研究與開發(fā)2009年第5期青?？萍嘉⒃宸ㄎ鬯幚硌芯颗c進(jìn)展史媛媛(重慶科技學(xué)院，重慶401331)摘要:本文綜述了目前我國水資源污染現(xiàn)狀及現(xiàn)有污水處理方法，存在的問題。通過對(duì)比指出微藻法是-種很有前途的污水處理方法，并對(duì)微藻法處理污水的研究現(xiàn)狀及未來技術(shù)發(fā)展方向等方面進(jìn)行了闡述。關(guān)鍵詞:水污染;污水處理;微藻法1引言海河等均受到不同程度的污染。水是生命的源泉，人離不開水。然而隨著工業(yè)進(jìn)全國湖泊水質(zhì)不同程度地呈富營養(yǎng)化狀態(tài)。且污步和社會(huì)發(fā)展，水污染日趨嚴(yán)重，成了世界性的頭號(hào)染正由淺層向深層發(fā)展，地下水和近海域海水也正在環(huán)境治理難題?，F(xiàn)代污水處理方法主要分為物理處理受到污染，我們能夠飲用和使用的水正在減少。而我法、化學(xué)處理法、物化處理法和生物處理法。相比較國約有12的城市主要以地下水作為城市供水水源,而言，生物法處理污水由于適用范圍廣、投資省和運(yùn)地下水- -旦被污染，恢復(fù)就極為困難，需要幾十年甚行費(fèi)用低，多年來已被確立為生活污水、城市混合污至百年的努力。.水、有機(jī)工業(yè)污水處理的主要手段之-，并且在實(shí)踐多年來，我國水資源質(zhì)量不斷下降，水環(huán)境持續(xù)中不斷地得到發(fā)展。本文主要對(duì)生物法中利用藻類處惡化，由于污染所導(dǎo)致的缺水和事故不斷發(fā)生，不僅理污水進(jìn)行了介紹。早在20世紀(jì)50年代，Oswald 和使工廠停產(chǎn)、農(nóng)業(yè)減產(chǎn)甚至絕收，而且造成了不良的Gotaas就提出利用微藻處理污水的想法。近幾年來，社會(huì)影響和較大的經(jīng)濟(jì)損失，嚴(yán)重威脅社會(huì)的可持續(xù)國內(nèi)外對(duì)進(jìn)一步發(fā)揮藻類凈化污水的潛力進(jìn)行了大量發(fā)展，威脅人類的生存。據(jù)世界衛(wèi)生組織調(diào)查,全球研究，在藻類凈化污水的機(jī)理研究方面取得了很大進(jìn)有80%的人的疾病是由于水的污染造成的，約有13.2展"。與傳統(tǒng)方法相比，利用藻類處理污水可以克服億人口飲用不到清潔的水，平均每天有2.5萬人因飲傳統(tǒng)污水處理方法易引起的二次污染、潛在營養(yǎng)物質(zhì)用被污染的水引起疾病或因缺水而死亡;在許多第三丟失、資源不能完全利用等弊端，同時(shí)能夠有效且低世界國家中，死亡的嬰兒中有3/5 ~ 4/5是由水污染致成本地去除造成水體富營養(yǎng)化的氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì)，病造成的。因此具有廣闊的應(yīng)用前景。3現(xiàn)有污水 處理方法2我國水 資源污染現(xiàn)狀物理處理法叫:通過物理作用分離、回收廢水中我國是-一個(gè)淡水資源極缺乏的國家，人均淡水資不溶解的呈懸浮狀態(tài)的污染物(包括油膜和油珠)的源的占有量僅為世界平均的四分之一-。據(jù)估算,全國廢水處理法。通常采用沉淀、過濾、離心分離、氣每日向江河、湖泊排放工業(yè)污水及生活污水近2億浮、蒸發(fā)結(jié)晶、反滲透等方法,將廢水中懸浮物、膠噸，其中近70%的污水未達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，造成水體污體物和油類等污染物分離出來，從而使廢水得到初步染嚴(yán)重，長江、黃河、淮河、珠江、松花江、遼河、凈化。能從根本上改善。