藻类在环境污染治理中的应用及其作用原理
淡水养殖螺旋藻的水质净化功能与机制研究
淡水养殖螺旋藻的水质净化功能与机制研究引言：在当今环境污染日益严重的问题下，寻找清洁水资源的途径显得尤为重要。
藻类在生态环境中扮演着重要的角色，被广泛应用于水质净化方面。
螺旋藻作为一种常见的藻类，其水质净化功能备受关注。
本文将探讨淡水养殖螺旋藻的水质净化功能与机制研究的相关内容，以期更好地理解和利用螺旋藻在水质净化方面的潜力。
1. 螺旋藻对水质净化的功能淡水养殖螺旋藻被广泛应用于水质净化，主要因为其具有如下功能：1.1 水质净化螺旋藻通过光合作用吸收水中的二氧化碳，并释放氧气，从而提高水体的溶解氧含量。
高溶解氧水体有助于水中生物的生长和代谢，促进水环境的健康。
此外，螺旋藻还能够吸附和分解一些有害的有机物和重金属离子，净化水体中的污染物。
1.2 营养物质的吸收和转化螺旋藻具有较高的养分吸收能力，可以有效地吸收水体中的氮、磷等营养物质，防止富营养化现象的发生。
同时，螺旋藻还能够将吸收的营养物质转化为丰富的蛋白质、油脂和多糖等生物产品，为水域生态系统提供营养。
2. 淡水养殖螺旋藻的水质净化机制2.1 生理特性螺旋藻具有较强的生长和繁殖能力，能够适应不同的光照、温度和养分等环境条件。
在充足的光线照射下，螺旋藻能够迅速进行光合作用，促进自身生长和代谢，以及优势藻种的形成，从而抑制一些有害藻种的繁殖。
2.2 吸附作用螺旋藻表面具有丰富的吸附结构，能够有效吸附水体中的悬浮物、有机物和重金属离子等污染物。
通过吸附和结合作用，螺旋藻可以降低水体中的污染物浓度，净化水质。
2.3 生态平衡调节螺旋藻的养殖不仅仅是为了水质净化，同时也是为了维持水体生态平衡。
螺旋藻能够调节水体中的养分浓度，在合适的范围内维持水体中的生物多样性和稳定性。
3. 研究进展与应用前景近年来，淡水养殖螺旋藻的水质净化功能与机制研究取得了许多进展。
研究人员通过分析螺旋藻的生理特性和代谢途径，深入探讨了其对水质净化的贡献和作用机制。
同时，发展出了一系列以螺旋藻为主要生物材料的水质净化技术，如螺旋藻光合生物团聚技术、螺旋藻生物吸附脱氮技术等。
污水处理中的藻类处理技术
污水处理中的藻类处理技术污水处理是一项重要的环境保护工作，而藻类处理技术作为一种生态友好的处理方式，近年来受到越来越多的关注和应用。
本文将介绍污水处理中的藻类处理技术及其应用，以探讨其在环境保护方面的潜力。
一、藻类处理技术简介藻类是指一类原核生物和真核生物，具有日光光合作用的能力，可以利用光能将无机碳源转化为有机物。
藻类处理技术是通过利用藻类的这一特性，将污水中的有机物质和营养物质转化为藻类的生物质，从而实现污水的净化和资源化利用。
二、藻类处理技术的优势1. 生态友好：藻类处理技术不需要添加化学物质，可以实现对污水的生物净化，减少对水体和土壤的污染。
2. 能源利用：藻类可以通过光合作用产生生物质，其中的脂肪酸可以用于生物燃料生产，为可再生能源的开发提供了潜在资源。
3. 循环利用：藻类处理污水产生的生物质可以作为肥料、动物饲料或者生物制品的原料，实现污水资源的循环利用。
三、藻类处理技术的应用领域1. 城市生活污水处理：城市生活污水中含有大量的有机物质和营养物质，利用藻类处理技术可以实现对污水的净化，降低处理成本，提高水质。
2. 工业废水处理：工业废水中含有各种有机物质、重金属和有毒物质，利用藻类吸收和降解这些污染物，可以改善废水的质量，减轻对环境的影响。
3. 农业面源污染治理：农业生产中，农药和化肥的使用会导致地表水和地下水的污染。
