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污染物質(zhì)在海水中的移動途徑有哪些?

來源:新能源網(wǎng)
時間:2024-08-17 13:23:52
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污染物質(zhì)在海水中的移動途徑有哪些?熱心網(wǎng)友:主要是通過洋流擴散!###熱心網(wǎng)友:微藻,凈化海洋環(huán)境的明星你知道嗎?在遼闊的蔚藍海洋中生長著一類人們?nèi)庋劭床灰姷奈⑿∩?,但在顯微鏡下

熱心網(wǎng)友:主要是通過洋流擴散!

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熱心網(wǎng)友:微藻,凈化海洋環(huán)境的明星你知道嗎?在遼闊的蔚藍海洋中生長著一類人們?nèi)庋劭床灰姷奈⑿∩?,但在顯微鏡下,我們卻能清晰地看到它們千奇百怪的形態(tài):有的如小球、有的似心形、有的如圓月、有的似銀梭、有的如月牙、有的呈三角形。雖然它們自身的運動能力非常弱,但其特殊的體形能夠很好地適應(yīng)漂浮生活,可隨波逐流地漂浮或懸浮在有光的表層海水中。 與陸地上的樹木、作物、雜草類似,此類生物具有葉綠素,能夠進行光合作用,將二氧化碳和海水中的氮、磷等營養(yǎng)成分合成為自身所需的有機物,同時釋放氧氣到大氣中。它們大多是單細胞生物,故人們稱其為單細胞藻類(unicellular algae);因藻體微小(一般只有千分之幾毫米),人們又稱其為微藻(microalgae)。在分類學(xué)上,研究人員常把具有中央體的某些藍藻類植物(例如螺旋藻等)也歸為微藻。 目前,在中國海記錄到的海洋微藻約有1800多種。由于不同種類的微藻所含的色素成分(葉綠素、類胡蘿卜素、藻膽素等)及比例各不相同,因而呈現(xiàn)出斑斕的色彩:綠藻因葉綠素a、葉綠素b含量豐富而呈草綠色;藍藻因含較多的葉綠素“藻藍蛋白呈現(xiàn)藍綠色;紅藻主要含有藻紅蛋白而呈現(xiàn)紅色或玫瑰紅色;硅藻和金藻則因含有較多的葉黃素而呈現(xiàn)出黃色、褐色、金褐色或黃褐色。 小微藻大用途 20世紀(jì)50年代以來的研究證明,微藻是海洋中的主要初級生產(chǎn)者,是海洋食物鏈的基礎(chǔ),驅(qū)動著整個海洋生態(tài)系統(tǒng)的能量流和物質(zhì)流,直接和間接地養(yǎng)育著幾億噸的海洋動物,因此在海洋生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)中起著十分重要的作用。海洋微藻一旦受到破壞,將危及其他海洋生物及整個海洋生態(tài)系統(tǒng)。 微藻對人類社會的生產(chǎn)、生活也有著十分重要的作用。目前,海洋微藻的開發(fā)利用主要集中于以下幾個方面,有些用途已達到工業(yè)化生產(chǎn)水平,比如:作為人類的營養(yǎng)食品和健康食品;作為可再生生物能源,可通過熱解獲得生物質(zhì)燃油,或通過光合作用及其特有的產(chǎn)氫酶系將水分解為氫氣和氧氣;提取色素、藥物及甘油等化學(xué)產(chǎn)品;作為水產(chǎn)動物的餌料和禽畜飼料的添加劑。 然而,微藻的用途遠不止這些,消除入海污染物、清潔海洋環(huán)境便是它們近年來頗受關(guān)注的一種新用途。凈化海水養(yǎng)殖業(yè)廢水 在當(dāng)今集約化海水養(yǎng)殖業(yè)中,廢水的排放是海水受到污染的一個重要原因。在魚、蝦、貝、蟹等的工廠化養(yǎng)殖和育苗過程中,由于飼料投喂過多,投放的干濕飼料只有約20%被養(yǎng)殖動物食用,過剩的飼料則在養(yǎng)殖水體中擴散累積,引起水體中氮、磷含量升高;同時,養(yǎng)殖動物的代謝作用也會造成水體中氨態(tài)氮和有機氮濃度升高。這樣的廢水一旦排入近岸海域,海水將因無機氮、磷的濃度增加而發(fā)生富營養(yǎng)化或產(chǎn)生赤潮,嚴(yán)重威脅到海洋生物的生長。因此,養(yǎng)殖業(yè)廢水在排放前必須進行有效處理。小小的微藻就能對養(yǎng)殖業(yè)廢水進行有效凈化。 微藻生長期間,各種形式的無機氮和有機氮均可被其所利用,磷則主要以磷酸一氫根和磷酸二氫根的形式被它們吸收。當(dāng)微藻被引入養(yǎng)殖業(yè)廢水中時,藻細胞通過光合作用向水中供氧,增加水中的溶解氧,使好氧菌能夠不斷分解有機質(zhì),進而產(chǎn)生二氧化碳,作為藻細胞光合作用的碳源。因此,在凈化水質(zhì)的過程中,人們常將微藻與細菌聯(lián)合使用,也即我們通常所說的“藻菌共生”。同時,微藻吸收利用氮、磷等營養(yǎng)鹽合成復(fù)雜的有機質(zhì)。這就是微藻凈化養(yǎng)殖業(yè)廢水的機理。 微藻光能利用效率高、生長繁殖迅速、產(chǎn)量高等特點,決定了其對營養(yǎng)物質(zhì)的吸收和累積過程迅速;養(yǎng)殖業(yè)廢水中的污染物濃度比工業(yè)廢水和生活污水低得多,所以只要給微藻提供適宜的生長條件(光照、溫度、ph值等),即可迅速改善廢水的水質(zhì)。 中國海洋大學(xué)的研究人員將一種綠藻——亞心形扁藻 (platymonas subcordiformis)引入光一膜組合式生物反應(yīng)器中,用于去除南美白對蝦養(yǎng)殖廢水中的氮磷營養(yǎng)鹽。通過超濾膜組件良好的分離截留性能,使反應(yīng)器中保持高密度的微藻細胞(藻密度達到2.51×107個細胞/毫升)。連續(xù)運行結(jié)果表明,廢水中無機氮和無機磷的去除率分別達到83%和95.8%;凈化后的水中,無機氮和無機磷濃度均達到《海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》(gb3097-1997)的二類標(biāo)準(zhǔn)要求,可以循環(huán)用于海水養(yǎng)殖,大大減輕了近岸海水的氮、磷污染負荷。 中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所發(fā)明的專利——“海綿一微藻”集成系統(tǒng)則是首先在工廠化養(yǎng)殖廢水中接種微藻,吸收轉(zhuǎn)化海水中無機氮和無機磷為微藻生物量;接種一定時間后,將海綿放到微藻生物量增加的廢水池中,濾食微藻。通過微藻和海綿生物的聯(lián)合作用,污染水體得到凈化,過量無機氮、磷營養(yǎng)鹽排入海水后引發(fā)的富營養(yǎng)化問題也大大減輕。 分解海洋中的有機毒物