸附剂，利用混凝或吸附原理，使藻类沉淀，从而达到去除的目的<br>
超声波法<br>
利用超声波与水作用产生的空化现象，损伤藻细胞内的生物分子，从而导致藻类的死亡
紫外线法
利用紫外线的辐射作用，破坏 DNA，从而杀死藻类<br>
存在耗时、费用高等缺点，不易普遍和大规模实施
<font color="#e74f4c">化学抑藻技术</font><br>
通过化学药剂(统称杀藻剂)来抑制水中藻类的繁殖<br>
有机杀藻剂:松香胺类、三连氮衍生物、有机酸、醛、酮以及季胺化合物等<br>
无机杀藻剂:铜盐(硫酸铜、氧化)、高酸、磷的沉淀剂(Fe2+Fe3+等)，漂白粉(氯)。<br>
缺点
现阶段短期效果较好，但它不可避免地将破坏生态平衡并造成环境污染。
一般的化学抑藻剂在杀灭藻类的同时会杀死其它水生生物，有较大的生态风险
<font color="#e74f4c">生物抑藻技术</font>
微生物抑藻技术
微生物抑藻技术主要是利用微生物溶解藻类
溶藻微生物包括溶藻病毒溶藻真菌和溶藻细菌
生物滤食技术
利用生物操纵理论，在水体中引入合适的其它生物，以藻类为食从而抑制藻类的过度生长，控制其危害的程度。
费用低<br>
难控制
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