光合细菌净水剂清除滇池草海蓝藻的试验研究

光合细菌净水剂清除滇池草海蓝藻的试验研究王鸿良(云南省环境科学研究所昆明650034)韩永峰林春(中国兵器工业北方设计院石家庄050021)摘要光合细菌(PSB)净水剂对滇池草海蓝藻清除有较好效果,在滇池草海约800m3围栏水域的现场试验中,叶绿素-a去除率在75%以上,藻量去除率在90%以上,平均透明度从0.3m增加到1.06m,基本上已达到试验预期目标,且有操作简便,无二次污染产生等特点。关键词光合细菌蓝藻滇池污染治理1前言70年代以来,随着昆明城市化、工业化的发展,滇池水质迅速恶化。如今,草海鱼虾已基本绝迹,沉水植物几乎全部消亡,水质为异常富营养化超V类水质,污染生态系统代替了原有的自然水生生态系统,恶臭异常,藻类恶性繁殖,水葫芦疯长;外海水质也已下降到超过Ⅳ类,蓝藻大量繁殖,严重富营养化。为此,国家已把滇池列入了我国三河三湖的重点治理项目,耗资巨大的滇池综合治理工程正在全面规划与逐步实施之中。我们利用光合细菌净水剂,进行了清除滇池蓝藻的试验,目的是进一步考察其对草海蓝藻的清除作用,为整个措施的实施提供可靠的技术依据。2试验原理草海水域有相当丰富的有机物质、CO2、H2及池底沉积物中厌氧细菌产生H2S。表面水层被产氧光合生物(蓝藻)所覆盖,内含从大气中溶入的O2和蓝藻生成的O2,下层为厌气层。投放后分布在厌气层中的光合细菌可将生活在厌气环境中的硫酸还原菌和其它厌氧细菌产生的H2S等物质作为供氧体,以光作能源,固定CO2,合成自身菌体。光合细菌生存于水体中的厌氧层上部,以下层的H2S、CO2为营养源进行光合作用,转换成自身化合物,其中一部分又还原回到厌氧层。可以说光合细菌在起着生物过滤器的作用,可阻止厌氧层生成的毒性物质H2S扩散到好氧层。光合细菌在水中厌氧层中进行物质的初级生产,维持光合生物的C、S的循环。另外不断增殖的光合细菌被聚集于该水层的浮游动物捕食,如纤毛虫耐H2S,可长时间滞溜于厌氧层捕食光合细菌,大型蚤在厌氧层捕食光合细菌后移向好氧层进行呼吸作用,而这些浮游生物被更高级的生物捕食,这样就形成生态的良性循环。我们选择了光能自养的紫硫和绿硫细菌,同时也加进一定比例光能(化能)异养型的红色非硫菌,这样主要以H2S或硫化物为供氢体,在光照条件下进行自养生长,必要时可利用部分有机物进行异养生长,光合细菌与硫酸还原菌及其它细菌共生,有利于分解水体及底泥中的碳酸盐和硫酸盐,消耗H2S,减少水体的恶臭。—1—光合细菌净水剂清除滇池草海蓝藻的试验研究王鸿良DOI:10.13623/j.cnki.hkdk.1998.03.001菌体2H2S+CO2光[CH2O]+H2O+2S我们利用人工选育、富集培养出高浓度的有效菌剂,并使其吸附在特殊载体上,目的是让其在水中以光作能源,固定CO2,使自身大量繁殖。浮游生物将会随之增多来捕食光合细菌,原生后生动物等浮游生物的增多,产生的一些代谢物质会抑制藻类生长,藻量的减少和得到控制,便可增加水体透明度,这有利于沉水植物进行光合作用。沉水植物大量生长和存活,就能吸收N、P等营养物质。同时光合细菌的增殖也可为食铒的鱼类所利用,水质好了,鱼、虾蚌即可繁殖生存,从而形成一个完整的食物链,保持生态平衡,使水体得到净化。光合细菌的这些特征是其它异养菌所不具备的,在厌氧环境中以H2S为营养源的生物极少,H2S对其它生物的生长起抑制作用。从滇池目前的水质情况看光合细菌是进行消除蓝藻试验的合适的微生物种群。3试验条件及方法3.1试验地点、规模及时间试验地点在滇池外海船闸附近水域。试验在直径20m,水深2.6m,与外部水体隔离的圆形围栏内进行,水量为816m3。试验从5月6日开始到6月30日结束共55天。3.2试验材料PSB光合菌、活化煤3.3试验水体监测项目背景值pH透明度(m)叶绿素-a(mg/m3)藻量(万个)BOD5(mg/l)CODMn(mg/l)TP(mg/l)D-TP(mg/l)TN(mg/l)9.70.3263.27030.37.1013.650.5120.1753.993.4试验方法试验过程中共投药3次(5月6日、18日、27日),累计投加PSB68ppm、活化煤60ppm,除透明度、pH值每天测定外,其余项目每周采样分析一次,投药采用PSB光合细菌与活化煤混合后在水面均均喷洒。4结果与讨论4.1透明度透明度是本试验的主要监测指标,5月6日投放菌剂前的水体本底值透明度为30cm,从投放后的第3天开始采样。图1透明度随时间变化曲线从图1可看出,菌剂投加的前17天,曲线平缓,此时属于菌种的驯化阶段,从5月25日开始,曲线趋于上升,到5月31日急剧上升,然后逐步趋于平稳,一直维持到6月12日,并保持透明度在80cm以上13天。峰值图形符合微生物生长规律,当环境适应后,菌体开始大量繁殖,随之水中的浮游生