建議今后依據(jù)氣井產(chǎn)氣量、產(chǎn)水量辦法，找到真正適合澀北氣田的排水采氣工藝技術(shù),及壓力情況，通過節(jié)點(diǎn)分析和理論計(jì)算，選用不同管使之能確保氣井正常生產(chǎn)，也為澀北氣田儲(chǔ)備更好的徑的油管進(jìn)行生產(chǎn)管柱優(yōu)化。采氣工藝技術(shù)。(3) 澀北氣田5口泡沫排水采氣工藝井的先導(dǎo)性試參考文獻(xiàn):驗(yàn)的結(jié)果表明，該工藝有一定效果， 建議開展進(jìn)-步試驗(yàn)，使該工藝進(jìn)一步完善和改進(jìn)，真正起到增加氣(1張中國煤化工排水采氣工藝技術(shù)辦，天井的攜液能力的目的。CHCNMHG[2]楊川樂米氣山.程M].北京:口調(diào)⊥業(yè)出版社，1997.(4)結(jié)合澀北氣田目前出水現(xiàn)狀和地質(zhì)特征，應(yīng)進(jìn)[3]楊繼盛采氣實(shí)用計(jì)算M.北京:石油工業(yè)出版社，1994.行不斷分析研究和創(chuàng)新，采用自主研發(fā)和積極引進(jìn)的[4]楊繼盛采氣工藝基礎(chǔ)[M]北京:石油工業(yè)出版社，1992.58 CST青海科技.2009年第5期研究與開發(fā))化學(xué)處理法叫:通過向污水中投加化學(xué)試劑，使發(fā)展。其與污水中污染物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，去除污染物，或20世紀(jì)60年代，出現(xiàn)了高速率藻塘,它通過形使污水達(dá)到排放水水質(zhì)要求的方法。通常采用的方法成藻菌共生系統(tǒng)來凈化污水。廖敏等間通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)有:中和、混凝、氧化還原、萃取、汽提、吹脫、吸藻菌共生體對(duì)砷有良好的去除作用。此工藝既有傳統(tǒng)附、離子交換以及電滲透等。氧化塘工藝投資省、運(yùn)行費(fèi)用低、易管理等特點(diǎn)，較以上兩種方法雖然效果顯著,但由于廢水處理設(shè)普通氧化塘，它又能承受更高負(fù)荷的污水，塘更淺。施的運(yùn)行管理專業(yè)性強(qiáng)，技術(shù)要求高，因而管理難度但由于其主要依靠自然生長的藻類和半人工控制手大。而且受重經(jīng)濟(jì)、輕環(huán)境的舊觀念影響，壓低環(huán)保段，藻類的生長受到許多因素的控制，處理效果的穩(wěn)設(shè)施前期投入成本，缺乏環(huán)境治理的內(nèi)動(dòng)力，廢水處定性受到影響。同時(shí)，出水中藻類難以收獲或收獲費(fèi)理工程設(shè)計(jì)參數(shù)不夠科學(xué)、準(zhǔn)確,工程施工不到位，用太高，這些都嚴(yán)重阻礙其進(jìn)- - 步的應(yīng)用發(fā)展。質(zhì)量不過關(guān)，出現(xiàn)相當(dāng)數(shù)量類似于“豆腐渣”的工.1971年，Megriff 等7提出“活性藻”方法,把藻程。另外，污水處理設(shè)施長期超負(fù)荷運(yùn)行，使得污水類和活性污泥結(jié)合起來，使藻類具有與活性污泥-樣處理效率和效果大大降低。良好的絮凝沉降性能，再采用與活性污泥相似的流程生物處理法":主要是在利用微生物自身新陳代來處理污水，污水中氮的去除率達(dá)92%，磷的去除率謝的生理功能的基礎(chǔ)上，采取定的人工措施，創(chuàng)造達(dá)94%。但由于活性污泥的遮光作用，使得光因子成有利于微生物生長繁殖的良好環(huán)境，加速微生物的增為對(duì)“活性藻”工藝影響較大的因素，進(jìn)而阻礙了殖及其新陳代謝生理功能，從而使污染物得到降解和“活性藻”在工程中的推廣應(yīng)用。去除的- -種污水處理方法。