CN100360430C - 一种治理富营养化水体的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种治理富营养化水体的方法。本发明所提供的治理富营养化水体的方法，是向水体中喷洒褐藻提取物，褐藻提取物在水体中的终浓度为10-200mg/L，并曝气处理所述水体；其中，所述褐藻提取物是按如下步骤提取的：1)将褐藻粉以水浸泡，制成浆液，所述浆液的浓度为5-20g/L；2)在所述浆液中加入甲醇，萃取、过滤，收集清液，所述甲醇为浆液体积的20-40%；3)将所得清液去甲醇后调节pH4-5，得到所述褐藻提取物。本发明方法可以广泛应用于湖泊、公园、池塘等水体的治理。

Description

一种治理富营养化水体的方法

技术领域

本发明涉及治理富营养化水体的方法。

背景技术

水是基础性的自然资源和战略性的经济资源，是经济和社会可持续发展的重要保证。在不同的水体污染类型中，水体富营养化已成为目前水污染类型中最突出的、危害最大的、全球性的重大水环境问题。当前我国湖泊富营养化问题相当严重，而且水体富营养化进程速度非常惊人，已成为新世纪限制我国经济可持续发展的因素之一，尤其是近十几年内我国湖泊由贫营养向富营养状态急剧转化。时至今日，富营养化的状况仍在继续，根据水利部《2002年中国水资源公报》报道：在评价的24个天然湖泊，6个湖泊水质符合或优于III类水，6个湖泊部分水体受到污染，12个湖泊水污染严重，三湖(太湖、滇池、巢湖)的仍以富营养状态为主。对161座水库进行了营养化程度评价，处于中营养状态的水库105座，处于富营养状态的水库56座，占评价水库数量的35％。水体富营养化不仅带来水质恶化、生物多样性下降等一系列水生生态系统平衡被破坏的不良后果，降低了水体和周围城市景观质量，严重影响供水质量，直接威胁人类的健康生存。

目前，国内外富营养化治理研究与应用最多的、也是最普遍和最有应用前景的就是生物调控与生物修复的技术措施。生物调控常与水环境修复生态工程相伴出现，主要包括以水生植物为主体的生物调控和鱼类、浮游动物为主体的生物调控。生物调控由于研究区域、研究对象以及研究范围的不同，往往难得到一致的结论与结果。生物调控作为管理工具的有效性仍存在很大的争议，同时面临着一系列的挑战：生物调控技术基于“下行效应”(top-down)原理，但是对于复杂的湖泊生态系统，“下行效应”和“上行效应”(bottom-up)往往相伴出现，复杂的系统结构和非线性过程难于控制；食鱼性鱼类种群难于形成和稳定、难于控制；下行效应在食物链网的顶层作用可能很强，但到底层其作用往往很弱。因此，生物调控技术有待发展和完善。

生物修复就是利用天然存在的或经特别筛选培养的微生物(或某些基质)，通过微生物或促进微生物的生长代谢将环境中的特定污染物降解，主要有利用藻菌关系控制有害藻类、利用微生物分解水体营养物质等几种方式。现在已经应用的生物修复技术主要有：投加光合细菌(PhotoSynthetic Bacteria，PSB)来净化水质，该方法是目前较为广泛的一种生物修复方法，但投加菌种所需费用较高；将PSB菌剂加以改进，在光合细菌基础上添加硝化细菌组成，并辅以反硝化细菌制成复合菌剂，该方法实验室处理效果比较理想，但还没有实际应用的案例；将好氧和厌氧性微生物混合，发酵制成微生物活菌制剂——有效微生物群，应用该微生物群处理水体；另外，还有硝化细菌杆菌制剂等。这些生物制剂在不同水体中的重现性很差，同时还存在或工程费用昂贵，或二次污染严重，或治标不治本，或治理速度缓慢等缺点，效果都不尽人意。

