CN101584345A - 一种用于藻类水华应急处理的除藻剂及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于藻类水华应急处理的除藻剂及其使用方法，可控制城市湖泊、河道、池塘等水体藻类的过度增殖。所述除藻剂包括高锰酸钾、明矾和碳酸钙，所述高锰酸钾、明矾和碳酸钙的质量比为0.001∶1～10∶1～5。每次施用时按照高锰酸钾、碳酸钙和明矾的顺序投加，并均匀地泼撒于藻类水华水体。本发明的除藻剂及使用方法，可以非常快速有效地控制水体藻类水华，对水体浊度的最佳平均去除率超过95％，能够显著提高水体透明度。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于藻类水华应急处理的除藻剂及其使用方法，以控制城市湖泊、河道、池塘等水体藻类的过度增殖。
背景技术
随着水体污染和富营养化程度的加剧，我国的湖泊和水库频频发生大规模的水华，藻类水华已经成为影响水体使用功能和水体景观的重要环境问题。由于藻类水华通常在短时间内大量爆发，如何快速有效地对藻类水华进行应急处理是亟待突破的水处理课题。目前用于藻类水华应急控制的技术包括物理方法、化学方法、生物生态方法三类。物理方法包括各种水体曝气增氧技术和水体循环技术，这些物理技术能耗较高，缺乏直接的效果；化学方法主要是使用絮凝剂将浮游藻类沉淀，用杀藻剂除藻。常用的絮凝剂包括铁盐、高铁酸盐及其聚合物以及粘土等为代表的无机絮凝剂和以聚丙烯酰胺为代表的合成有机高分子絮凝剂。杀藻剂主要以硫酸铜应用最为广泛，但是有机絮凝剂不能降解，粘土会导致大量污泥，而杀藻剂对水生生物具有一定的毒性，因此限制了这些化学絮凝剂和杀藻剂的应用；生物生态方法包括微生物技术、生态系统恢复技术等，微生物技术受水体水质影响较大，缺乏广泛应用的普适性，而生态系统恢复技术需要构建浮水植物、挺水植物、沉水植物、浮游动物和底栖动物，形成食物链，该技术具有较好的稳定性，但是该技术对藻类控制的周期较长，不适合藻类水华的应急处理。因此，开发新型无害化快速水华消除除藻剂是景观水体治理的难点。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种可用于藻类水华应急处理的除藻剂。
本发明所要解决的另一个技术问题是提供一种使用上述除藻剂除去水华水体中的藻类的方法。
本发明提供的除藻剂和使用方法，能够快速控制城市湖泊、河道、池塘等水体藻类的过度增殖。
本发明解决以上技术问题所采取的技术手段是：
本发明的除藻剂包括高锰酸钾、明矾和碳酸钙，所述高锰酸钾、明矾和碳酸钙的质量比为0.001∶1～10∶1～5。
进一步地，本发明所述高锰酸钾、明矾和碳酸钙的质量比为0.001∶1～4∶1～2。
进一步地，本发明所述高锰酸钾、明矾和碳酸钙的质量比为0.001∶2～8∶1～4。
进一步地，本发明所述高锰酸钾、明矾和碳酸钙的质量比为0.001∶4～10∶2～5。
使用本发明的除藻剂除去水华水体中藻类的方法为：在藻细胞量为1.0×106个/mL的水体中依次加入高锰酸钾、明矾和碳酸钙，所述高锰酸钾、明矾和碳酸钙的质量比为0.001∶1～4∶1～2。
进一步地，所述高锰酸钾、明矾和碳酸钙的质量总和为每立方米水体1.0～3.1kg。
使用本发明的除藻剂除去水华水体中藻类的方法为：在藻细胞含量＞1.0×106个/mL且≤1.0×108个/mL的水体中，依次加入高锰酸钾、明矾和碳酸钙，所述高锰酸钾、明矾和碳酸钙的质量比为0.001∶2～8∶1～4。
进一步地，所述高锰酸钾、明矾和碳酸钙的质量总和为每立方米水体1.5～6.1kg。
使用本发明的除藻剂除去水华水体中藻类的方法为：在藻细胞量＞1.0×108个/mL的水体中，依次加入高锰酸钾、明矾和碳酸钙，所述高锰酸钾、明矾和碳酸钙的质量比为0.001∶4～10∶2～5。
进一步地，所述高锰酸钾、明矾和碳酸钙的质量总和为每立方米水体3.0～7.6kg。
与现有技术相比，本发明的优点为：