生物處理法主要是去除污20世紀(jì)80年代，微藻的固定化技術(shù)阿逐漸發(fā)展起水中溶解的和膠體狀態(tài)的有機(jī)污染物。來。該技術(shù)利用物理和化學(xué)手段將游離細(xì)胞定位于限4微藻在污水處理方 面的應(yīng)用定的空間區(qū)域，使其保持生物活性并可反復(fù)利用。國生物處理法中，藻類污水處理方法由于其獨(dú)特的內(nèi)外學(xué)者對(duì)此做了大量的實(shí)驗(yàn)，指出固定化藻類對(duì)優(yōu)勢,成為了目前污水處理方法的研究熱點(diǎn)。藻類是氮、磷的凈化效率明顯高于懸浮態(tài)藻"。Tam等1研究低等植物，具有以下特征:個(gè)體差異大，絕大多數(shù)是了普通小球藻在懸浮態(tài)和固定態(tài)下，對(duì)模擬生活污水自養(yǎng)原殖體，無不育細(xì)胞存在。這些特征決定了它在的凈化效果，結(jié)果表明固定態(tài)小球藻對(duì)氮、磷的去除污水凈化方面扮演著重要的角色。率分別為78%和94%，而懸浮態(tài)小球藻的去除率僅為首先，藻類與好氧菌形成藻菌共生系統(tǒng)，促進(jìn)對(duì)40%和59%，因此，固定化小球藻的凈化效率比懸浮態(tài)污水中有機(jī)物的氧化分解。其次,藻類可吸收污水中要高得多。另外，利用藻類固定化技術(shù)已成功進(jìn)行了的氮、磷,合成自身需要的有機(jī)物，顯著降低污水中UO2*、Au3*. Cu2*、Hg2* 和Zn2+的選擇性回收"。氮、磷的濃度。第三，藻類的富集作用可用于清除污.隨著研究的深人，現(xiàn)在正逐步采用多種藻類或者水中有毒重金屬離子和放射性元素，或回收貴重金屬藻類和大型水生植物共同作用凈化污水心。已經(jīng)有科離子和微量元素"。學(xué)家證明了多種藻類或者藻類與大型水生植物對(duì)污水利用微藻凈化污水，不僅能減少環(huán)境污染，還可中氮、磷的去除效果很好，甚至比只有微藻單獨(dú)作用以將得到的藻類細(xì)胞進(jìn)一步處 理得到有益物質(zhì)，用作于污水的效果還好。目前還有一種光生物反應(yīng)器培養(yǎng)飼料、肥料和生產(chǎn)生物柴油等。與傳統(tǒng)的廢水處理方藻類仍處于實(shí)驗(yàn)室研究階段,是具高光能利用效率、法相比，用微藻處理廢水，具有成本低、耗能少、效造價(jià)相對(duì)便宜、適于污水處理及藻類資源收獲-體化益好的特點(diǎn)，是一項(xiàng)非常有開發(fā)潛力的環(huán)保工程。的光生物反應(yīng)器"。常用的是管式光生物反應(yīng)器。我4.1微藻法處理污水的研究進(jìn)展國微藻研究中，微藻光生物反應(yīng)器也是一一個(gè)新方面。1957年，Oswald 等!建議將微型藻類用來作為一華南并已取得了良好的中國煤化工種取代污水處理中的活性污泥的生物系統(tǒng)，奠定了藻.進(jìn)展類污水生物處理技術(shù)的基礎(chǔ)。此后，人們?cè)絹碓街匾昮H.CNMH成功應(yīng)用和金屬硫蛋細(xì)菌與藻類相結(jié)合的應(yīng)用，建立在人工模式水體藻菌白基因向藍(lán)藻中轉(zhuǎn)移的成功，進(jìn)-步推動(dòng)了微藻在污共生自凈原理基礎(chǔ)上的氧化塘技術(shù)得到廣泛的應(yīng)用和水處理方面的研究與應(yīng)用。OST 59研究與開發(fā)2009年第5期青?？萍?.2微藻法污水處理的現(xiàn)狀了很大進(jìn)展，但是仍存在一些問題有待解決。