发明内容

本发明的目的是提供一种治理富营养化水体的方法。

本发明所提供的治理富营养化水体的方法，是向水体中喷洒褐藻提取物，褐藻提取物在水体中的终浓度为10-200mg/L，并曝气处理所述水体；其中，所述褐藻提取物是按如下步骤提取的：1)将褐藻粉以水浸泡，制成浆液，所述浆液的浓度为5-20g/L；2)在所述浆液中加入甲醇，萃取、过滤，收集清液，所述甲醇为浆液体积的20-40％；3)将所得清液去甲醇后调节pH4-5，得到所述褐藻提取物。

其中，褐藻通常可选用泡叶藻；所述浆液的浓度优选为12g/L；所述甲醇优选是浆液体积的30％。所述将所得清液去甲醇通常可采用抽真空去甲醇的方式完成；调节pH一般可用柠檬酸。

为了提高磷的去除率，在所述向水体中喷洒褐藻提取物前，还在水体中加入了终浓度为10-20mg/L的水体清洁剂，所述水体清洁剂是主要含有重量份数比为1∶1-2∶0.5-1的硫酸钙、硫酸铝和硼酸的混合物。

常用的曝气主要有自然跌水曝气和机械式曝气，自然跌水曝气充氧效率低，在要求充氧量较大时一般很难满足；而机械式曝气充氧效率高，选择灵活。本发明的曝气优选机械式曝气方式，机械式曝气一般采用间歇式曝气方式，其周期为每周曝气3-5天，2-4天不曝气。

本发明采用向富营养化水体中喷洒褐藻提取物的方法来治理富营养化水体，是一套以生物措施为主的综合处理方法，不需要引入外源微生物，而是通过抑制藻类过渡繁殖，加速耗氧有益微生物的生长繁殖，恢复系统原有生态功能，提高水体本身自净能力，从而实现净化水体的目的，可以广泛应用于湖泊、公园、池塘等水体的治理。

附图说明

图1为本发明实施例2各种处理的水体浊度变化图；

图2为本发明实施例2各种处理的水体总氮变化图；

图3为本发明实施例2各种处理的水体总磷变化图；

图4为本发明实施例2各种处理的水体COD变化图；

图5为本发明实施例2各种处理的水体藻类细胞变化图；

图6为实施例3处理水体与对照水体的DO(溶解氧)变化图；

图7为实施例3处理水体与对照水体的BOD变化图；

图8为实施例3处理水体与对照水体的COD变化图；

图9为实施例3处理水体与对照水体的TN变化图；

图10为实施例3处理水体与对照水体的TP变化图；

图11为实施例3处理水体与对照水体的叶绿素a变化图；

图12为实施例3处理水体与对照水体的TSS变化图；

图13为实施例3处理水体与对照水体的对照图。

具体实施方式

实施例1、褐藻提取物的制备

1、产物提取

将褐藻(泡叶藻)粉以水浸泡，制成浓度为12g/L的浆液；在所述浆液中加入无水甲醇(其用量为浆液体积的30％)，经24小时搅拌淬取过滤，收集清液，真空抽去甲醇；将所收集得到的汁液以柠蒙酸(citric acid)调节pH值4～5，用气相层析仪确定其成分后，得到所述褐藻提取物。

2、泡叶藻提取物成分分析

测定所得泡叶藻提取物的氨基酸含量，结果如表1所示。

表1. 泡叶藻提取物的氨基酸组成

氨基酸名称	含量(mg/100g)	各种氨基酸所占比例(％)
			谷氨酸(Glu)	6.52	15.99
天冬氨酸(Asp)	2.71	6.65
			甘氨酸(Gly)	1.59	3.90
亮氨酸(Leu)	1.57	3.85
			精氨酸(Arg)	1.58	3.87
丙氨酸(Ala)	2.02	4.95
			丝氨酸(Ser)	1.41	3.46
苏氨酸(Thr)	1.90	4.66
			赖氨酸(Lys)	3.99	9.78
脯氨酸(Pro)	0	0.00
			缬氨酸(Val)	1.95	4.78
酪氨酸(Tyr)	4.3	10.54
			苯丙氨酸(Phe)	2.38	5.84
异亮氨酸(Iso)	1.26	3.09
			胱氨酸(Cys)	0	0.00

