[科普中国]-生物净化技术

定义

生物净化 技术是指利用微生物的新陈代谢活动，将有害物质作为营养物质被微生物吸收、分解和利用，使之氧化为最终产物，从而去除有害物质，最终实现无臭化、无害化的方法。一般认为，物理化学方法投资大，能耗高，易产生二次污染等缺点，无论从经济角度，还是从技术角度上来讲，生物净化技术都有其他方法不可比拟的优势，因此备受人们的青睐，己成为污水治理的一项主要净化技术1。

优点①修复时间短；②操作简便，对周围环境干扰少；③费用低，仅为理化方法费用的30%-50%；④不会产生二次污染；⑤人类直接暴露在这些污染物下的机会小；⑥污染物可被完全从环境中去除。因此，可使得精养池塘生态系沿着改善水质、提高鱼产力等良性方向发展。较之前两者,生物方法净化水体不会引起二次污染，且能逐渐修复被破坏的水体生态平衡，是目前养殖水处理最可取、也是最具发展前景的方法。1

分类植物净化通过植物对营养物质的吸收和转化、植物叶冠的覆盖遮光、根区分泌物质对有害藻类的杀伤作用等途径，分解、富集和稳定水体中过量的氮、磷、悬浮颗粒和重金属元素，并控制藻类的快速繁殖，达到治理水体的目的，是一种经济、实用的方法。利用植物的生长来吸收养殖水中的营养物质并达到净化目的已越来越受到人们的关注。目前，研究与应用较多的有鱼菜共生、鱼藻共生和鱼草共生系统等。1

微生物净化利用微生物将水体或底质沉积物中的有机物、氨氮、亚硝态氮分解吸收，转化为有益或无害物质，达到环境净化的目的。微生物可直接或间接地作用于水产养殖对象和养殖环境，分解养殖动物排泄物、残饵以及浮游植物残体等有机物，净化了水质;同时微生物链在水质净化中通过氧化、还原、光合、同化和异化把有机物转变为简单的化合物，保证了水体的正常功能，从而维持水生生态系统中水生生物、病原与水质间的平衡。

①投放微生物制剂：由于池塘中的土著微生物对养殖水中有机污染物的分解能力有限，因此，在养殖中需要向池塘水体中投放微生物制剂。微生物制剂是一些对人类和养殖对象无致病危害并能改良水质状况、抑制水产病害的有益微生物，常用于改善养殖水质的有光合细菌、放线菌、芽抱杆菌、硝化细菌、氨化细菌，硫化细菌等。它们能够有效地降低氨氮和硫化氢等有害物质，改良池塘水质，同时也能抑制致病菌生长，防止鱼病发生(王武，2000)。微生物制剂具有广阔的应用前景，但目前菌种过于单一，不能满足多种养殖对象和养殖环境的要求，还有待于研发多菌株多功能的复合微生物制剂。2

②固定化微生物技术:指利用化学或物理的手段将游离的微生物固定或限制于某一特定空间区域，并使之保持生物活性、可反复利用。与利用游离微生物处理养殖水相比，固定化微生物技术具有以下优越性:一、能有效维持高浓度生物量，从而提高处理负荷，减少处理装置的容积；二、有利于优势菌群的固定，提高难降解化合物的降解效率；三、耐受不良环境条件及有毒有害物质的能力强；四、系统还可通过培养，恢复降解污染物质的活力，从而延长固定化细菌的使用寿命。近年来，这一技术用于养殖水处理的研究越来越受到人们的重视，其中以吸附法和包埋法的应用最为广泛。但是，目前该技术在养殖水体中的应用主要还处在室内模拟阶段，而在实际生产中应用不广。这主要是因为载体成本太高，载体对基质和产物的扩散存在阻力以及制作工艺尚不能达到规模化生产。1

③生物膜法:指通过生长在滤料(或填料)表面的生物膜来处理废水。生物膜就是滤料表层长满各种微生物的黏膜，依靠黏膜上大量微生物摄取废水中的有机污染物作为营养，从而使废水得以净化。生物膜法己应用于部分养殖水处理，对受有机物及氨氮轻度污染水体有明显的净化效果。目前使用较多的类型有生物滤池、生物转盘、生物接触氧化池和生物流化床等。2

水生动物净化近年来，滤食性鱼类和贝类被越来越多地应用于水体富营养化和养殖污水的治理，目前主要包括鲍鲡、河蚌和扇贝、绕蛙、牡蛎等海水贝类品种。滤食性鱼类和贝类是以滤食水中的有机碎屑和浮游生物作为其营养来源，因而，其滤食活动可有效降低水中悬浮有机颗粒和藻类的数量，提高水体透明度。配养滤食性鱼类和贝类，既能提高饵料利用率，又能改善水体环境，有助于扩大池塘养殖容量。李德尚等认为配养动物滤食悬浮有机物而减少的氧消耗要远大于它们自身呼吸而增加的氧消耗。不过，也应当看到，滤食性鱼类和贝类在滤食悬浮有机物的同时也大量滤食藻类，而藻类光合作用增氧占池塘氧总输入的90%以上，因此，需要合理配养滤食性动物，以避免影响水体恢复溶氧功能1。