利用藻类处理技术可以有效降解和吸收这些化学物质，减轻农业面源污染的影响。
4. 湖泊水体修复：藻类处理技术可以调节水体中的氮、磷等养分元素的平衡，减少水体富营养化的发生，同时还可以吸收和降解水体中的有机污染物，促进水质的恢复。
四、藻类处理技术的挑战与展望1. 技术改进：藻类所需要的光、温度、氮磷比以及CO2浓度等环境条件对其生长和处理效果有着重要影响，因此需要进一步改进技术，优化处理条件，提高处理效率。
2. 产业化应用：将藻类处理技术从实验室推向工业化规模是一个重要的挑战，需要解决设备成本、能源消耗以及藻类产品的经济价值等问题，为其产业化应用创造条件。
藻类在环境保护中的作用及其资源化利用研究进展
第一作者:左魁昌,男,1988年生,本科,研究方向为藻类的资源化利用。
#通讯作者。
*国家水体污染控制与治理科技重大专项(No.2008ZX07012 005);淡水生态与生物技术国家重点实验室开放课题(No.2008FB006);中华环境保护基金会T OT O 水环境基金资助项目;华中科技大学自主创新研究基金资助项目(No.M 2009034)。
藻类在环境保护中的作用及其资源化利用研究进展*左魁昌 左椒兰# 胡智泉 朱菁萍(华中科技大学环境科学与工程学院,湖北 武汉430074)摘要 作为地球上最庞大的生物群体,藻类在环境保护中具有重要意义。
主要述评了藻类在固定二氧化碳、去除有毒有害物质、去除难降解有机物、吸附重金属等方面的作用,并从制油,提取色素、藻胆蛋白、生理活性物质等方面评价了藻类的资源化用途,最后对其资源化利用的未来研究方向进行了展望。
关键词 藻类 环境保护 资源化利用The role of algae in environment protection and its resource utilization ZUO K uichang ,ZUO J iaolan ,H U Zhiquan,ZH U J ingp ing.(College of Envir onmental Science and E ngineer ing ,H uaz ho ng Univer sity of S cience and T echnol ogy ,W uhan H ubei 430074)Abstract: A s the mo st eno rmous living or ganisms on t he planet,algae pla yed an import ant ro le in global env i r onment pr otectio n.In t his paper,the pathw ay of alg ae in environment pro tect ion w as intr oduced,including the fix a t ion of carbon dio x ide,remov al of poiso ns or to x ins components,and adsor pt ion of heav y metals.T he methods o f a lg ae resource utilization wer e also summarized,such as the producing o il,the ex tr act ion useful substance and so on.F ina lly,the ho tspot s and future dir ect ion of algae r eso ur ce utilizatio n w ere pr ospected.Keywords: alg ae;envir onmental prot ection;utilization藻类种类繁多,形态各异,目前已知的有30000多种。