雖然目前利用微藻凈化污水的研究已取得- -定的(1)新型藻類資源的開發(fā)與應(yīng)用:選育和改良新進(jìn)展，但是，除了一些個(gè)別的應(yīng)用以外，大多數(shù)處理型藻種,繼續(xù)篩選具有高效凈化能力的微藻，重點(diǎn)是方法均處于實(shí)驗(yàn)室階段，在實(shí)用化或工業(yè)化應(yīng)用上還篩選對(duì)有機(jī)物具有降解能力和自身經(jīng)濟(jì)價(jià)值較高的藻有許多問題有待研究。如處理量較少、周期較長、污種。水往往需要預(yù)處理等。此外,還需解決藻體的收集問(2)通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)獲得重金屬耐受株，或鑒題，微藻體積小、質(zhì)量輕，浮游生活，沉降性能很定、克隆相關(guān)基因,將有助于揭示藻類重金屬耐性和差，傳統(tǒng)的靜止沉淀方法很難達(dá)到良好的固液分離效解毒機(jī)制，并推動(dòng)相關(guān)領(lǐng)域的研究。果。理想的解決方法是通過藻類修復(fù)配套技術(shù)(如菌藻(3)廉價(jià)及性能良好的固定化載體開發(fā)叨:藻類共生)，利用分解菌將藻體吸附的有毒重金屬經(jīng)生物轉(zhuǎn)固定化首先需要選擇理想的固定化載體。目前，固定化而解毒，解決藻類收集困難的問題而實(shí)現(xiàn)規(guī)模應(yīng)化載體主要有天然高分子凝膠，如海藻酸鈣、瓊脂等用，提高修復(fù)效率。同時(shí)，應(yīng)加強(qiáng)分子生物學(xué)與環(huán)境和有機(jī)合成高分子凝膠載體，如聚乙烯醇、聚內(nèi)烯?？茖W(xué)研究領(lǐng)域的交流與合作，利用轉(zhuǎn)基因工程培育高胺等。天然高分子對(duì)生物沒有毒害,傳質(zhì)性能較好，富集株系，開發(fā)修復(fù)效率高、運(yùn)行費(fèi)用低的新型藻但是強(qiáng)度較低;有機(jī)合成高分子凝膠強(qiáng)度較大，但其類。如針對(duì)Hg的污染及其毒性，可運(yùn)用分子生物學(xué)傳質(zhì)性能稍差。因此，開發(fā)復(fù)合型固定化載體，改善技術(shù)將細(xì)菌體內(nèi)對(duì)Hg的抗性基因(Hg 還原酶基因)其性能，是藻類固定化技術(shù)研究的重要內(nèi)容。轉(zhuǎn)到藻類中，進(jìn)行Hg污染的藻類富集與提取?？梢灶A(yù)計(jì)，上述問題的逐步解決將為微藻凈化污Surasak 等叫發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)基因衣藻對(duì)Cd的耐受力和吸附核水的應(yīng)用開辟更加廣闊的前途。輻射能力都大大增強(qiáng);也可通過改良遺傳特性來提高6結(jié)語藻類對(duì)污染物的耐性、富集能力或提高超富集藻類的綜_上所述，利用藻類富集作用進(jìn)行工業(yè)污水中有生長速度或生物量，除了直接用重金屬誘導(dǎo)來獲取高毒、放射性金屬的去除及稀有、貴重金屬的回收，具修復(fù)率的藻株外，還可通過誘變育種獲得優(yōu)良藻株。有高效、經(jīng)濟(jì)、簡便、選擇性好的優(yōu)點(diǎn),特別是對(duì)于如陸開形等叫通過亞硝基胍誘變雨生紅球藻發(fā)現(xiàn)，適一些傳統(tǒng)方法不能有效處理的低濃度及某些特殊金屬宜的誘變劑量有助于藻種的改良;通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)還的污水處理有著獨(dú)特的應(yīng)用價(jià)值。此外通過與其他方可把相應(yīng)的重金屬結(jié)合蛋白基因，如PC、GSH等多法的配合，可進(jìn)一步提高其效率和選擇性，因此是- -肽基因轉(zhuǎn)人生物量相對(duì)較大的藻類，提高其富集能種極有發(fā)展前途的工業(yè)污水凈化手段。用微藻凈化污力。