[发明专利]一种漂浮藻污染水体的生物治理方法

说明书

技术领域

本发明涉及生物环境保护工程技术领域，具体为在藻污染水体中对漂浮类藻体进行高效富集、消化、转化的方法。

背景技术

随着世界经济及人口的快速发展，江河、湖泊水体的富营养化日趋严重，其后果之一是导致藻类的单边生长、大量繁殖乃至曝发，由此引起的水生态环境污染已成为困扰全球性的环境难题。过盛的藻类轻者影响景观，重者给水体造成严重的另类生态环境污染。目前发现的藻品种多达数万种，其中尤以漂浮类藻危害更大，它利用自身漂浮生长于水体表面的生物学特性，可直接充分吸收空气中的氧源、碳源、氮源及光源等而快速生长、增殖，在春末至秋季极易呈曝发式增长，并在水体表层形成大面积的厚厚一层藻菌膜屏障，严密地覆盖于水体表面，从而切断了水体与大气的能量交换，一方面水生生物生长所必需的溶解氧、光能量等无法得到补充，另一方面其代谢废物又无法向大气释放；同时，漂浮类藻生长更替过程死亡的藻体在夏季高温作用下快速尸解、腐败、释放，造成水体表面大量浮泥(藻尸为主)，黑压压一片，水体产生厌氧反应，水质恶化，发黑发臭，周边空气臭气熏天。CODcr(化学需氧量)、TN(总氮)、色度、悬浮物等主要污染成分大幅增加及DO(溶解氧)的快速下降，致使鱼虾及其它水生生物种群的大量死亡、减少乃至灭绝，生态严重失衡，水源无法利用。如常见的蓝藻、绿藻等种类中有不少品种属此，是影响水生态环境的主要危害藻群之一。不仅严重地影响了人类的生活及生态环境，并且常常因此造成水体的大面积生态污染事件。因此，如何治理防控藻类的污染，是水污染防治及生态环境保护领域新的重要课题。

目前藻类的治理技术主要有物理法、化学法和生物法等。

物理法：主要有离心法，重力筛法，物化结合法等，它们的共同点是收集、转移藻体。由于该法主要是通过水、藻分离来达目的，虽然具有一定的效果，但由于藻类具有生长快、体积小、重量轻的特点，加之总量占水体总量比例极小，因此，目前的物理法皆存在着动力消耗大、分离效果低、难以持续及大面积推广使用等不足之处。

又如超声波法，此法对各种藻类均有一定的杀伤力，但该法能耗极高，剂量十分难以控制，剂量小无效，剂量大则对其它生物的瞬间杀伤力极强，属于一种基本无选择的对生物灭绝性的杀藻法，生态危害极大！且使用该法杀死的藻类尸体并未实现转移，从而造成藻尸沉到水体底部，腐败后导致水体发黑发臭，再一次造成二次生态污染。其次，超声波法对孢子体、合子体效果甚微，因而常常是反复多次杀而不绝，费用极高，且一旦停止，藻类的孢子体、合子体即可在短时内萌发，再次大行其道形成恶性循环。

化学法：以加入混凝剂或杀藻剂为主要特征，它们的共同点是使藻类死亡转移到湖底。因而不可避免藻尸腐败后导致水体发黑发臭，再一次造成二次生态污染。其次，这些化学药剂不仅对藻类有杀伤力，对其他生物物种也同样存在毒性，因此存在生态危害。如常用的杀藻剂硫酸铜，其二价铜离子对生物幼体具有明显的变态致畸性，其毒性随水温的提高而增加，极易导致鱼类等生物物种的死亡。尤其是分解的铜离子一旦被鱼类富集后，食用这种鱼将极易导致肝脏病变乃至肝癌，对人体生命健康造成极大的危害。其次，几乎所有的化学法对藻类的孢子体、合子体效果甚微，因而常常是反复多次杀而不绝，费用极高，且一旦停止投药藻类的孢子体、合子体即可在短时内萌发，再次大行其道形成恶性循环。

生物法：如利用鲢、鳙鱼除藻，其主要原理是根据其生物学习性及其多而致密的鳃滤食浮游生物(藻类)特性来达到目的的，对悬浮藻具有一定的效果，而对生长于水体表层的漂浮类藻却力不从心，加之鲢、鳙鱼生长对水质及DO的要求较高，在污水及低浓度的DO水体中死亡率极高而难以生存，常常是自然界漂浮类藻曝发时首当其冲死亡率最高的受害者。又如，有报道采用凤眼莲(别名：凤眼兰、水葫芦)防治藻类取得了较好的效果，其作用机理主要表现为：(1)具有快速生长繁殖形成种群优势之特性，与藻类争夺营养源抑制藻类生长；(2)利用自身漂浮生长的生物学特性，快速覆盖水面从而断绝藻类生长必需的光源使藻类无法进行光合作用。然而，正是凤眼莲的这一生物特性使其成为一把双刃剑，一方面由于其原产于南美，在此以外地区几乎无任何天敌，因而无法控制其疯狂生长，极易形成疯长并快速占据整个水面、堵塞河道，在抑藻的同时造成其它水生生物种群的大幅减少乃至灭绝，生态严重失衡；另一方面，其快速生长形成的大量植物有机体无法利用(亩产可达数吨)，其死亡后的植物残体会严重污染水体，致使水质发黑发臭，形成二次生态污染。因此，这一方法的应用同样受到限制。