Page 146 - 水资源保护技术与方法

第五章 生物性水资源保护技术

的代谢途径，能够适应多种环境条件并降解各类污染物。微生物对有机污染物的
降解主要通过好氧呼吸和厌氧呼吸两种方式进行。在好氧条件下，微生物以氧气
作为电子受体，将有机污染物彻底氧化分解为二氧化碳和水，并从中获取能量。

例如，在处理生活污水中的糖类、蛋白质等有机物时，好氧微生物如假单胞菌、
芽孢杆菌等，通过一系列酶促反应，将有机物逐步分解为小分子物质，最终转化
为二氧化碳和水。在厌氧条件下，微生物利用硝酸盐、硫酸盐、二氧化碳等作为
电子受体，将有机污染物进行不完全氧化或发酵，产生甲烷、氢气等气体和简单

的有机酸。如在处理高浓度有机废水的厌氧消化过程中，产酸菌将复杂有机物分
解为挥发性脂肪酸，产甲烷菌进一步将脂肪酸转化为甲烷和二氧化碳。对于重金
属污染物，微生物主要通过吸附、沉淀、氧化还原等作用降低其毒性和迁移性。
一些微生物表面带有负电荷，能够通过静电作用吸附水中的重金属离子；还有部

分微生物可以分泌胞外聚合物，与重金属离子形成络合物，从而实现对重金属的
固定。此外，微生物还能通过氧化还原反应改变重金属的价态，例如，某些细菌
可将剧毒的六价铬还原为毒性较低的三价铬，降低其对环境和生物的危害。
（二）微生物修复技术分类

1. 原位微生物修复
原位微生物修复是指在不改变受污染水体原有环境条件的前提下，直接向水
体中添加营养物质、电子受体或微生物菌剂，激活或强化水体中土著微生物的代
谢活性，使其对污染物进行降解和转化。这种修复方式具有操作简便、成本较低、

对环境扰动小等优点，适用于污染面积较大、污染程度较轻的水体修复。 a
在湖泊富营养化治理中，原位微生物修复技术得到广泛应用。当湖泊出现蓝
藻暴发、水体富营养化问题时，可向湖水中投加复合微生物菌剂，这些菌剂中包
含能够分解藻类有机物的细菌、促进氮磷转化的硝化—反硝化细菌等。同时，添

加适量的碳源和电子受体，为微生物提供充足的营养和代谢条件。某湖泊采用原
位微生物修复技术后，经过一个生长季的处理，水体中的总氮浓度从 3.5mg/L 降
至 1.2mg/L，总磷浓度从 0.3mg/L 降至 0.1mg/L，藻类生物量减少了 60% 以上，
水质得到明显改善。然而，原位微生物修复也存在一定的局限性。由于水体环境

复杂多变，微生物的生长和代谢容易受到温度、pH 值、溶解氧等因素的影响，

a 李轶，雷梦婷，杨楠，等 . 河流微生物生态学的研究进展 [J]. 水资源保护，2022，38（1）：190-197.

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