本发明涉及一种污水治理方法，特别是涉及一种采用单频电磁波原位强化微生物修复污染水体的方法。
背景技术：
城市河流污染是目前世界范围内普遍存在的一个环境问题，大部分国家和地区的城市河流均存在不同程度污染，水生生物的生存环境遭到了破坏，城市河流的生态功能也受到了严重影响。目前河道污染水体的治理一般采取原位修复方式。去除水体污染物的治理手段主要分为化学修复技术、物理修复技术和生物修复技术。微生物强化技术具有投资省，净化效果好，同时还能促进水域生态系统的自然恢复等特点，因此在治理河道污染水体的过程中起着不可替代的作用。
微生物技术核心在于促进水体微生物的活性，加快水体污染物的降解和转化。目前，基于微生物强化修复的污染河道原位修复主要采用两种技术，一种是直接向水体中投加具有高效除污功能的微生物菌剂，另一种是向水体投加能促进微生物生长及代谢的营养物质、电子受体等微生物激活剂。前者通过外源投加直接实现河道中有益微生物数量的提升，而后者实质是通过激活剂选择性的激活水体中的土著功能微生物的生长，从而激活其生态功能，达到水体修复的效果。尽管污染水体的微生物强化修复技术具有诸多的优点，但在实际应用中也面临一定的问题。
（1）效果持久性问题。微生物强化修复技术针对性强，见效快，但受理化、生物环境等的影响投加后高效菌数量和活性难以维持，菌种或促生剂往往需要反复投加、成本昂贵。
（2）实施方式问题。无论投加菌剂还是促生剂都要经历车间生产、长途运输和现场投加这一系列步骤，增加了治理成本和操作管理的难度，同时由于耗时较长在投加前高效菌的数量和活性已经下降。
（3）环境安全性。因为微生物强化（投加菌种或促生剂）属于侵入性修复技术，目前争议的焦点集中在开放水体中采用生物强化的生物修复技术是否带来环境安全性问题。复合菌剂的投加势必引入外源微生物，这些微生物对目标水体生态环境的影响目前尚不明确。投放微生物激活剂尽管不存在外源微生物的问题，但作为一种复合型化学试剂的投加，其残余成分（如有机物或微量金属元素）可能造成的环境风险也不容小觑。因此，迫切需要开发出一种非侵入性的、环境影响小、效果持久的微生物强化技术。
技术实现要素：
有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种采用单频电磁波原位强化微生物修复污染水体的方法，其通过设置适当频率、适当照度、适当辐照周期等，来选择性地激活水体中的某一种或某几种有益微生物，使之数量和活性大幅度提升，从而加速水体中污染物的去除。
为实现上述目的，本发明提供了采用有效频率的电磁波照射来激活污水中具有高效除污能力的、含有细菌叶绿素b的不产氧光合细菌，从而提高选中微生物的活性及数量，从而加速分解污水中的污物。
作为本发明的进一步改进，所述的电磁波（光）的频率范围在5THz~380THz之间，电磁波的半峰宽≤50nm，电磁波的辐照强度在0.01mw~10w/m2之间。
作为本发明的进一步改进，有效电磁波为单一频率，频率范围在5THz~380THz之间。
作为本发明的进一步改进，有效电磁波为多种频率的电磁波组合，各单一频率电磁波的频率均在5THz~380THz之间。
作为本发明的进一步改进，有效电磁波由效频率内电磁波与有效频率外电磁波，即频率小于5THz或频率大于380THz的电磁波组合而成。
作为本发明的进一步改进，有效电磁波辐照方式采用连续照射、非连续照射、脉冲照射其中的一种方式或其任意组合。
作为本发明的进一步改进，有效电磁波促进的对象为水体中的微生物，包括但不限于，目标水体中的土著微生物以及人工外源投放的微生物。
作为本发明的进一步改进，电磁波波源采用人工光源、自然光源其中的一种或多种光源组合获得，光源可置于水面之上或水面之下照射。
采用人工光源时，单频电磁波可由产生特定单频电磁波的电磁波源，如激光二极管、发光二极管等直接产生，也可由产生混合频率的电磁波源经滤波材料过滤间接获得；采用自然光时，单频电磁波经滤波材料过滤间接获得。
一种智能电磁波发生器，用于产生上述有效电磁波，并对目标进行辐照。
作为本发明的进一步改进，包括，太阳能接收转换装置、太阳能蓄电池和电磁波发生器；
太阳能接收转换装置连接到太阳能蓄电池并通过太阳能发电以为其充电；太阳能蓄电池连接到电磁波发生器上为其供电；电磁波发生器用于产生预设的电磁波；
电磁波发生器内设有电磁波感应器和控制器，当周围环境的电磁波强度低于设定的阈值范围时，控制器打开电磁波波源，电磁波开始辐照；当周围环境的电磁波强度高于设定的阈值时，控制器关闭电磁波波源，电磁波停止辐照。
本发明的有益效果是：
1、与传统的投菌法和投加促生剂法相比，本发明无需外源投加微生物菌剂或化学药剂，且装置简单、无需外部供电、可长时间自动运行。
