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水中有害生物的控制

2023-06-24 18:47:01   0  举报

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水处理微生物学水中有害生物的控制思维导图

微生物学

思维导图

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大纲/内容

水中病原微生物的控制

污水消毒的重要性

解决水资源短缺的重要途径

防止流行疾病的传播

氯消毒

最常用

液氯，漂白粉

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。

氯化物消毒

二氧化氯消毒

氯胺消毒

臭氧消毒

优点

杀菌能力大于氯气

还能氧化分解水中的有机污染物

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。

紫外线消毒

优点

对细菌、原生动物以及病毒有很强的杀灭作用

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

常规污水处理消毒方法及存在的问题

细菌难以完全灭活

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

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

细菌不会复活

消毒副产物少

水体富营养化及水化控制

水体富营养化及其危害

水体富营养化与水华

富营养化

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

表现

蓝藻爆发

鱼类大量的死亡

水边上闻到的臭味

水坝的消失

水华与赤潮

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

富营养化水体的特点

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。

赤潮发生时，藻生物量和优势种群均会发生明显变化

水体富营养化评价指标与标准

评价指标

物理指标

透明度

化学指标

溶解氧和氮、磷等营养物质浓度

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

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

(3)破坏水域生态景观，影响旅游观光

(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

（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

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

(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

(3)水文气象和海水理化因子的变化是

水体中藻类的生长控制

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。

水体营养水平的控制

外污染源的控制

点污染源

生活污水、工业废水等

面污染源

降水、暴雨径流等

内污染源的控制

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

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

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

水体中营养物质的去除

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

漠类生长的控制

物理抑藻技术

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。

常见技术: 过滤法，沉淀法，遮蔽法，紫外线，超声波等

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

遮光法

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

超声波法

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

存在耗时、费用高等缺点，不易普遍和大规模实施

化学抑藻技术

通过化学药剂(统称杀藻剂)来抑制水中藻类的繁殖

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

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)。

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

生物抑藻技术

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

难控制

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