吴文卫，杨逢乐，李转寿

（1.云南省环境科学研究院，云南昆明650034；2.通海县环境保护局，云南通海652700）

利用微生物菌剂净化城市河道水质试验研究

吴文卫1，杨逢乐1，李转寿2

（1.云南省环境科学研究院，云南昆明650034；2.通海县环境保护局，云南通海652700）

在无外加碳源的静态试验条件下，用4种微生物菌剂进行水质净化效果研究。结果表明：4种微生物菌剂对水中氮磷的降解效果明显，但对COD的降解效果不甚理想；对TN及NH＋3－N的去除效果，脱氮菌显著大于复合芽孢杆菌和硝化细菌；4种微生物菌剂投至水体中其微生物菌群均在7d左右开始进入衰亡期。

微生物菌剂；模拟河道；水质净化；试验

目前利用微生物进行污染水体的原位修复已经成为水体污染治理技术发展的主流［1］，其过程主要依赖于被污染水体微生物的自然降解能力或人为创造的适宜微生物降解的条件，一般采用经过人为驯化和培养的微生物以及商品化的适宜微生物菌剂以强化污染物的微生物降解能力［2～3］。复合菌剂修复技术是通过投加具有特定功能的微生物来强化对目标污染物的去除，具有投资少、见效快等特点［4］，其应用前景较为广阔。因此，本研究选取4种微生物菌剂在无外加碳源的条件下，对净污效果进行研究，为其直接应用于污染水体原位修复提供理论参考。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 试验用水及微生物菌剂

试验用水：采集于昆明市新运粮河河道原水。

试验用微生物菌剂：目前市场上所售的4种微生物菌剂，即进口的液体菌剂1号 （复合菌主要包括枯草芽孢杆菌和地衣芽孢杆菌等好氧有益菌）、液体菌剂2号 （复合菌主要包括枯草芽孢杆菌和地衣芽孢杆菌等好氧有益菌）、国产的固体菌剂1号 （硝化细菌）和固体菌剂2号 （脱氮菌）。

1.1.2 试剂及仪器

试剂：试验所用试剂均为市售分析纯或优级纯。

仪器：紫外分光光度计（UV－2401型，日本岛津），722可见光分光光度计 （上海第三分析仪器厂），美国哈西便携式溶解氧仪 （上海思纳电子有限公司），便携式pH计 （深圳泰瑞特科技公司）。

1.2 方法

1.2.1 试验方法

本试验为静态试验，试验用水为新运粮河（秋苑小区段）河水，其水质情况见表1。试验共设置4组实验组，即对照组 （未使用微生物菌剂），投微生物菌剂组 （分别使用液体菌剂1号、液体菌剂2号、固体菌剂1号及固体菌剂2号，其菌剂投加量均为5‰）。试验装置为底部铺设有曝气软管的有效容积为50L的塑料桶。试验用水体积为45L，采用连续曝气。

表1 河水水质 （mg／L）

1.2.2 样品采集

从投菌开始计时（2011年4月13日），每隔2d从静态试验装置中取水样1次，每次均在试验的上部、中部和下部固定位置取混合水样，以消除抽样误差。

1.2.3 测定指标及方法

2 试验结果与讨论

2.1 微生物菌剂对氮的去除效果

（1）从试验开始至第6d期间（图1），各试验组TN浓度均呈下降趋势，其中投加微生物菌剂的试验组下降趋势较对照组明显。至第6d，投加微生物菌剂的试验组TN浓度达到最低值，而对照组的TN浓度开始达到稳定状态；此时，对照组、液体菌剂1号、液体菌剂2号、固体菌剂1号及固体菌剂2号对TN的去除率分别为35.17%、48.47%、51.53%、52.71%、53.89%。至第8d，投加微生物菌剂各试验组TN浓度出现上升，并开始达到稳定状态，此时，对照组、液体菌剂1号、液体菌剂2号、固体菌剂1号及固体菌剂2号对TN的去除率分别为34.37%、38.47%、40.40%、45.80%、50.70%，说明投加微生物菌剂能有效地去除水体中的TN，但固体菌剂2号的去除效果好于其它微生物菌剂。