如宋凌云等15將人肝金屬硫蛋白突變體整合到集水，不僅能減少環(huán)境污染，還可以將得到的藻類細(xì)胞胞藻6803后,得到了能耐受銅的轉(zhuǎn)基因藻。用作飼料和肥料，甚至可用于生產(chǎn)有用的化學(xué)物質(zhì)。現(xiàn)有研究主要集中于藻類對(duì)單一重金屬污染水體近來,有人提出將回收的藻類直接用作生物質(zhì)進(jìn)行液的吸附能力，對(duì)復(fù)合重金屬污染水體的吸附研究則相化轉(zhuǎn)變成生物柴油，如果該想法可以工業(yè)化，確是一對(duì)較少。由于自然污染水體中往往是多種重金屬共個(gè)消除污染和獲得再生能源雙贏的舉措。存，而重金屬之間的相互作用又會(huì)影響藻類對(duì)不同重金屬的富集能力。如林榮根等啊發(fā)現(xiàn)，當(dāng)Cu和Cd在水中共存時(shí)，海黍子對(duì)兩者的飽和吸附量均小于二者[1]沈根祥，朱蔭湄，雷萍.藻類凈化含氮磷有機(jī)污水及其利用單獨(dú)存在時(shí)的吸附量,海帶對(duì)Cu的吸附量稍大于Cu研究進(jìn)展[].農(nóng)業(yè)環(huán)境保護(hù)，200, 20(5): 382 -384.單獨(dú)存在時(shí)的吸附量，而對(duì)Cd的吸附量則大幅減少。[2]王良均，吳孟周.污水處理技術(shù)及L程實(shí)例M].北京:中國加強(qiáng)藻類對(duì)復(fù)合重金屬污染水體的富集能力的研究,石化出版社，2007.可為開發(fā)具有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值的重金屬污染水體修復(fù)藻[3]柏景方.污水處理技術(shù)[M].哈爾濱:哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，中國煤化工種提供可靠的依據(jù)，并可促進(jìn)其在含重金屬廢水處理和貴重金屬回收方面的應(yīng)用。[41]李MHCNMHG值J].節(jié)能環(huán)保，2005,5未來的研究方向[5] OswaldW J, GotaasH B, GoluekeCG, et al Agae in waste雖然微藻在處理污水方面顯示了其優(yōu)越性并取得treatment[ J]. Sewage and Indutrial Wastes， 1957， 29 (4);:60CST青?？萍?009年第5期研究與開發(fā))幾種消毒產(chǎn)品在城鎮(zhèn)供水中的應(yīng)用蘆淑英(國家城市供水水質(zhì)監(jiān)測網(wǎng)西寧水質(zhì)監(jiān)測站，青海西寧810001)摘要: 本文對(duì)四種消毒產(chǎn)品在城鎮(zhèn)供水中的消毒性能和消毒成本進(jìn)行了比較。其結(jié)果:在保證出廠水微生物指標(biāo)全部合格的情況下，消毒成本由低到高的排列為液氯、電解鹽、二氧化氯、活性氧。供水企業(yè)可根據(jù)自身?xiàng)l件選擇消毒產(chǎn)品。關(guān)鍵詞:城鎮(zhèn)供水;消毒產(chǎn)品;性能與成本1前言一種具有強(qiáng)烈刺激性的、黃綠色的有毒氣體，比空氣我省今年上半年對(duì)全省42個(gè)市、地、縣的67家重2.5倍。其優(yōu)點(diǎn)是使用方便，價(jià)格低廉，消毒效果供水企業(yè)水質(zhì)狀況進(jìn)行了普查。在普查中了解到，目可靠，成本較低;缺點(diǎn)是氯與水體中酚反應(yīng)產(chǎn)生一定前供水企業(yè)的消毒I藝處理主要是以液氯、二氧化氣、臭味，與有機(jī)物反應(yīng)生成- -系列鹵代副產(chǎn)物，有致電解鹽、活性氧消毒產(chǎn)品為主，消毒產(chǎn)品品種雖不同，癌、致畸、致突變物的危害;此外，液氯對(duì)儲(chǔ)存運(yùn)輸?shù)既〉昧溯^好的消毒效果。