组氨酸(His)	6.26	15.35
			甲硫氨酸(Met)	1.34	3.29
色氨酸(Try)	0	0.00
			总计	40.48	100

该泡叶藻提取物的金属组成如表2所示。

表2.泡叶藻提取物的金属组成

金属名称	含量(mg/l)	测定检出最低限(mg/l)
			汞	0	0.00050
锑	0	0.10
			砷	0.62	0.10
钡	0	0.10
			钹	0	0.010
镉	0	0.010
			铬	0.012	0.010
钴	0	0.040
			铜	0.024	0.010
铅	0	0.10
			钼	0	0.040
镍	0	0.040
			硒	0	0.10
银	0	0.010
			铊	0	0.10
钒	0	0.040
			锌	0.36	0.010

实施例2、褐藻提取物处理富营养化地表水

一、实验设计

本实验中，PSB(光合细菌)菌剂为市售JEBO超级光合细菌菌液；泡叶藻提取物为实施例1所得到的泡叶藻提取物；曝气泵装置功率指标是2.9W，50Hz；试验水体取自北京动物园内有代表性的水域——水质相对较好的黑鹳湖的出水河道和污染比较严重的水禽湖。

将取回的水分装在40升的水箱内，每个水箱装25升水，各水箱按序排列在试验塑料大棚里，大棚气温略高于室外温度，各水箱的光、温、气等环境条件基本一致。

试验分两阶段进行，第一阶段(试验-1)从动物园黑鹳湖的出水河道取水，设4个处理，即(1)11#加泡叶藻提取物；(2)12#加PSB菌液；(3)13#曝气；(4)14#空白对照；各处理均设3次重复。

第二阶段(试验-2)从水禽湖取水，设5个泡叶藻提取物终浓度水平，即(1)10mg/L；(2)50mg/L；(3)100mg/L；(4)200mg/L；(5)0mg/L(对照)；各处理均为3次重复。两阶段试验均为每5天处理一次，所加制剂量如表1所示。试验-1中11#和13#水体进行曝气，处理12#按着PSB菌液的使用方法，不加曝气，14#为空白。试验-2中21#、22#、23#和24#均有曝气，空白对照无曝气。

表1水体处理试验设计表

试验号	编号	所加制剂	终浓度(mg/L)	加入量(ml)	曝气
						试验-1	11#	泡叶藻提取物	100	2.5	+
12#	PSB	100	2.5	-
					13#		-	-	-	+
14#	-	-	-	-
					试验-2		21#	泡叶藻提取物	10	0.25	+
22#	泡叶藻提取物	50	1.25	+
						23#	泡叶藻提取物	100	2.5	+
24#	泡叶藻提取物	200	5	+
						25#	-	-	-	-

注：“+”代表进行此项处理，“-”代表无此项处理

每5天测定一次水质指标，每次处理之前取样。测定的项目有包括化学指标、物理指标、生物指标——COD_Mn、TN、TP、浊度、藻类浓度。COD_Mn、TN、TP分别取各箱水体上清液，测定方法见表2；浊度测定时将水体混匀，然后用HACH公司浊度仪测定；分析藻类浓度的取样方法同样是将水体混匀取样，光学显微镜下记数藻类细胞浓度。

