华北理工水处理生物学教案15废水生物处理中的微生物及水体污染的指示生物3

1课程名称：《水处理生物学》第15讲次，总16讲摘要授课题目（章、节）第6章废水生物处理中的微生物及水体污染的指示生物第六节水体污染与自净的指示生物及监测方法本讲目的要求及重点难点：【目的要求】水体自净的原理与过程；评价水体自净过程的指标；污化系统各带的划分及特点；微生物的观察与培养；微生物的纯种分离与保存、灭菌；谁处理中水生动植物的作用。【重点】：掌握水体自净的原理与过程、污化系统各个划分带的特点、微生物的纯种分离与菌种的保存。【难点】水体自净的原理与过程内容【本讲课程的引入】水体能够自己变清吗？【本讲课程的内容】6.6水体污染与自净的指示生物及监测方法6.6.1水体自净自然净化（水体中污染物在物理、化学、生物等的作用下，逐渐变清的过程。）物理作用：稀释、沉淀（强）化学作用：日光、氧气等对污染物的分解（弱）生物作用：生物降解（食物链）（强）水体自净速度有哪些限制因素？物理？净水流量、流速、污染物物理性质化学？地域、季节、天气生物？生物种类、数量（营养物浓度、环境因子）、代谢的极限速度因此水体的自净速度是有限的。在正常情况下，水体单位时间内通过正常生物循环中能够同化有机污染物的最大数量称为同化容量或自净容量。2被污染的水体都是自净水体！但自净恢复的程度不同，或称污染现状不同。6.6.2衡量水体污染与自净的指标用什么指标可以衡量河段水体污染与自净所处的阶段?——水体外观、化学指标、生物种类、数量及比例关系、溶解氧等等A．水体外观外观特征：混浊程度、颜色及气味等原因：水中细菌种类数量、悬浮物种类数量污染前污染净化开始持续结束外观无色暗灰色灰色继续变清无色澄清透明很混浊、臭、水面有泡沫混浊浊度下降、泡沫减少澄清透明B．化学指标BOD5CODDO其它各种有机物（酚）等C．P／H指数与BIP指数P代表光合自养型微生物（如藻类）H代表异养型微生物（如细菌等），两者的比即P／H指数。P/H=（有叶绿素的微生物数量）/（异养微生物数量）BIP=（无叶绿素的微生物数量）/（全部微生物数量）≈H/（P+H）×100%污染前污染净化开始持续结束P/H外观高下降最低点上升高BIP0~8上升60~100下降0~8通常使用的是BIP指数D．氧浓度昼夜变化幅度河流污染中氧浓度昼夜变化示意图为什么不同的净化程度昼夜变化幅度不同？氧浓度高低与细菌含量有关，昼夜变幅与藻类数量有关，因此与P/H或BIP有关。3污染前污染净化开始持续结束溶氧变化幅度00增大减小0这种指标与BIP从根本上是相同的。但由于溶解氧可以用溶解氧测定仪随时测定并迅速地得出结果，而BIP指标需要细菌鉴定、培养、显微镜观察，周期长操作不便，因此实际操作中溶解氧变化幅度比BIP指标更为实用。E．指示生物污染前污染净化开始持续结束生物植物、鱼消失藻类、原生动物出现鱼虾出现植物、鱼可作为指示生物的生物种类很多，包括细菌、真菌、藻类、原生动物、轮虫、浮游甲壳动物、底栖动物有寡毛类的颤体虫、软体动物和植物和水生昆虫等。6.6.3水体自净指标综合应用——污化系统较洁净水体（可使用）——国家地表水水质标准化分（共Ⅴ类）劣Ⅴ类的水体（无使用价值）——用污化系统划分，依据上述判断指标。污化系统将污染水体划属为不同的污染带类型。分多污带、α中污带、β中污带、寡污带多污带注：*颤蚯蚓属后生动物，与陆地上的蚯蚓从体态和习性上都十分相似，他们也是环节动物，栖息于水底污泥中，与蚯蚓类似吞食污泥故俗称水蚯蚓，与蚯蚓不同的是，他们体表多毛。α中污带类型外观BIP生物特征多污带1．暗灰色，很浑浊，含大量有机物，BOD高，溶解氧极低(或无)，为厌氧状态。2．在有机物分解过程中，产生H2S、C02和CH4等气体。臭味。3．水底沉积许多由有机和无机物形成的淤泥。水面上有气泡。60~1001．种类很少，厌氧菌和兼性厌氧菌种类多，数量大，每毫升水含有几亿个细菌。有能分解复杂有机物的菌种，硫酸还原菌、产甲烷菌等。2．无显花植物，鱼类绝迹。3．河底淤泥中有大量寡毛类(颤蚯蚓)动物。*河流流向类型外观BIP生物特征河流流向α-中污带1．水为灰色，溶解氧少，为半厌氧状态，有机物量减少，BOD下降；2．水面上有泡沫和浮泥，有NH3、氨基酸及H2S。臭味。20~601．生物种类比多污带稍多。细菌数量较多，每毫升水约有几千万个。2．出现有蓝藻、裸藻、绿藻，原生动物有天蓝喇叭虫、美观独缩虫、椎尾水轮虫、臂尾水轮虫及栉虾等。**3．底泥已部分无机化，滋生了很多颤蚯蚓。4β中污带寡污带目前已经有水质生物监测法的国家标准，即GB／T12990－91《水质-微型生物群落监测——PFU法》水体能自净我们为什么还要进行废水的控制与处理呢？自净速度有限，我们常常没有足够的时间去等待，各行各业都需要合格的水源，而可供选择的水源又是十分有限的。需要人工手段控制污染物排量及强化水体污染物去除速度。预防为主：各国制定的污废水排放标准主要依据就是自然水体中微生物的净化能力。【本讲课程的小结】本讲介绍了水体自净过程、原理以及水体自净的指示生物。【本讲课程的作业与复习】作业：污化系统各个划分带的特点？课下复习：掌握水体自净的原理与过程、污化系统各个划分带的特点。类型外观BIP生物特征河流流向β-中污带1．有机物较少，BOD和悬浮物含量低，溶解氧浓度升高；2．NH3和H2S分别氧化为N03—和S042-，两者含量均减少。8~201．细菌数量减少，每毫升水只有几万个。2．藻类大量繁殖，水生植物出现。***3．原生动物有固着型纤毛虫如：独缩虫、聚缩虫等活跃，轮虫、浮游甲壳动物及昆虫出现。类型外观BIP生物特征河流流向寡污带1．有机物全部无机化，BOD和悬浮物含量极低，水的浑浊度低，溶解氧恢复到正常含量。2．H2S消失；3．河流自净过程已完成的标志0~81．细菌极少；2．出现鱼腥藻、硅藻、黄藻、钟虫、变形虫、旋轮虫、浮游甲壳动物、水生植物及鱼。****