1.快速高效性：本方法主要应用于水华水体，通过明矾絮凝剂、碳酸钙助凝剂的作用，可以快速降低藻类密度，提高水体透明度，并且该处理过程所需时间较短，在1小时内就可以快速降低水体藻类含量，最佳平均去除率超过95％。
2.广泛适应性：本方法可以适用于各种藻细胞浓度梯度的水华水体。
3.普遍应用性：本方法可以应用于城市湖泊、河道、池塘以及其它景观水体。
4.安全可靠性：本方法选用的絮凝剂和助凝剂以及杀藻剂不会造成二次污染，无毒性，并具有投加量少，容易实施等优点。
附图说明
图1是本发明实施例1-4的除藻剂的藻细胞去除率和浊度去除率比较图；
图2是本发明实施例5-8的除藻剂的藻细胞去除率和浊度去除率比较图；
图3是本发明实施例9-12的除藻剂的藻细胞去除率和浊度去除率比较图；
图4是本发明实施例13-16的除藻剂的藻细胞去除率和浊度去除率比较图。
具体实施方式
实施例1：
处理对象是某湖泊，水体浊度为100，藻细胞浓度为1.0×106个/mL，藻细胞计数采用鲁哥氏液固定，静置48h后显微镜下计数。
使用市售围隔，选定1立方米左右水体，取高锰酸钾0.5g备用，再分别取0.5kg明矾和0.5kg碳酸钙。施用时按照高锰酸钾、碳酸钙和明矾的顺序投加，并均匀泼撒于围隔内。
一小时内，处理后的水体浊度为8，藻细胞浓度为1.0×105个/mL，藻细胞去除率达到90％，浊度去除率为92％。
实施例2：
处理对象是某湖泊，水体浊度为100，藻细胞浓度为1.0×106个/mL，藻细胞计数采用鲁哥氏液固定，静置48h后显微镜下计数。
使用市售围隔，选定1立方米左右水体，取高锰酸钾0.5g备用，再分别取1.0kg明矾和0.5kg碳酸钙。施用时按照高锰酸钾、碳酸钙和明矾的顺序投加，并均匀泼撒于围隔内。
一小时内，处理后的水体浊度为2，藻细胞浓度为2.0×102个/mL，藻细胞去除率达到99％以上，浊度去除率为98％。
实施例3：
处理对象是某湖泊，水体浊度为100，藻细胞浓度为1.0×106个/mL，藻细胞计数采用鲁哥氏液固定，静置48h后显微镜下计数。
使用市售围隔，选定1立方米左右水体，取高锰酸钾0.5g备用，再分别取1.0kg明矾和1.0kg碳酸钙。施用时按照高锰酸钾、碳酸钙和明矾的顺序投加，并均匀泼撒于围隔内。
一小时内，处理后的水体浊度为3，藻细胞浓度为2.0×102个/mL，藻细胞去除率达到99％，浊度去除率为97％。
实施例4：
处理对象是某湖泊，水体浊度为100，藻细胞浓度为1.0×106个/mL，藻细胞计数采用鲁哥氏液固定，静置48h后显微镜下计数。
使用市售围隔，选定1立方米左右水体，取高锰酸钾0.5g备用，再分别取2.0kg明矾和1.0kg碳酸钙。施用时按照高锰酸钾、碳酸钙和明矾的顺序投加，并均匀泼撒于围隔内。
一小时内，处理后的水体浊度为2，藻细胞浓度为2.0×102个/mL，藻细胞去除率达到99％，浊度去除率为98％。
实施例5：
处理对象是某池塘，水体浊度为120，藻细胞浓度为2.0×106个/mL，藻细胞计数采用鲁哥氏液固定，静置48h后显微镜下计数。
使用市售围隔，选定1立方米左右水体，取高锰酸钾0.5g备用，再分别取1.0kg明矾和1.0kg碳酸钙。施用时按照高锰酸钾、碳酸钙和明矾的顺序投加，并均匀泼撒于围隔内。
一小时内，处理后的水体浊度为10，藻细胞浓度为5.0×102个/mL，藻细胞去除率达到99％以上，浊度去除率为92％。
实施例6：
处理对象是某池塘，水体浊度为200，藻细胞浓度为6.0×107个/mL，藻细胞计数采用鲁哥氏液固定，静置48h后显微镜下计数。
使用市售围隔，选定1立方米左右水体，取高锰酸钾0.5g备用，再分别取2.0kg明矾和1.0kg碳酸钙。施用时按照高锰酸钾、碳酸钙和明矾的顺序投加，并均匀泼撒于围隔内。
一小时内，处理后的水体浊度为4，藻细胞浓度为2.0×102个/mL，藻细胞去除率达到99％以上，浊度去除率为98％。
实施例7：