表2.水质测定指标及其方法

测定项目	英文名称缩写	测定方法	取样方法	最大存放时间(推荐的/规定的)	方法出处
						化学需氧量	COD	重铬酸钾法	采水100ml，尽快分析，或加H<sub>2</sub>SO<sub>4</sub>至PH＜2	7天/28天	水和废水监测分析方法(第四版)
总氮	TN	过硫酸钾氧化，紫外分光光度法	采水100ml，加H<sub>2</sub>SO<sub>4</sub>至PH＜2尽快分析		同上
						总磷	TP	钒钼磷酸盐分光光度法			同上
藻类细胞浓度		显微镜下目测	取水1000ml，用鲁戈式液固定	24小时内分析	同上
						浊度	NTU	浊度仪	将水体混匀		HACH公司产品说明

二、结果与分析

1、试验-1的泡叶藻提取物处理效果分析

1)各处理浊度(NTU)的对比

浊度可以反应水体的澄清程度，各种处理的浊度变化如图1所示。由图1可见，处理20天后各处理11#、12#、13#、14#分别降低了79％、69％、27％和62％，经过方差分析表明，曝气的13#与不曝气的12#、14#之间有极显著差异(P＜0.01)，说明曝气对浊度有重要影响；同时曝气的11#处理与曝气13#空白之间也存在极显著差异(P＜0.01)，说明泡叶藻提取物可以抵消曝气对浊度增加的副作用，有效的降低了浊度、增加水体澄清度。

2)各处理水体总氮的变化

总氮是衡量水体富营养化的重要指标之一，各种处理的TN变化如表3、图2所示。从表3和图2可见，处理水体11#在试验20天时的TN较本底值去除率达58％，与空白13#和14#存在极显著差异，说明泡叶藻提取物去除水体中的氮素有明显效果；施加PSB的处理水体12#总氮去除率达51％，和13#、14#之间均存在极显著差异，说明PSB也具有降低水体氮素的作用；处理11#与处理12#差异不显著，可见泡叶藻提取物与PSB菌剂在降低水体氮素方面的作用相当；13#和14#水体的总氮分别增加了40％和18％，这是由于大棚的气温较室外的温度高，从动物园取回的水在其他营养物质不受限制的情况下，在较高温度的大棚内藻类生长迅速，其中-些具有固氮功能的藻类使水体的总氮增加，尤其是曝气的13#水体在高溶解氧条件下促进了藻类的生长，水体的总氮增加更为显著。

表3.处理20天时各处理水体总氮的差异

处理	第20天的TN	TN的变化
			11#(泡叶藻提取物)12#(PSB)13#(曝气空白)14#(空白)	0.71±0.020.83±0.211.87±0.252.01±0.26	去除率58％去除率51％增加10％增加18％

3)各处理水体总磷的变化

各处理水体总磷的变化如表4、图3所示。由图3和表4可以看出，在试验20天时1#水体的总磷降低了69.33％，泡叶藻提取物处理的11#水体与12#、13#、14#均存在极显著差异；PSB处理与13#和14#存在0.05水平上的显著差异，可见泡叶藻提取物对水中总磷的降低效果明显，并且与PSB菌剂相比在降低水体总磷方面更具有优势。

处理13#和14#的总磷在试验过程中基本保持不变，曝气的13#与空白之间无显著差异。这是由于磷的转化和迁移变化不伴随气体的产生使磷离开水体系统，在本试验过程中基本切断外源污染，未经处理的水体总磷变化不大，而且单一的持续曝气对磷的降低没有明显效果。

表4.处理20天时各处理水体总磷的差异

处理	第20天的TP	TP的变化
			11#(泡叶藻提取物)12#(PSB)13#(曝气空白)14#(空白)	0.015±0.0010.0397±0.0020.0503±0.0020.0501±0.007	去除率69％去除率18％增加2.9％增加2.5％

