微生物修复（ISSAPGPR原位生态修复技术）河道治理技术的研究

摘要：ISSA PGPR原位生态修复技术。采用“ISSA PGPR原位生态修复技术”来消除水中污染物，修复遭到破坏的水生态系统，治理水体富营养化，改善水体环境，丰富群落种类，优化种群结构，提高水生态系统的自净能力，维持水生态系统的稳定健康发展。

1、技术原理

ISSA PGPR原位生态修复技术是通过将激活PGPR所需的各种营养物质制成生态修复剂，再投放在生态反应池中，建立起“PGPR选择性激活平台”，同时把这些营养物质持续提供给水环境中的PGPR微生物，从而使得原来湖水中的PGPR微生物被连续不断地激活并且快速繁殖，促进生态系统修复。

实现水体污染物原位治理，而不是传统治理方法的污染物转移。根据水环境个样，分步骤分阶段针对性治理，实现水体生态系统的改良与修复，实现生物清淤，降低淤泥总量，达到水质可持续性改善的效果，并最终实现水环境的整体治理与修复。通过选择性激活有益微生物，恢复和增强水环境的自净能力，让污染物就地解决，从传统“对抗性”的解决办法转变到“和谐利用”的方法，不影响治理区域的生产、生活，真正实现“三生共赢”。

2、技术组成

2.1 PGPR微生物

PGPR是指生存在植物根圈范围中，对植物生长有促进或对病原菌有拮抗作用的有益的细菌统称，包括细菌、放线菌、原核生物等，种类将近300种。传统上PGPR主要是指在土壤中的有益微生物，科学家发现，这些PGPR微生物在水环境中同样存在，具有同样的作用，尤其是在生态修复、改善水质等方面具有革命性的作用。

2.2 原位选择性激活：ISSA PGPR技术

ISSAPGPR技术是指原位选择性激活PGPR技术。它是一种把激活微生物所需的各种营养物质（碳源、微量元素、生长因子）通过纳米技术及微包覆技术制成颗粒均匀的生态修复剂，投放在生态反应池中，建立起繁殖平台，同时利用缓释技术把这些营养物质持续提供给水环境中的PGPR微生物，从而使得PGPR微生物被连续不断的激活并且快速繁殖的技术。

ISSAPGPR技术是通过生态修复剂加注和生态反应池的运行，来实现对PGPR进行激活的目的。

2.3 生态修复剂

生态修复剂是一种由选择性激活PGPR所需的各种营养物质（碳源、微量元素、生长因子），通过纳米技术及微包覆技术制成的均匀颗粒（如图3-2）。它能够通过缓释技术把这些营养物质持续提供给环境中的PGPR微生物，从而使得PGPR微生物被激活并且快速繁殖。

生态修复剂的主要成分为生物聚酯、多糖、微量元素、维生素等物质，无二次污染。生态修复剂的比表面积约为900m2/m3，为PGPR微生物提供了较大的附着空间，提高了激活效率。

2.4 生态反应池

生态反应池是一种原位PGPR微生物激活设备。它能够提供半封闭的内部环境，并且具有自动将外部水环境中的PGPR微生物送入内部进行激活后，再将激活后PGPR微生物送回外部水环境的功能。生态反应池具有以下共同特性：

（1）能够提供半封闭的内部环境，可以放置生态修复剂，建立起PGPR激活平台；

（2）能够实现水流从外部环境到反应池内部再到外部环境的自循环过程，从而实现水体中PGPR持续不断的送入生态反应池内进行激活，同时源源不断地将激活后的PGPR投放到水体中的目的。

2.5 排污口高浓度氨氮处理

生活污水的氨氮含量一般较高，受其影响，在排污口附近的水体的氨氮浓度也相对较高，一般大于5mg/L。

需要在河道污染物集中排入点附近安装生态反应池，来选择性激活PGPR中具有有氧反硝化作用的微生物，使其进行有氧反硝化作用，将水体中的氨氮直接转化成氮气，挥发到空气中，从而能够达到快速降低水体中氨氮浓度的目的。

微生物菌株的挂膜时间一般在3天左右，有氧反硝化脱氮效率约为9~15mg/(L?h)。

2.6 氮磷的转移

水环境中有益微生物被激活后，这些大量繁殖的微生物将水体中的富营养物质如氮、磷等转化成可被浮游微生物及水体植物吸收的营养物质，浮游微生物及水体植物又被当作鱼、虾等生物的食物，从而形成“大鱼吃小鱼，小鱼吃虾米”的食物链循环，通过食物链降低水体中的氮、磷等浓度，提高了水体的自净能力。

2.7 淤泥中有机物的分解

在水体有机物含量较多的情况下，在河道内适当位置安装生态反应池，来选择性激活PGPR中具有快速分解有机物的微生物。通过对假单胞菌属(Pseudomonas)、微球菌属(Micrococcus)、黄杆菌属(Chryseobacterium)、不动杆菌属(Acinetobacter)等微生物的选择性激活，可以快速降解有机物分解。一方面，河床中的底泥向改善了的水体不断释放富营养物质；另一方面，部分PGPR微生物进入富含营养物质的底泥中进行活动与代谢，降低了底泥中的富营养物质。在两个方面的作用下，使底泥的体积和重量逐步减少，达到生物清淤的效果。

作者简介

单为为，男，1985年出生，学士，工程师，主要从事农村生活污水处理、黑臭水体治理技术的研究、开发及应用等工作。