处理对象是某池塘，水体浊度为400，藻细胞浓度为1.0×108个/mL，藻细胞计数采用鲁哥氏液固定，静置48h后显微镜下计数。
使用市售围隔，选定1立方米左右水体，取高锰酸钾0.5g备用，再分别取2.0kg明矾和2.0kg碳酸钙。施用时按照高锰酸钾、碳酸钙和明矾的顺序投加，并均匀泼撒于围隔内。
一小时内，处理后的水体浊度为15，藻细胞浓度为1.0×105个/mL，藻细胞去除率达到99％，浊度去除率为96％。
实施例8：
处理对象是某池塘，水体浊度为400，藻细胞浓度为1.0×108个/mL，藻细胞计数采用鲁哥氏液固定，静置48h后显微镜下计数。
使用市售围隔，选定1立方米左右水体，取高锰酸钾0.5g备用，再分别取4.0kg明矾和2.0kg碳酸钙。施用时按照高锰酸钾、碳酸钙和明矾的顺序投加，并均匀泼撒于围隔内。
一小时内，处理后的水体浊度为4，藻细胞浓度为2.0×102个/mL，藻细胞去除率达到99％，浊度去除率为99％。
实施例9：
处理对象是某池塘，水体浊度为600，藻细胞浓度为2.0×108个/mL，藻细胞计数采用鲁哥氏液固定，静置48h后显微镜下计数。
使用市售围隔，选定1立方米左右水体，取高锰酸钾0.5g备用，再分别取2.0kg明矾和1.0kg碳酸钙。施用时按照高锰酸钾、碳酸钙和明矾的顺序投加，并均匀泼撒于围隔内。
一小时内，处理后的水体浊度为100，藻细胞浓度为2.0×106个/mL，藻细胞去除率达到99％，浊度去除率为83％。
实施例10：
处理对象是某池塘，水体浊度为600，藻细胞浓度为2.0×108个/mL，藻细胞计数采用鲁哥氏液固定，静置48h后显微镜下计数。
使用市售围隔，选定1立方米左右水体，取高锰酸钾0.5g备用，再分别取2.0kg明矾和2.0kg碳酸钙。施用时按照高锰酸钾、碳酸钙和明矾的顺序投加，并均匀泼撒于围隔内。
一小时内，处理后的水体浊度为90，藻细胞浓度为1.0×106个/mL，藻细胞去除率达到99％，浊度去除率为89％。
实施例11：
处理对象是某池塘，水体浊度为600，藻细胞浓度为2.0×108个/mL，藻细胞计数采用鲁哥氏液固定，静置48h后显微镜下计数。
使用市售围隔，选定1立方米左右水体，取高锰酸钾0.5g备用，再分别取4.0kg明矾和2.0kg碳酸钙。施用时按照高锰酸钾、碳酸钙和明矾的顺序投加，并均匀泼撒于围隔内。
一小时内，处理后的水体浊度为4，藻细胞浓度为2.0×103个/mL，藻细胞去除率达到99％以上，浊度去除率为99％。
实施例12：
处理对象是某池塘，水体浊度为600，藻细胞浓度为2.0×108个/mL，藻细胞计数采用鲁哥氏液固定，静置48h后显微镜下计数。
使用市售围隔，选定1立方米左右水体，取高锰酸钾0.5g备用，再分别取5.0kg明矾和2.5kg碳酸钙。施用时按照高锰酸钾、碳酸钙和明矾的顺序投加，并均匀泼撒于围隔内。
一小时内，处理后的水体浊度为4，藻细胞浓度为2.0×103个/mL，藻细胞去除率达到99％以上，浊度去除率为99％。
实施例13：
处理对象是某池塘，水体浊度为1000，其藻细胞浓度为1.0×109个/mL，藻细胞计数采用鲁哥氏液固定，静置48h后显微镜下计数。
使用市售围隔，选定1立方米左右水体，取高锰酸钾0.5g备用，再分别取2.0kg明矾和1.0kg碳酸钙。施用时按照高锰酸钾、碳酸钙和明矾的顺序投加，并均匀泼撒于围隔内。
一小时内，处理后的水体浊度为150，藻细胞浓度为5.0×107个/mL，藻细胞去除率达到95％，浊度去除率为85％。
实施例14：
处理对象是某池塘，水体浊度为1000，其藻细胞浓度为1.0×109个/mL，藻细胞计数采用鲁哥氏液固定，静置48h后显微镜下计数。
使用市售围隔，选定1立方米左右水体，取高锰酸钾0.5g备用，再分别取2.0kg明矾和2.0kg碳酸钙。施用时按照高锰酸钾、碳酸钙和明矾的顺序投加，并均匀泼撒于围隔内。
一小时内，处理后的水体浊度为100，藻细胞浓度为1.0×106个/mL，藻细胞去除率达到99％，浊度去除率为90％。
实施例15：