4)各处理水体COD的变化

各处理水体COD的变化如图4所示。由图4可见，经过20天的处理，11#的水体COD从本底值41.03mg/L降低到29.41mg/L，降低了28.32％、处理11#与13#、14#之间存在极显著差异，说明泡叶藻提取物能够有效的降低水体有机物，处理11#的COD降低的原因主要是水体中原有微生物生长繁殖加快，使有机物的分解率提高。处理12#的COD去除率35.7％，与13#、14#之间差异显著。处理11#和12#之间差异不显著，但整个试验过程12#的COD一直略低于11#。水体13#、14#的COD呈上升趋势是由于水中藻类的光合作用，吸收空气中的二氧化碳转化为有机碳，增加了水体的有机物负荷。

5)各处理水体藻类细胞浓度的变化

各处理水体藻类细胞浓度的变化如图5所示。由图5可见，经过20天后处理11#的藻类细胞浓度比本底值降低了21.77％，第20天时处理11#的藻类细胞浓度比13#、14#分别低了43.2％、32.8％，并与13#、14#之间有极显著差异。

通过以上水质指标的测定结果分析表明，用泡叶藻提取物来处理水体，能有效降低了水体的浊度、总磷，去除了部分总氮、COD和藻类，减少了水中的营养盐和有机物，控制了藻类的生长，明显促进了水质的好转。

2、泡叶藻提取物处理的最佳效果时段分析

11#处理不同时间的各项指标变化速率如表5所示，由表可见，泡叶藻提取物的前期处理效果明显，TN、TP前5天的变化速率最大，在15天后的变化速率基本平稳；这是由于泡叶藻提取物能刺激水体中功能菌的生长繁殖，不断消解水体的N、P和有机物，到后期水体中可供菌体生长的物质越来越少，功能菌的生长繁殖速度减慢，水质变化逐渐平稳。溶解氧(DO)在前五天增加明显，因为水体有机物下降并施加曝气使DO上升，而在后期变化不大或略有下降是因为好氧细菌增殖消耗了一部分溶解氧。浊度和藻类细胞浓度前5天的变化速率最大，到后期变化不大或基本无变化。总体来说，各指标基本上前10天的变化明显，前期水质转化快于后期。

表5.处理11#水体在试验期间各项指标变化速率(％)

处理编号	时间	TN	TP	COD<sub>Mn</sub>	浊度	DO	藻类浓度
								11#	第5天	37.06	64.56	13.62	58.91	53.39	9.81
第10天	14.02	7.69	2.37	32.08	0.86	7.18
							第15天		11.96	3.13	11.85	20.37	1.73	6.02
第20天	12.35	3.23	3.57	5.81	2.12	0.56

3、不同浓度泡叶藻提取物处理的效果分析

试验-2以动物园内污染程度最为严重的水禽湖水体作为实验水体，整个试验周期设为15天，处理15天后部分水质指标去除率如表6所示。

表6.试验-2水样处理15天的部分水质指标去除率(％)

处理编号	TN	TP	COD<sub>Mn</sub>	藻类浓度
					21#22#23#24#	12.7134.7545.7660.17	18.7132.7349.2852.88	43.1156.1448.8121.74	23.4128.7327.9234.05

从表6可以看出，试验第15天的21#、22#、23#、24#水体的TP、TN的去除率随泡叶藻提取物浓度的增加而增加；经过显著性分析，TN在22#、23#、24#之间不存在极显著差异，在23#和24#之间有0.05水平差异，可以说，就TN单项指标来讲，泡叶藻提取物浓度在50～200mg/L效果较好；对TP指标的显著性分析，24#与23#之间无显著差异，23#、22#之间差异显著，21#与22#、23#、24#之间差异极显著，可以看出100～200mg/L的泡叶藻提取物浓度对TP的降低效果最好。

随着泡叶藻提取物浓度的增高，水体COD去除率有降低的趋势，经过显著性分析，21#、22#、23#之间差异不显著，这三个处理与24#之间差异极显著，说明对COD的降低最适宜的泡叶藻提取物的浓度为10～100mg/L。