《2024年固定化藻类去除污水中氮磷及其机理的研究》范文
《固定化藻类去除污水中氮磷及其机理的研究》篇一一、引言随着工业化、城市化进程的加快，污水排放问题日益突出，尤其是污水中氮磷等营养物质的超标排放，已经成为水体富营养化的主要诱因之一。
固定化藻类技术作为一种新兴的污水处理技术，因其高效、环保、可持续等优点，受到了广泛关注。
本文旨在研究固定化藻类去除污水中氮磷的效率及其机理，以期为该技术的应用提供理论支持。
二、研究背景与意义固定化藻类技术是通过将藻类固定在特定的载体上，使其在特定的环境下进行生长和代谢，从而达到去除污水中氮磷等营养物质的目的。
该技术具有处理效率高、运行成本低、无二次污染等优点，对于缓解水体富营养化、改善生态环境具有重要意义。
三、研究方法1. 材料与设备实验所需材料包括固定化藻类、污水样本、固定化载体等。
设备包括光照培养箱、分光光度计、显微镜等。
2. 实验方法（1）固定化藻类的制备：选用适宜的固定化载体，通过吸附、包埋等方法将藻类固定在载体上。
（2）污水处理实验：将固定化藻类放入含有不同浓度氮磷的污水中，进行光照培养，观察其生长情况及氮磷去除效果。
（3）机理研究：通过分析固定化藻类的生理生化指标、氮磷代谢途径等，探讨其去除氮磷的机理。
四、实验结果与分析1. 固定化藻类的生长情况及氮磷去除效果实验结果显示，固定化藻类在污水中生长良好，且随着培养时间的延长，其对氮磷的去除效果逐渐增强。
当污水中的氮磷浓度较高时，固定化藻类的生长速度和氮磷去除效率均有所提高。
2. 固定化藻类去除氮磷的机理（1）生理生化指标分析：固定化藻类通过光合作用、呼吸作用等生理过程，将污水中的氮磷转化为自身生长所需的营养物质。
同时，其还能分泌一些酶类物质，促进氮磷的降解和转化。
（2）氮磷代谢途径：固定化藻类通过吸收、同化、排泄等过程，将污水中的氮磷转化为自身的生物质。
其中，氮的代谢主要涉及硝化、反硝化等过程，而磷的代谢则主要涉及吸收、释放、储存等过程。
通过这些代谢途径，固定化藻类能够有效地去除污水中的氮磷。
藻类在环境污染治理中的应用及其作用原理
藻类在环境污染治理中的应用及其作用原理集团档案编码：[YTTR-YTPT28-YTNTL98-UYTYNN08]藻类在环境工程中的应用及其作用原理一、引言我国是个多湖泊国家，大于lkm2的天然湖泊有2300余个，湖泊总面积为70988km2，总贮水量为708亿m3，其中淡水贮水量为225亿m3，是我国最重要的淡水资源之一，具有水利防洪、通水供水及气候调节等多种功能，对社会和经济的发展起到了不可估量的作用，是人民生活不可缺少的宝贵资源。
因此，湖泊水资源与我国的经济持续发展以及人民生活休戚相关。
但自70年代以来，随着我国工农业的迅速发展和城镇化进程的加速，工业废水和生活污水排放量日益增加，加之人们环境意识淡薄，将湖泊用作工业废水、生活污水受纳场所和农业灌溉退水的归宿，最终导致了许多湖泊水体污染及富营养化。
2004年《中国环境状况公报》指出，2004年监测的27个重点湖库中，满足II类水质的湖库2个，占7．5％；Ⅲ类水质的湖库5个，占1 8．5％；Ⅳ类水质的湖库4个，占14．8％；V类水质湖库6个，占22．2％：劣V类水质湖库lO个，占37．0％。
