摘要藻類能夠去除汙水中的氮、磷營養物質及重金屬，還能與菌類形成複雜的共生系統，促進汙水的淨化。本文總結了藻類塘及固定藻等藻類技術在汙水處理領域的應用，也介紹了藻類的檢測作用。作為一種良好的淨水材料，藻類有著良好的應用前景。
關鍵詞：汙水處理；藻類技術；穩定塘
藻類細胞微小，形體多樣，適應性強，分布廣泛。作為一種易得的生物資源，藻類正在被應用於食品、生物燃料等領域，在汙水處理方面的作用也越來越受到重視。
1.藻類處理汙水原理
1.1 對營養物質的去除
藻類的近似分子式為，在生長過程中，藻類以為碳源，吸收氮磷等營養物質，通過藻類細胞中的葉綠素的光合作用產生藻類自身的細胞物質，完成藻類增殖並在這個過程中釋放氧氣[1]。反應方程式為：
1.2對重金屬的去除
用於去除重金屬的常用藻類為綠藻門、褐藻門和紅藻門，它們的細胞壁有著共同特點：含有大量的多醣及蛋白質，而多醣和蛋白質中含有多種功能基團，可以與重金屬結合。
藻類對重金屬的吸附過程分為兩個階段：第一階段與代謝無關，金屬離子通過絡合、離子交換等作用附在細胞表面；第二階段為生物富集過程，即與細胞代謝直接相關的過程，在此階段中金屬被運送至細胞內，並儲存起來[2]。
1.3菌藻共生系統淨化汙水
在淨化汙水的過程中，藻類和細菌形成複雜的共生系統，促進了汙水的淨化[3]。好氧菌將含碳有機物降解為二氧化碳和水，對含氮有機物進行氨化，繼而進行硝化，生成氨氮、亞硝酸鹽和硝酸鹽，將含磷有機物最後降解為正磷酸鹽。氧化降解過程中產生的能量為細菌的代謝活動提供能量。
而細菌降解有機質產生的又成為藻類的主要碳源，促進了藻類的光合作用。在藻類新陳代謝的過程中， 藻類能將細菌代謝中產生的物質吸收轉化為藻類的細胞物質。藻類光合作用釋放出的氧，增加了水中的溶解氧，促進了好氧菌的代謝活動，使其能夠維持正常的生命活動。
2.利用藻類技術處理汙水的工藝
2.1穩定塘
穩定塘又名生物塘，是一種利用水塘中的微生物和藻類對汙水和有機廢水進行生物處理的方法。該方法與自然水體的自淨過程相似，多用於小型汙水處理。其工作原理為：
利用「藻菌共生系統」進行廢水淨化。
在穩定塘中最為流行的是兼性塘，其塘深一般為1.5～2.5m，上層是好氧區，藻類的光合作用和大氣復氧作用使其有較高的溶解氧,由好氧微生物起淨化汙水作用；中層的溶解氧逐漸減少，稱兼性區（過渡區），由兼性微生物起淨化作用；下層塘水無溶解氧，稱厭氧區，沉澱汙泥在塘底進行厭氧分解。
其工作原理如圖所示。
穩定塘的綜合成本低，並能進行汙水資源化，但占地面積大，處理效果受氣候影響，因此一般用於農村及城鎮地區。
2.2高效藻類塘
高效藻類塘[5]不同於傳統的穩定塘，主要表現在三個方面：
（1）塘深較淺,一般為0.3～0.6m；
（2）停留時間較短，比一般的穩定塘的停留時間短7～10日；
（3）有乙個垂直於塘內廊道的、連續攪拌裝置。
高效藻類塘可以認為是普通穩定塘的優化公升級，能夠強化細菌和藻類之間的相互作用，具有比普通氧化塘更加豐富的生物相，因此可以大大提高處理汙水的有機負荷。
2.3藻類固定技術
藻類固化技術是指利用物理或化學手段將游離的藻類細胞定位於限定的空間區域，使其成為一種既保持本身代謝活性，又可在連續反應後**利用的生物體系[6]。
在汙染物排放標準比較嚴格而單純依靠傳統處理難以達標的情況下，藻類固定法成為有效的廢水處理輔助方法。將藻類固定法與傳統處理法結合起來，可揚長避短，改善處理效果。
3.藻類的監測及檢測作用
大部分藻類對環境敏感，可以作為環境監測指標。比較常見的指示種類：藻類多樣性、生物量、形態。其中，以某種藻類的存在或消失為檢測指標，是最經典的一種方法。
（1）水體嚴重汙染的指示藻：綠色裸藻、靜裸藻、小顫藻；
（2）水體中度汙染的指示藻：被甲柵藻、四角盤星藻、環綠藻 、脆弱剛毛藻、蜂巢席藻；
（3）清潔水體的指示藻：肘狀針杆、簇生竹枝藻等。
藻類在水汙染檢測方面最常用的是室內的毒性測試[7]。汙水雖然經過了處理，但是重金屬不能被生物降解，汙水處理廠產出的汙泥在作進一步處理之前進行生物測試是非常有必要的。
4.總結與展望
利用藻類技術處理汙水工藝具有自然環保的特點，有著良好的應用前景。其典型工藝——穩定塘技術，綜合成本低，並能進行汙水資源化，非常適合農村及小城鎮地區，應當大力推廣。另一種工藝——藻類固定技術，能夠與傳統的工藝結合起來，達到更好的水處理效果，是乙個很有潛力的發展方向。
在環境監測等方面，藻類技術具有操作簡單、檢測靈敏及現象直觀的優勢，可以廣泛的加以利用。
5.參考文獻
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