从水体的生物学性状藻类细胞浓度的去除率来看，随着泡叶藻提取物浓度的增高，藻类细胞浓度有下降的趋势，从表6可见，21#、22#、23#三个处理都与24#之间有极显著差异，10mg/L、50mg/L、100mg/L之间差异不显著，所以对藻类去除最为有效的泡叶藻提取物浓度应为200mg/L。

根据上述描述富营养化状态的几个主要指标与泡叶藻提取物浓度的关系分析可以看出，水体各指标性状达到最大去除率所要求的泡叶藻提取物浓度范围并不一致，但从总体趋势上说，提高泡叶藻提取物的使用浓度，TN、TP、藻类细胞浓度的去除率增加，而COD的去除率减少。所以综合分析此情况，泡叶藻提取物在实验室处理此水体的浓度设为100mg/L较适宜。在室外处理实际水体时可以适当调整泡叶藻提取物的浓度，做到有效且经济。泡叶藻提取物在低浓度下(10mg/L或50mg/L)与空白的差异也是显著的，处理与北京动物园水体同类室外地表水的时候，泡叶藻提取物的推荐使用浓度为50～200mg/L。

4、相同浓度泡叶藻提取物处理不同水体的效果比较

试验-1与试验-2处理的是不同富营养状态的水体，其中处理11#和处理23#施加的泡叶藻提取物浓度都是100mg/L，从表7可知，在试验前15天内两处理的总氮、总磷的去除率均为11#大于23#，23#和11#的COD的去除率在第10天很接近，而在第5天和第10天是23#的去除率大于11#，两处理的浊度和藻类浓度的去除率规律表现不明显。总体上说一定浓度泡叶藻提取物对污染程度比较轻的水体的水质改善度更大，富营养化程度重的水体需要相对更高浓度的泡叶藻提取物。

表7.相同泡叶藻提取物浓度处理不同水体的水质指标去除率比较(％)

处理时间	处理编号	TN	TP	COD<sub>Mn</sub>	浊度	藻类浓度
							第5天第10天第15天	11#23#11#23#11#23#	37.124.645.914.052.445.8	64.627.767.343.5368.349.28	13.622.215.715.125.748.8	58.970.872.112.277.863.9	9.816.116.310.721.327.9

5、小结

利用泡叶藻提取物对动物园水体进行了两批室内试验(试验-1和试验-2)，水质指标TN、TP、COD、浊度降低，溶解氧升高，说明水质明显好转；藻类浓度显著下降，藻类生长基本得到控制，结果表明，泡叶藻提取物对富营养化水体起到很好的控制作用。

实施例3、褐藻提取物处理富营养型景观水体

北京动物园是中国开放最早、饲养动物种类最多的国家级动物园，园中水体不仅是园内的重要景观，具有供游人观赏的功能，更重要的是，它为各类珍稀野生水禽提供生存场所，以满足这些动物生长和繁殖的需要。在园内的水禽湖、黑鹳湖、鹳岛湖、天鹅湖、迎湖等人工湖泊上栖息着包括国家一二级保护动物在内的珍稀野生水禽约800余只，由于动物在饲养、生长过程中难免要产生大量的有机污染，以及原因众多的面源污染，也包括游人所造成的污染，从而导致了动物园水体的严重富营养化，每到夏季，水体透明度下降，水色呈现绿色，浮游藻类增多，河道和湖泊水质发生恶化，直接威胁着珍稀野生水禽的生存环境。

本实施例试验地点选在猩猩馆外的围栏湖，该湖呈半环形，与动物园内的其它水系不相连，为静水湖泊，水深1.5～2.5m，处理区水面面积约75m²，对照区水面面积约120m²。该水体的污染物主要来自每年大量枯枝落叶的沉积、水底的大量淤泥、飞禽的粪便以及游人投掷的各种有机物质以及补水带来的原有污染物。基于以上情况，将该湖分为两个部分，中间用围栏分开，防止两侧之间的水交换。西侧为处理区域，东侧为对照区域(CK)。

