环境工程中微藻技术在水体富营养化治理中的应用

环境工程中微藻技术在水体富营养化治理中的应用

许日高  管勤玲

江苏斯迪克新材料科技股份有限公司   223900

摘要：水体富营养化是当前环境工程领域面临的重要问题之一，严重影响水体生态平衡和人类健康。微藻技术作为一种绿色、高效的水体治理手段备受关注。微藻具有吸收营养盐、净化水体、提高水质的特点，能有效控制水体富营养化现象。在实际应用中，微藻技术仍面临诸多挑战，如生长受限、收获难题等。深入研究微藻技术在水体富营养化治理中的应用及优化策略具有重要意义。本文旨在探讨环境工程中微藻技术在水体富营养化治理中的重要性、存在的问题以及应对策略。

关键词：微藻技术；水体富营养化；应用；治理

一、 微藻技术在水体富营养化治理中的重要性

1.1 微藻对水体中营养盐的吸收和利用

微藻是一类微小的藻类生物，具有较高的光合作用效率和营养物质吸收能力，对水体中的营养盐起着重要的吸收和利用作用。在水体富营养化治理中，微藻通过吸收水体中过量的氮、磷等营养盐，有效减少了水体中的营养盐含量，从而抑制了藻类的过度生长。微藻利用水体中的营养盐进行光合作用，释放氧气，促进水体中氧气的增加，改善水体的氧化还原环境，有利于水体中其他生物的生长和繁殖。微藻还能将吸收的营养盐转化为蛋白质、脂肪等有机物质，为水体生态系统提供丰富的营养物质，促进水体中生物多样性的增加。微藻对水体中营养盐的吸收和利用，不仅有助于调控水体中的营养盐浓度，还能改善水体生态环境，提升水体的自净能力，对水体富营养化治理具有重要意义。

1.2 微藻在水体中形成生态平衡的作用

微藻在水体中形成生态平衡的作用不可忽视。微藻通过光合作用吸收二氧化碳，释放氧气，维持水体中的氧气含量，促进水体中其他生物的呼吸作用，维持水体生态系统的平衡。微藻还是水体中食物链的基础，为浮游生物、底栖生物提供丰富的营养物质，维持水体中生物多样性和生态平衡。微藻的生长繁殖消耗水体中的营养盐，抑制了藻类的过度生长，防止了水体富营养化的发生。微藻在水体中的存在和作用对维持水体生态平衡至关重要，其调节水体中的氧气含量、营养物质循环等功能，有助于构建健康的水生态系统，维护水体生态环境的稳定和可持续发展。

二、 环境工程中微藻技术在水体富营养化治理中存在的问题

2.1 微藻技术在大规模应用中面临生长受限因素

在环境工程中，微藻技术在大规模应用中面临着生长受限因素。微藻的生长需要适宜的光照、温度、营养盐等环境条件，而在实际应用中，这些条件往往难以完全控制，导致微藻生长受到限制。微藻在生长过程中容易受到外界环境的影响，如水体中的污染物、微生物的竞争等，都会对微藻的生长产生负面影响。微藻在大规模应用中还存在着收获和提取的难题，传统的收获方法效率低下，成本较高，限制了微藻技术的规模化应用。如何解决微藻在大规模应用中的生长受限因素，提高其生长效率和稳定性，是当前环境工程领域亟待解决的关键问题。

2.2 微藻收获、提取和利用过程中出现技术难题

在微藻技术的应用过程中，微藻的收获、提取和利用过程中出现了一些技术难题。微藻的收获需要高效的方法，传统的机械收获方式存在能耗高、效率低的问题，且可能对微藻细胞造成损伤。微藻细胞内含有丰富的有用成分，如蛋白质、脂肪等，但提取这些成分需要耗费大量的能源和化学药剂，且提取效率不高。利用微藻生产生物燃料或其他价值品时，需要克服微藻生长周期长、产量不稳定等问题，以确保生产的可持续性和经济性。如何解决微藻收获、提取和利用过程中的技术难题，提高微藻技术的应用效率和经济性，是当前环境工程领域亟待攻克的关键挑战。