其中“三湖”(太湖、巢湖、滇池)水质均为劣V类，主要污染指标是总氮和总磷。
大型湖泊如太湖、巢湖、洪泽湖、洞庭湖、鄱阳湖等因富营养化和水污染严重，导致一些水域已经失去其资源价值，无法利用，且情况仍在恶化，因此湖泊的治理成为当务之急。
目前的污水处理工艺较多，可以根据不同的进水水质和处理要求选择相关的工艺。
这些在工艺上各具特色的处理系统有一个共同的特征，即都需要比较繁杂的设备，较高的日常运行费用，复杂的管理维护操作，并且对微生物生存的环境条件十分敏感。
因此，研究新的污水处理工艺成为必然。
而此时藻类便得到了科学家、学者们的亲睐。
一、藻类的介绍藻类泛指具同化色素而能进行独立营养生活的水生低等植物的总称。
是一类(有些也为，如的藻类）。
主要水生，无维管束，能进行光合作用。
藻类在污水处理中的应用
藻类在污水处理中的应用藻类在污水处理中的应用引言污水处理是一项重要的环保工作，旨在将废水中的有害物质去除或减少，以达到排放标准。
传统的污水处理方法包括生物处理、物理处理和化学处理等，但这些方法存在着效率低、成本高等问题。
近年来，人们开始关注藻类在污水处理中的应用，因为藻类具有很强的可以吸收和降解有害物质的能力，也具备生长快速、适应性强、资源可再生等优势。
藻类的吸附作用藻类是一类富含叶绿素的植物，具有较强的吸收能力。
研究发现，一些藻类对废水中的重金属离子、有机污染物、营养盐等有害物质具有很高的吸附能力。
通过将藻类添加到废水中，藻类会吸附并富集有害物质，从而实现对废水的净化。
藻类还可以通过光合作用将吸附的有害物质转化为有机质，进一步降低废水的污染程度。
藻类的降解作用藻类具有较强的生物降解能力，可以分解废水中的多种有机物。
一些藻类在生长过程中会分泌酶类物质，这些酶可以降解废水中的有机物，将其转化为无害的物质。
通过引入藻类到污水处理系统中，可以提高有机物的降解效率，减少有机物对水体造成的污染。
藻类的生物竞争作用藻类具有较强的生长能力，可以通过吸收营养盐等方式迅速繁殖。
在废水处理中，藻类可以与其他微生物竞争营养资源，从而抑制有害微生物的生长。
例如，一些蓝藻可以利用废水中的氮、磷等养分，使得有害藻类无法获得足够的养分而衰退。
藻类的生物竞争作用能够有效地控制水体中有害藻类的生长，提高废水处理的效果。
藻类的资源可再生性与传统的污水处理方法相比，藻类在污水处理中的应用具有很高的资源可再生性。
一方面，藻类在废水中吸收的有害物质可以通过适当处理后用于制造肥料、生物燃料等，实现资源的循环利用。
另一方面，藻类本身也是一种优质的生物质资源，在脱水处理后可以作为饲料、生物肥料等使用。
通过充分利用藻类的资源可再生性，可以减少对传统资源的依赖，实现环境友好型的污水处理。
结论藻类在污水处理中的应用具有很大潜力，能够有效降低废水的污染程度，实现废水的净化。
水中藻类荧光光谱技术在污染检测及修复中的应用
水中藻类荧光光谱技术在污染检测及修复中的应用随着环境污染的日益严重，人们对于环境治理和修复的需求也日益增加。
这些需求驱动着科学家们不断地探索新的技术，从而提高效率和准确性。
水中藻类荧光光谱技术是一种新兴的技术，能够有效地检测水体污染，并为修复提供指导。
本文将介绍水中藻类荧光光谱技术的原理、应用领域以及未来可能的发展。
一、水中藻类荧光光谱技术的原理水中藻类荧光光谱技术是一种基于藻类细胞在受激发后发出的荧光特征的分析方法。
具体来说，当藻类受到激发光后，会发出荧光信号，荧光强度和光谱分布会受到一系列因素的影响，如藻类品种、光照条件、环境中的污染物等。