（4）4种微生物菌剂中微生物菌群在7d左右开始进入衰亡期。因此，微生物菌剂用于长期处理或工程上，投加该微生物菌剂进行调水改水后7d左右应补充一次，以使水体中微生物的数量及活性维持在一定的水平，从而保持良好的水质状况。

2.2 微生物菌剂对TP的去除效果

在试验初期（0～4d），各试验组中TP浓度随着试验时间的延长均表现出持续下降的趋势，且下降较快（图5）；至第4d开始，TP浓度下降较为缓慢；至第8d，各试验组中TP浓度基本趋于稳定，此时对照组、液体菌剂1号、液体菌剂2号、固体菌剂1号及固体菌剂2号对TP的去除率分别为64.84%、66.08%、67.34%、68.79%、73.92%，说明投加微生物菌剂能有效去除水体中的TP，且固体菌剂2号的去除效果好于其它微生物菌剂。

2.3 微生物菌剂对CODCr的去除效果

在试验过程中（图6），各试验组CODCr浓度变化趋势基本一致；试验至第4d，各试验组CODCr浓度变化均呈上升趋势；至第8d，各试验组CODCr浓度呈下降趋势；至试验结束时，CODCr的浓度与试验前基本无变化，说明所选用的4种微生物菌剂不能有效去除水体中的CODCr。

3 结论

（1）试验期间，试验水样的恶臭气味去除，水质由灰黑色变为绿色，试验备选的4种微生物菌剂对水中的氮磷降解效果明显，其中：－N的平均去除率为40.25%，TN的平均去除率为43.84%，TP的平均去除率为69.03%，很大程度削减了水中的污染物，但对于水中CODCr的降解效果不甚理想。

（3）从试验结果可知，在投加微生物菌剂1d后开始产生效果，并持续至6～8d，氨氮、总氮及总磷浓度基本不再变化，亚硝酸盐氮和硝酸盐氮浓度呈上升趋势，推测此时水体中该微生物菌群7d左右开始进入衰亡期。因此，用于长期处理或工程上，投加微生物菌剂进行调水改水后7d左右应补充一次，以便使微生物数量维持在一定的水平，从而保持良好的水质状况。

［1］Madsen E L.Determining in situ biodegradation：facts and challenges［J］.Environ·Sci·＆Technol·，1991，25（10）：1663－1672.

［2］李继洲，胡磊.污染水体的原位生物修复研究初探 ［J］.四川环境，2005，24（1）：1－3.

［3］A SAllard，A H Neilson.Bioremediation of organic waste sites：a critical review of microbiological aspects［J］.Int..Bioremediation＆Biodegradation，1997，25（39）：253－285.

［4］Scully C，Collins G，O’Flaherty V.Anaerobic biological treatment of phenol at 9.5－15℃in an expanded granu－lar sludge bed（EGSB）－based bioreactor［J］.Water Res，2006，40（20）：3737－3744.

［5］伦琳，郑正，张继彪，等.改进型曝气生物滤池对生活污水氮去除的影响［J］.环境工程学报，2010，5（4）：1017－1022.

［6］沈萍.微生物学［M］.北京：高等教育出版社，2000.

［7］周德庆.微生物学教程 （第二版）［M］.北京：高等教育出版社，2005.

A Research on Purifying Urban River Water by Microbial Agents

WU Wen-wei1，YANG Feng-le1，LI Zhuan-shou2
（1.Yunnan Institute of Environmental Science，Kunming Yunnan 650034 China）

In the absence of external carbon source，the effect of water purification by the four kinds of microbial agents is tested under the static conditions.The results show that they all have a high performance in the degradation of nitrogen and phosphorus，but not for CODcr.For the removal of TN and NH＋3－N，the denitrification bacteria are better than the composite bacillus and the nitrifying bacteria.After 7 days of being put in the water，the flora of all four microbial agents starts to decline.

microbial agents；simulated urban river；water purification；experiment

X52

：A

：1673－9655（2013）02－0063－03

2012－10－29

国家水污染控制与治理重大专项（2009ZX07102－003）；云南省社会发展科技计划项目（2010CA001）。

吴文卫 （1979－），男，安徽安庆人，工程师，研究方向：水污染控制与生态修复。