处理对象是某池塘，水体浊度为1000，其藻细胞浓度为1.0×109个/mL，藻细胞计数采用鲁哥氏液固定，静置48h后显微镜下计数。
使用市售围隔，选定1立方米左右水体，取高锰酸钾0.5g备用，再分别取4.0kg明矾和2.0kg碳酸钙。施用时按照高锰酸钾、碳酸钙和明矾的顺序投加，并均匀泼撒于围隔内。
一小时内，处理后的水体浊度为20，藻细胞浓度为2.0×104个/mL，藻细胞去除率达到99％以上，浊度去除率为98％。
实施例16：
处理对象是某池塘，水体浊度为1000，其藻细胞浓度为1.0×109个/mL，藻细胞计数采用鲁哥氏液固定，静置48h后显微镜下计数。
使用市售围隔，选定1立方米左右水体，取高锰酸钾0.5g备用，再分别取5.0kg明矾和2.5kg碳酸钙。施用时按照高锰酸钾、碳酸钙和明矾的顺序投加，并均匀泼撒于围隔内。
一小时内，处理后的水体浊度为18，藻细胞浓度为2.0×104个/mL，藻细胞去除率达到99％以上，浊度去除率为98％以上。
本发明的除藻剂的使用方法除了如实施例1-16所述按先后顺序将一定质量比的高锰酸钾、明矾和碳酸钙依次投加到需要处理的水华水体中外，也可以是先将一定质量比的高锰酸钾、明矾和碳酸钙混合在一起再投入到水体。
其中，针对藻细胞量为1.0×106个/mL的水体，本发明除藻剂的最佳施用量为每立方米水体用高锰酸钾0.5g、明矾1kg、碳酸钙0.5kg；针对藻细胞量大于1.0×106个/mL且小于等于1.0×108个/mL的水体，本发明除藻剂的最佳施用量为每立方米水体用高锰酸钾0.5g、明矾2kg、碳酸钙1kg；针对藻细胞量大于1.0×108个/mL的水体，本发明除藻剂的最佳施用量为每立方米水体用高锰酸钾0.5g、明矾4kg、碳酸钙2kg。
本发明除藻剂对鲫鱼的毒性影响评价：
分别取实施例1-16的处理后水样，放入六尾生长良好的健康鲫鱼进行驯养，暴露48h后，鲫鱼的活动影响均无明显差异。
Claims (10)
1.一种用于藻类水华应急处理的除藻剂，其特征在于：它包括高锰酸钾、明矾和碳酸钙，所述高锰酸钾、明矾和碳酸钙的质量比为0.001∶1～10∶1～5。
2.根据权利要求1所述的一种用于藻类水华应急处理的除藻剂，其特征在于：所述高锰酸钾、明矾和碳酸钙的质量比为0.001∶1～4∶1～2。
3.根据权利要求1所述的一种用于藻类水华应急处理的除藻剂，其特征在于：所述高锰酸钾、明矾和碳酸钙的质量比为0.001∶2～8∶1～4。
4.根据权利要求1所述的一种用于藻类水华应急处理的除藻剂，其特征在于：所述高锰酸钾、明矾和碳酸钙的质量比为0.001∶4～10∶2～5。
5.一种使用权利要求1的除藻剂除去水华水体中藻类的方法，其特征在于：在藻细胞量≤1.0×1076个/mL的水体中依次加入高锰酸钾、明矾和碳酸钙，所述高锰酸钾、明矾和碳酸钙的质量比为0.001∶1～4∶1～2。
6.根据权利要求5所述的除去水华水体中藻类的方法，其特征在于：所述高锰酸钾、明矾和碳酸钙的质量总和为每立方米水体1.0～3.1kg。
7.一种使用权利要求1的除藻剂除去水华水体中藻类的方法，其特征在于：在藻细胞含量＞1.0×106个/mL且≤1.0×108个/mL的水体中，依次加入高锰酸钾、明矾和碳酸钙，所述高锰酸钾、明矾和碳酸钙的质量比为0.001∶2～8∶1～4。
8.根据权利要求7所述的除去水华水体中藻类的方法，其特征在于：所述高锰酸钾、明矾和碳酸钙的质量总和为每立方米水体1.5～6.1kg。
9.一种使用权利要求1的除藻剂除去水华水体中藻类的方法，其特征在于：在藻细胞量＞1.0×108个/mL的水体中，依次加入高锰酸钾、明矾和碳酸钙，所述高锰酸钾、明矾和碳酸钙的质量比为0.001∶4～10∶2～5。
10.根据权利要求9所述的除去水华水体中藻类的方法，其特征在于：所述高锰酸钾、明矾和碳酸钙的质量总和为每立方米水体3.0～7.6kg。
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