各供水企業(yè)供水規(guī)模大要求很高，為防止跑氯，水廠須設(shè)置吸漏氯裝置和事小不- - (最高的供水量可達(dá)20萬m'.d-,最低的不足故坑，運(yùn)輸液氣鋼瓶的車輛必須是危險(xiǎn)品專用車輛,1000m'd)，最遠(yuǎn)的供水企業(yè)距省會(huì)西寧有1000余.駕駛員和押運(yùn)員經(jīng)培訓(xùn)合格并取得證件后方可進(jìn)行液km。各供水企業(yè)根據(jù)各自的實(shí)際，選擇了性能不盡相氯鋼瓶運(yùn)輸。同的消毒產(chǎn)品對(duì)水進(jìn)行消毒處理。本文就以上四種消2.2二氧化氯毒產(chǎn)品的性能和消毒成本進(jìn)行比較，結(jié)果如下。是一種水溶性的強(qiáng)氧化劑，在常溫常壓下是黃綠2消毒產(chǎn)品性能比較色氣體，無味、無臭、無毒、不揮發(fā)、不易燃，在2.1 液氯-5~95C溫度下性質(zhì)穩(wěn)定，具有殺菌、消毒、除臭、液氯為黃綠色的油狀液體，有毒，在15C時(shí)比重脫色的作用?，F(xiàn)場制取二氧化氯是采用氯酸鈉與鹽酸為1.4256,在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，-34.6C沸騰， -101 C時(shí)凝為原料、負(fù)壓曝氣技術(shù)生產(chǎn)的復(fù)合消毒液(二氧化氯固，如遇有水分對(duì)鋼鐵有強(qiáng)烈的腐蝕性，一般貯存在為主，氯氣為輔),反應(yīng)原理:0.5~ 1.0t的鋼瓶中，在干燥、避光、防火處保存。液NaClO3+ 2HCl= NaCl+ 1/2Cl2↑+CIO2↑+ H2O氯經(jīng)氣化變成氯氣，通過加氯裝置加人水中。氯氣是二氧化氯消毒飲用水的主要優(yōu)點(diǎn)是消毒效果好,437-457.污染與防治, 2006, 28(5): 348-351.[6]廖敏，謝正苗，王銳，等.菌藻共生體去除廢水中砷初探[I][13] Suraak s, SamuelT, Desh V, et alL Molcular mechanisms of環(huán)境污染與防治，1997, 19(4): 56-62.proline- mediated tolerance to toxic heary metals in transgenic[7]沈韞芬.微型生物監(jiān)測新技術(shù)[M].北京:中國建筑工業(yè)出版microalgae[J] Plant Cell, 2002， 1411): 2837-2847.社，1990.[14]陸開形，蔣霞敏,翟興文.亞硝基胍(NTG)對(duì)雨生紅球藻的[8)仵小南，譚桂英，周百成，等.幾種海洋微藻的固定化培養(yǎng)誘導(dǎo)效應(yīng)[小].海洋科學(xué), 2004, 28(5): 49-52.[小]海洋學(xué)報(bào)，1992， 14(1): 9-13.[15] Song L-Y(宋凌動(dòng)), Shi D-J(施定基), Ning Y(寧葉), etal.[9| Jimenez-Perez MV, Sanchez- Casillo P, Romera 0, et alLGrowhThe integration and expression ofβ β mutant gene of human liverand nutrient removal in free and immobilized planktonic greenmetallothionein in Synechoctstis sp. 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