因此，通过对荧光信号的测量和分析，就能够得到水体中存在的污染物信息。
二、水中藻类荧光光谱技术的应用在环境污染检测中，水中藻类荧光光谱技术已经得到广泛的应用。
首先，它可以用于有害藻类的检测和监测。
有害藻类是一种对水生生态和人类健康都会造成极大危害的藻类，对其的检测和监测是治理有害藻类的前提。
其次，在水体污染物的检测中，水中藻类荧光光谱技术也能够发挥重要的作用。
通过监测藻类荧光强度和光谱分布，就能够快速、准确地诊断出水体中是否存在污染物，为环境治理提供科学依据。
最后，水中藻类荧光光谱技术也能够用于水体修复中。
治理污染需要先快速准确地定位污染源，然后才能采取有效的治理措施。
水中藻类荧光光谱技术能够准确地诊断污染物并进行分析，为水体修复提供了重要的参考。
三、水中藻类荧光光谱技术未来的发展随着技术的不断发展和应用需求的不断增加，水中藻类荧光光谱技术在未来可能会在以下几个方面得到进一步的发展。
首先，技术的检测精度和准确性还有提高空间，未来可能会通过改进光谱仪器和信号处理算法来提高检测精度和准确性。
其次，将水中藻类荧光光谱技术应用于水体修复中的工程实践时，还需要进一步考虑技术的可操作性和实用性。
因此，未来可能会考虑研发更加便携、实用的技术和设备。
最后，水中藻类荧光光谱技术也有望进一步创新，推出更加多样和专业的应用技术，以满足不同领域和行业的需求。
藻类在污水处理中的应用
藻类在污水处理中的应用随着城市化进程的加快和人口的不断增长，污水排放量不断增加，导致了水资源的减少和污染物质的增加。
解决这一问题，需要依赖于科学技术。
藻类作为一种具有较高的污水处理能力的生物材料，近年来在污水处理领域得到了广泛应用。
本文将探讨藻类在污水处理中的应用。
一、藻类在污水处理中的作用藻类具有很高的生物活性和生命力，可用于处理污水中包括氨氮、总氮、总磷等多种污染物质，尤其是对于一些难以降解的有机物质如难降解性染料、有机酸等，藻类具有较高的处理效果。
在污水处理的过程中，藻类的主要作用是通过光合作用产生氧气，形成光合作用供氧系统，将有机物质和氮磷转变为生物物质，控制污水中微生物的生长和繁殖，使其不再对环境造成进一步的污染。
二、藻类在污水处理中的应用方法1.静态藻池处理法静态藻池处理法将藻类固定在底部，通过水流的作用使藻类获得足够的光合能源，来分解、降解和吸收污染物。
藻池的设计应当符合藻类生长的需求，并能够满足投资和运行成本的需求。
2.流动藻池处理法流动藻池处理法与静态藻池处理法不同，它是通过水流的作用使藻类漂浮在流体中，所以需要一个水流来使藻类获得足够的光合能源。
流动藻池处理法的设计变量包括水的流量、流动速度、沉积物的清除等。
3.微观藻类空气提供氧气在微观藻类空气提供氧气的处理方法中，藻类可以在高浓度的营养物质和低浓度的空气中供氧。
这种处理方式的好处是实施简便、应用范围广泛，但其对空气的需求较大，通常需要一个加压系统来维持空气的供应。
4.溶藻类处理法溶藻类处理法用于从污水中移除有毒和难以处理的物质，它通过将溶藻类与污水混合，以分解和吸收有机物和有害物质，从而降低了污染物的浓度。
三、藻类在污水处理中的优势1. 呼吸作用可以对污水进行充分的氧化，从而提高处理效率。
2. 过滤作用可以有效地去除富营养物和杂质物，减少水中的污染，保持其清洁。
3. 光合作用可以产生生物质，并吸收污染物，既可以保持清洁的水质，又可以产生经济效益。