2、原核的光合微生物与一些非光合微生物细胞内存在特定的光感受器，如光敏黄蛋白、细菌视紫质、细菌光敏色素、蓝光感受蛋白等，各种光感受器接收的电磁波频率不同，引起的生理反应也不同。通过不同频率的电磁波照射，可选择性地激活不同微生物细胞内的光受体，从而调节混合菌群中特定微生物的数量和活性。本技术采用可见光区之外的、特定频率的单频电磁波辐照污染水体，激活水体中厌氧不产氧光合细菌细胞内特定的光感受器，从而启动细胞内一系列的信号转导和基因表达，使细胞内含有细菌叶绿素b的净水细菌种群数量和活性大幅度提升，即可达到改善河道水质净化效果的目的。
3、本发明是一种操作简便、经济高效的微生物激活方法。该方法能够在污染水体中选择性地提高有益微生物的数量和活性，进行而提高污染水体的微生物净化效果。本技术与目前已有的生物强化技术相比具有如下优点：
3.1、非侵入性，环境友好。与传统投加菌剂或投加促生剂等生物强化技术相比，本技术无需向水体投入任何外源物质，无环境安全风险；
3.2、时空上的精准控制。本技术通过打开光照辐射后可立即激活水体中的有益微生物，辐照停止后可立即停止激活；
3.3、靶向激活。选定的单频电磁波频率对着色菌科、红螺菌科、绿菌科等含有细菌叶绿素b的净水微生物类群有激活作用，对引起藻华的有害蓝藻类等微生物无促进作用；如蓝藻的激活频率在400THz以上，不包括在本发明的频率范围内，因此无激活作用。
3.4、智能化，模块化。可根据目标微生物进行辐照频率和强度的模块化编辑，允许对同一区域内不同光响应的微生物菌群进行定向激活；
3.5、可实现自动化、且低成本。本技术采用的设备简单，运营维护方便，可无人值守长期运行，与传统的生物投加技术相比可节省成本50%以上。
附图说明
图1是实施例二中电磁波辐照对水体COD去除的影响检测图。
图2是实施例二中电磁波辐照对水体氨氮去除的影响检测图。
图3是实施例二中电磁波辐照对水体TN去除的影响检测图。
图4是实施例二中电磁波辐照对水体DO的影响检测图。
图5是实施例三中电磁波辐照对水体COD去除的影响检测图。
图6是实施例三中电磁波辐照对水体DO的影响检测图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明：
实施例一
一种采用特定电磁波谱强化河道原位生态修复的方法，在河道岸边设置太阳能电磁波发生装置（利用光伏供电的电磁波发生装置）对河道上覆水体进行辐照。电磁波发生器具有自动判断环境电磁波强度和自动开关系统，当环境电磁波强度低于设定值时自动开启电磁波波源，当环境天然电磁波强度高于设定值时自动关闭电磁波波源。
白天，电磁波发生器自动关闭，太阳能接收转换装置为太阳能蓄电池充电；夜晚，电磁波发生器开启，电磁波发生器产生电磁波波源的频率为5THz~380THz，并对河道进行辐照强度（以目标水体表面计）为0.01mw~10w/m2的照射，从而激活河道中的有益微生物，提高其数量和活性，进而提高水体中污染物的去除速率。
实施例二
实验河水水质COD为50mg/L，氨氮7.5mg/L，溶解氧1.1mg/L，底泥浓度8 g/L。等量分为两组，各为A1和A2，其中A2为对照组，两组放置于同一环境下，其中：
A1:采用频率为345 THz的激光二极管波源，其半峰宽≤5nm，平均照度0.1w/m2。以太阳能系统供电，在环境照度低于10 lux时波源自动开启。
A2：不采用任何手段，为空白对照组。
实验启动7d（天）后，与空白相比，345THz的电磁波辐照使着色菌科细菌的浓度提高了约1000倍,蓝藻和绿藻浓度无差别。水质情况参见图1～图4，检测结果表明，345 THz的电磁波辐照7d后，水体COD、氨氮、TN的去除率分别达到69%，94%和80%，此时未照射的空白COD、氨氮、TN的去除率仅为38%，53%和44%。采用345 THz电磁波辐照的体系溶解氧7d后达到了5.4mg/L，空白对照组仅为3.1mg/L。
实施例三
实验河水水质COD为60mg/L，氨氮12.5mg/L，溶解氧0.8mg/L，底泥浓度10 g/L。等量分为两组，各为B1和B2，其中B2为对照组，两组放置于同一环境下，其中：
B1：采用频率为295THz的单频光源，半峰宽≤50nm，平均照度0.01w/m2，以220V交流电驱动，采取连续照射的方式进行照射。
B2：不采用任何手段，为空白对照组。
实验启动7d后，与空白相比，295THz的电磁波辐照使芽生绿菌属细菌的浓度提高了约400倍，蓝藻和绿藻浓度无差别。水质情况参见图5-图6可知，采用频率为295THz的电磁波辐照能显著提高实验水体COD的去除效果，7d内COD的去除率达到了83%，而未进行辐照的空白COD去除率仅为47%。频率为295THz的波源辐照可明显促进水体溶解氧上升，7d时可达到2.25mg/L，此时未加辐照的空白对照组仅有0.83 mg/L。
本发明未详述之处，均为本领域技术人员的公知技术。
以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。