2.3 微藻技术在实际操作中出现生态风险

在实际操作中，微藻技术在水体富营养化治理中可能会带来一定的生态风险。大规模引入微藻可能改变水体生态系统的平衡，影响水中其他生物的生存繁衍。微藻在生长过程中会消耗水中的氧气，导致水体缺氧现象，影响水生生物的生存环境。如果微藻生长过程中受到外界环境的影响，可能会引发藻华爆发，造成水质恶化和生态系统崩溃。微藻在大量培养过程中需要吸收大量的营养物质，如氮、磷等。如果这些营养物质来源于外部添加，可能会加剧水体富营养化，对原生生态系统造成干扰。微藻的繁殖可能会占据其他水生生物的生态位，导致生态系统中的生物多样性减少。

三、 环境工程中微藻技术在水体富营养化治理中的策略

3.1 提升微藻技术研发水平，拓展其在水体治理中的应用领域

为了更好地应对水体富营养化问题，提升微藻技术的研发水平十分重要。通过加大对微藻生长机理、适应性及高效营养物利用等方面的研究力度，可以不断改进微藻技术的效率和稳定性，提高其在水体治理中的应用效果。拓展微藻技术在水体治理中的应用领域也是关键之举。除了传统的水体富营养化治理，还可以探索微藻技术在废水处理、生态修复等领域的应用潜力，实现技术的多元化应用，为水环境治理提供更为全面和有效的解决方案。

3.2 加强微藻技术在水体富营养化治理中的研究与创新

加强微藻技术在水体富营养化治理中的研究与创新至关重要。通过深入研究微藻在不同水体环境下的适应性和生长规律，可以更好地优化微藻技术的应用效果。结合现代生物技术手段，探索提高微藻生长速率、增强对营养盐吸收利用能力的创新方法，有助于提升微藻技术在水体富营养化治理中的效率和可持续性。加强微藻技术在水体富营养化治理中的研究，还需要注重与其他相关学科的跨界合作，促进技术的跨学科融合，为解决水体环境问题提供更为全面和系统的解决方案。

3.3 完善微藻技术在工程实践中的操作规范与管理措施

为了确保微藻技术在水体富营养化治理工程实践中的有效应用，必须完善操作规范与管理措施。建立健全的微藻培养、收获和利用标准操作流程，规范操作步骤，确保技术实施的准确性和稳定性。加强对微藻技术操作人员的培训和技术指导，提高其专业水平和操作技能，减少操作失误和风险。建立健全的监测评估体系，定期对微藻技术在工程实践中的应用效果进行评估和调整，及时发现问题并采取有效措施进行改进，以确保治理效果的持续和稳定。通过完善操作规范与管理措施，可以提高微藻技术在水体富营养化治理工程中的实际应用效果，推动环境工程领域的持续发展和进步。

四、 结论

结论部分，通过对环境工程中微藻技术在水体富营养化治理中的应用进行深入研究和分析，可以得出以下结论：微藻技术在水体富营养化治理中具有重要的应用前景和潜力，能够有效吸收水体中的营养盐，维持水体生态平衡。目前微藻技术在大规模应用中仍面临生长受限、收获提取困难以及生态风险等问题，需要进一步加强研究和创新，提升技术水平。建议加强微藻技术的研发和推广，拓展其在水体治理领域的应用，同时加强规范管理，确保微藻技术在实际操作中的安全性和有效性。微藻技术在水体富营养化治理中具有重要意义，未来应该加大投入，持续深化研究，推动其在环境工程领域的广泛应用，为改善水体质量和保护生态环境做出更大贡献。

参考文献

[1]温海涛,张宏伟,王捷,等.正渗透工艺用于微藻生物燃料脱水的研究进展[J].膜科学与技术,2023,43(06):223-231.

[2]罗利,冯明友.新建公园湖泊水生态原位立体修复技术探讨[J].环境生态学,2023,5(09):80-87.

[3]王雷,周欢欢.上海市清洁小流域水质提升技术筛选探究[J].环境生态学,2023,5(06):76-82.