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藻类在环境工程中的应用及其作用原理一、引言我国是个多湖泊国家，大于lkm2的天然湖泊有2300余个，湖泊总面积为70988km2，总贮水量为708亿m³，其中淡水贮水量为225亿m³，是我国最重要的淡水资源之一，具有水利防洪、通水供水及气候调节等多种功能，对社会和经济的发展起到了不可估量的作用，是人民生活不可缺少的宝贵资源。
因此，湖泊水资源与我国的经济持续发展以及人民生活休戚相关。
但自70年代以来，随着我国工农业的迅速发展和城镇化进程的加速，工业废水和生活污水排放量日益增加，加之人们环境意识淡薄，将湖泊用作工业废水、生活污水受纳场所和农业灌溉退水的归宿，最终导致了许多湖泊水体污染及富营养化。
2004年《中国环境状况公报》指出，2004年监测的27个重点湖库中，满足II 类水质的湖库2个，占7．5％；Ⅲ类水质的湖库5个，占1 8．5％；Ⅳ类水质的湖库4个，占14．8％；V类水质湖库6个，占22．2％：劣V类水质湖库lO个，占37．0％。
其中“三湖”(太湖、巢湖、滇池)水质均为劣V类，主要污染指标是总氮和总磷。
大型湖泊如太湖、巢湖、洪泽湖、洞庭湖、鄱阳湖等因富营养化和水污染严重，导致一些水域已经失去其资源价值，无法利用，且情况仍在恶化，因此湖泊的治理成为当务之急。
目前的污水处理工艺较多，可以根据不同的进水水质和处理要求选择相关的工艺。
这些在工艺上各具特色的处理系统有一个共同的特征，即都需要比较繁杂的设备，较高的日常运行费用，复杂的管理维护操作，并且对微生物生存的环境条件十分敏感。
因此，研究新的污水处理工艺成为必然。
而此时藻类便得到了科学家、学者们的亲睐。
一、藻类的介绍藻类泛指具同化色素而能进行独立营养生活的水生低等植物的总称。
是原生生物界一类真核生物(有些也为原核生物，如蓝藻门的藻类）。
主要水生，无维管束，能进行光合作用。
体型大小各异，小至长1微米的单细胞的鞭毛藻，大至长达60公尺的大型褐藻。
一些权威专家继续将藻类归入植物或植物样生物，但藻类没有真正的根、茎、叶，也没有维管束。
一些藻类与其他真核生物一样有细胞核，有具膜的液泡和细胞器(如线粒体)，大多数藻类於生活过程中需要氧气。
用各种叶绿体分子(如叶绿素、类胡萝卜素、藻胆蛋白等)进行光合作用。
地球上的光合作用90％由藻类进行，据信在地球早期的历史上藻类在创造富氧环境中发挥重要作用。
藻类植物的种类繁多，目前已知有3万种左右。
藻类分布的范围极广，对环境条件要求不严，适应性较强，在只有极低的营养浓度、极微弱的光照强度和相当低的温度下也能生活。
不仅能生长在江河、溪流、湖泊和海洋，而且也能生长在短暂积水或潮湿的地方。
从热带到两极，从积雪的高山到温热的泉水，从潮湿的地面到不很深的土壤内，几乎到处都有藻类分布。
大多数藻类都是水生的，有产于海洋的海藻；也有生于陆水中的淡水藻。
在水生的藻类中，有躯体表面积扩大（如单细胞、群体、扁平、具角或刺等），体内贮藏比重较小的物质，或生有鞭毛以适应浮游生活的浮游藻类；有体外被有胶质，基部生有固着器或假根，生长在水底基质上的底栖藻类；也有生长在冰川雪地上的冰雪藻类；还有在水温高达80℃以上温泉里生活的温泉藻类。
藻体不完全浸没在水中的藻类也很多，其中有些是藻体的一部分或全部直接暴露在大气中的气生藻类；也有些是生长在土壤表面或土表以下的土壤藻类。
就藻类与其它生物生长的关系来说，有附着在动、植物体表生活的附生藻类；也有生长在动物或植物体内的内生藻类；还有的和其它生物营共生生活的共生藻类。