对动物园猩猩湖水体的测定，其水体本底值如表8，采用修正Carlson(TSIm)的评价方法对动物园水体进行评价，3项参数的TSIm的计算结果为：

TSI_M(CHL)＝81.3    TSI_M(SD)＝85.0    TSI_M(TP)＝83.4

3项TSI_M指数均在80以上，可以看出，此水体已属富营养型(金相灿，湖泊富营养化调查规范，1990年，286～291)。

表8.动物园水污染治理项目水质本底值  _{除pH，SD外其它指标单位为mg/l}

COD	BOD<sub>5</sub>	pH	NH<sub>4</sub><sup>+</sup>	NO<sub>2</sub><sup>-</sup>	NO<sub>3</sub><sup>-</sup>	TN	S<sup>2-</sup>	TP	Chl-A	TSS	SD(m)
												110	22	8.49	0.4	0.017	0.08	4.3	0.19	0.317	0.181	67	0.3

一、处理方法与测定方法

处理方法：先向水体中加入水体清洁剂(水体清洁剂主要含有重量份数比为1∶1∶0.5的硫酸钙、硫酸铝和硼酸的混合物)，浓度为10mg/L，然后每隔10天喷洒泡叶藻提取物，浓度约为50mg/L，曝气为间歇式曝气，一个星期分为四天曝气，三天不曝气。

取样测定：在开始处理后的两个星期内，每个星期平均取样三次；以后每个星期取样两次。每次取样的地点尽量保持一致，测定指标为COD、BOD₅、总悬浮物(TSS)、总氮、总磷、pH、叶绿素A、氨态氮(NH₃-N)、硝态氮(NO₃ ^--N)、亚硝态氮(NO₂ ^--N)。每天上午利用便携式仪器现场测定浊度、溶解氧(DO)、水体温度、pH，测定方法如表9所示。

表9.水体指标的测定方法

测定项目	英文名称缩写	测定方法	取样方法	最大存放时间(推荐的/规定的)	方法出处
						化学需氧量	COD	重铬酸钾法	采水100ml，尽快分析，或加H<sub>2</sub>SO<sub>4</sub>至PH＜2	7天/28天	水和废水监测分析方法(第四版)
五日生化需氧量	BOD5	稀释接种法	取水1000ml，冷冻保存	6小时/48小时
					总氮	TN	过硫酸钾氧化，紫外分光光度法	采水100ml，加H<sub>2</sub>SO<sub>4</sub>至PH＜2尽快分析		同上

总磷	TP	钒钼磷酸盐分光光度法			同上
						氨态氮	NH<sub>3</sub>	蒸馏滴定法	取水500ml，尽快分析或加H<sub>2</sub>SO<sub>4</sub>至PH＜2	7天/28天	同上
酸碱度	pH	PH测定仪	将测定仪的探头直接伸进水中现场测定		HACH公司产品说明
						叶绿素a	Chl-a	分光光度法	取水1000ml，用鲁戈式液固定	24小时内分析	湖泊富营养化调查规范
藻类细胞浓度		显微镜下目测	取水1000ml，用鲁戈式液固定	24小时内分析	同上
						亚硝态氮	NO<sub>2</sub><sup>-</sup>	分光光度法	尽快分析，或冷冻至-20℃	48小时	水和废水监测分析方法(第四版)
硝态氮	NO<sub>3</sub><sup>-</sup>	分光光度法	100ml加入H<sub>2</sub>SO<sub>4</sub>至PH＜2，冷冻	48小时	同上
						总悬浮物	TSS	滤纸烘干法	采水1000ml		同上
浊度	NTU	浊度仪	将水体混匀		HACH公司产品说明
						溶解氧	DO	溶解氧仪	将测定仪的探头直接伸进水中，现场测定		HACH公司产品说明
透明度	SD	塞氏盘法			湖泊富营养化调查规范
						水温		自动水温计			HACH公司产品说明