总之，藻类的生活习性是多种多样的，对环境的适应性也很强，几乎到处都有藻类的存在。
因此，将藻类应用到环境工程中的污水处理、环境净化方面具有相当大的可能性与研究空间。
二、藻类在环境污染治理中的应用及其作用原理1.蓝藻基因工程在环境保护方面的应用【1】1）吸收重金属1996年美国的Erbe等将小鼠金属硫蛋白基因与报告基因ca t融合后转入聚球藻中, 提高了对重金属Cd2+ 的抗性; 小鼠金属硫蛋白和人肝脏金属硫蛋白已经分别被转进鱼腥藻PCC 7120和集胞藻PCC 6803中并成功表达,可用于改造重金属污染的土壤和水域并回收贵重金属离子。
研究发现蓝藻基因组中的植物螯合肽合酶基因编码的植物螯合肽在对重金属解毒过程中扮演了重要的角色, 将此基因在大肠杆菌中表达后可以有效保护大肠杆菌对抗高温、重金属、高盐、杀虫剂和紫外线等的伤害。
目前已有一批重金属抗性基因在细菌中表达成功, 如汞操纵子基因、镍转运蛋白基因、汞转运蛋白基因等。
这些基因工程菌对重金属的耐受性明显增强, 其吸附容量和选择性吸附能力也有显著的提高。
2)降解农药鱼腥藻PCC7120可以降解卤代化合物林丹(六氯环己烷, 六六六), 转有来源于pseudomona spaucimobilis的linA基因(控制林丹降解的第一步)的鱼腥藻PCC 7120降解林丹速度加快,并且降解受nir启动子的调控。
另外, 表达42氯苯羟化酶的鱼腥藻PCC 7120能降解42氯苯和42碘苯[ 28]。
有机磷杀虫剂也可以被蓝藻降解, 甲基对硫磷在有氧、光合条件下可以被鱼腥藻PCC 7120还原转化。
因此利用转基因蓝藻解决农药污染成为有希望的途径。
1996 年日本的Suzuki等把真养产碱菌(Alca ligenes eurtrophus)的羧丁酸聚合酶基因转入聚球藻PCC 7942中表达后, 催化合成的聚羟丁酸（PHB)是制造可降解塑料的原料。
近年来, 中国科学院植物所、上海师范大学和有机化学所合作, 把高等植物光合作用中Calvin循环中三个酶: 果糖1, 6二磷酸酶、果糖1, 6 二磷酸酯醛缩酶(ALD ) 和丙糖磷酸酯异构酶(TPI)的基因转入鱼腥藻PCC 7120中表达后,明显的提高了吸收和同化CO2 的能力, 希望以后在减少大气中温室气体含量中发挥作用。
人们很早就认识到化石燃料是不可再生资源, 因此可再生能源的研究越来越受到人们的关注。
除了传统的风能、水能、太阳能等, 生物燃料已经成为研究的热点。
生物燃料包括用生物体生产氢气、甲烷、乙醇、生物柴油等, 其中氢气由于燃烧产物是水而成为最清洁的生物燃料。
目前为了应对能源危机, 一些科学家正在寻找产氢的生物来制造清洁能源氢气, 蓝藻便是其中之一。
目前应用蓝藻产氢还处于研究阶段, 一方面是继续筛选产氢率高的突变株, 另一方面就是有效利用基因工程技术对产氢相关酶基因进行改造, 从而改进生物产氢系统, 使蓝藻提供大量的清洁、高效的理想能源。
2.A /O +硅藻强化新工艺在污水处理中的应用【2】1）A /O +硅藻土水处理新工艺介绍A /O +硅藻精土强化新工艺是利用硅藻土处理技术对传统A /O工艺的改进。
用硅藻土处理池取代了传统工艺中的二沉池,首先提高了固液分离效率,降低了占地和投资;其次,不仅发挥了硅藻土物化处理的作用,还充分发挥了微生物载体的作用,提高生化处理效率;再次,系统产生的剩余污泥可通过硅藻精土处理池的自动排泥系统排出。
与传统的A /O工艺相比,具有处理效果好、投资费用低、占地面积省等优点。
图1典型的A /O +硅藻精土强化新工艺流程框图传统的A /O工艺是在一个反应池中划分为厌氧区和好氧区,只设一个终沉池,碳源物质由污水提供,既节省了外加药剂,又利用了反硝化过程去除了一部分污水中的有机物,节省了能耗。
虽然A /O工艺在去除有机物的时候能一定程度上去除磷氮,但很难同时取得好的除磷脱氮效果,而且反应池容积较大,投资费用较高。
而当A /O工艺与硅藻精土结合成一个组合工艺,就弥补了双方的不足。
2）A /O +硅藻精土强化新工艺的作用原理A /O +硅藻精土强化新工艺通过硅藻精土与微生物的协同作用 ,利用硅藻精土处理系统具有的絮凝、吸附和过滤等功能 , 提高了对 CODcr ,BOD5等有机污染物的去除率及脱氮效果；硅藻土回流至生化池后 ,由于硅藻土具有良好的生物相容性 ,可以作为一种优良的多孔生物载体 ,多种微生物大量富集和挂膜在硅藻土上 ,进一步提高生化系统的处理效果；硅藻精土作为微生物的载体以其巨大的比表面积 ,为微生物提供了一个很好的附着生长的空间；采用硅藻土处理池取代传统工艺中的二沉池 ,表面负荷提高近一倍 ,并提高了泥水分离的处理。
目前A /O +硅藻强化新工艺技术以其特有的优点在中小型城镇污水处理领域中备受关注。
3）取得的成果随着 A /O +硅藻土水处理工艺技术在工程应用中的不断成熟 ,考虑到地区水资源短缺的普遍现象以及缺水地区对污水处理厂出水中水回用的迫切需求 ,江苏省嘉庆水务发展有限公司科研人员和江苏省环境科学研究院、永城市污水处理中心环保专家们经过反复试验论证 ,于 2007年提出了在该工艺中用由特殊材料制成的悬浮填料取代原有的悬挂纤维填料 ,就是生物浮动床 (MBBR工艺 ) +硅藻精土强化工艺 ,它是 A /O +硅藻土水处理工艺技术的延伸。
目前生物浮动床 (MBBR工艺 ) +硅藻精土强化工艺已在工程实践中得到应用。
本工艺具有以下优点:(1)处理效果稳定、效率高;(2)对水质水量的冲击负荷适应能力强;(3)占地面积小 ,投资省;(4)能耗低 ,运行费用低;(5)自控水平高 ,管理要求低 ,维护简便;(6)该工艺生化部分可采用全地埋式布置 ,故冬季低温对处理系统影响程度小 ,加上硅藻精土的作用不受温度的影响。
因此处理系统可以确保冬季低温条件下的处理效果。
(7)出水水质好 ,经过滤、消毒后可以作为中水回用于工厂生产用水、道路冲洗、农田灌溉和绿化。
(8)可根据进水水质浓度的高低和水量的大小调整运行方式 ,降低运行费用。
3、川蔓藻在环境修复中的应用【3】大量的生态学研究已经表明以川蔓藻种群为建群种的海草床对于环境具有极其重要的价值。
川蔓藻具有较好的净化水体的功能。
它通过与浮游藻类争夺水体营养盐、光照以及释放克藻的次生代谢产物来有效抑制藻类的过量生长，从而提高水体的透明度。
因此在富营养化日益严重的河口海岸带恢复与重建川蔓藻具有重要的意义。
川蔓藻对于环境变化的高度响应，有利于它在恶化水环境中的恢复与重建。
如它对盐度和碱度的较强适应性，可能使它成为生境严重破碎的海岸湿地恢复与重建的先锋植物。
2004 年4 月，研究发现川蔓藻是我国天津滨海滩涂湿地发生次生演替的先锋植物，并首次将它用于以再生水为水源的滨海河道生态修复工程中。
研究结果表明：川蔓藻能够在营养盐含量较高的再生水体中生长和繁殖，而且对于再生水体中无机营养盐的去除效果极好。
它对于再生水体中的磷酸盐去除率达到90 %～94 %，氨氮的去除率超过92 %～98 %。
再生水河道水体中叶绿素a 与川蔓藻的生物量呈显著的线性负相关，说明川蔓藻种群能够用于含盐量较高的滨海再生水的富营养化控制。