二、结果

处理水体与对照水体的DO(溶解氧)变化如图6，由图可见，DO(溶解氧)的变化始终是处理区高于对照区，差距最大时处理是对照的3倍，且处理的水域DO变化较小，比较稳定；对照水域的DO在6、7月份逐渐下降后，一直在2mg/l左右。

处理水体与对照水体的BOD、COD变化如图7、图8所示，COD与BOD下降幅度较大，COD降低了一半，BOD下降了70％多。-方面，表明处理水体中的还原性物质(亚硝酸盐、亚铁盐、硫化物)等物质减少，特别是有机物大幅度减少；另一方面，也表明消耗的溶解氧少，水体中溶解氧含量高，这就大大降低了水体中的有机污染，减轻了富营养化的危害。

氮、磷等营养物质是水体中藻类生长的基础，氮、磷指标的降低直接限制了藻类的过度生长，降低了水体中的初级生物量。处理水体与对照水体的TN、TP变化如图9、图10所示，结果显示，经过处理的水体总氮降低了50％，在试验后期维持在1.5mg/l左右，为对照的46％；总磷在8月份以后始终在0.05mg/l左右，最终为对照水体的30％。这说明，采用本发明方法能降低水体中的营养物质，可使藻类避免过度生长、繁衍，防止“水华”的爆发。

处理水体与对照水体的叶绿素a的变化如图11所示，处理水体中的藻类生长远远低于对照水体，表现为生物指标-叶绿素a浓度的降低，从最初降低后，始终在0.05mg/L以下，最后仅为对照水体叶绿素a浓度的15％。

处理水体与对照水体的总悬浮物(TSS)的变化如图12所示，处理水体的总悬浮物(TSS)减少，水体变的清澈见底，增强了景观水体的可观赏性。

图13为处理水体与对照水体的照片，图中A为处理区，B为对照区。由图可见，经本发明方法处理的水体在表观上明显好于对照水体。

经过3个月的处理，处理区水体浊度在2NTU左右，溶解氧在6mg/L以上，COD40mg/L、BOD 6mg/L、TN 3mg/L、TP 0.15mg/L、叶绿素a含量0.023mg/L，综合各项指标，经过处理的水体完全达到IV类地表水的环境质量标准，营养状态指数TSI_M(CHL)为47.3，处理区水体由富营养型转为中营养型水体。

Claims (9)

1、一种治理富营养化水体的方法，是向水体中喷洒褐藻提取物，褐藻提取物在水体中的终浓度为10-200mg/L，并曝气处理所述水体；其中，所述褐藻提取物是按如下步骤提取的：1)将褐藻粉以水浸泡，制成浆液，所述浆液的浓度为5-20g/L；2)在所述浆液中加入甲醇，萃取、过滤，收集清液，所述甲醇为浆液体积的20-40％；3)将所得清液去甲醇后调节pH4-5，得到所述褐藻提取物；所述褐藻为泡叶藻。

2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述浆液的浓度为12g/L；所述甲醇为所述浆液体积的30％。

3、根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述将所得清液去甲醇是采用抽真空去甲醇。

4、根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述调节pH所用的是柠檬酸。

5、根据权利要求1-4任一所述的方法，其特征在于：在所述向水体中喷洒褐藻提取物前，还在水体中加入了终浓度为10-20mg/L的水体清洁剂，所述水体清洁剂含有重量份数比为1∶1-2∶0.5-1的硫酸钙、硫酸铝和硼酸。

6、根据权利要求5所述的方法，其特征在于：所述曝气为机械式曝气。

7、根据权利要求6所述的方法，其特征在于：所述曝气为间歇式曝气，其周期为每周曝气3-5天，2-4天不曝气。

8、根据权利要求1-4任一所述的方法，其特征在于：所述曝气为机械式曝气。

9、根据权利要求8所述的方法，其特征在于：所述曝气为间歇式曝气，其周期为每周曝气3-5天，2-4天不曝气。

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