CN101891275A - 一种控制微囊藻水华的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种控制微囊藻水华的方法。近年来，全国各地的湖泊、水库和缓流河流都不同程度地发生藻华，尤以太湖、巢湖和滇池发生藻华为甚。水华的发生破坏了水生生态系统的平衡和稳定，不仅影响了水体景观，影响了水产养殖业的发展，而且藻毒素还构成对人体的威胁和危害。本发明一种控制微囊藻水华的方法，包括化学控制法、物理控制法和生物控制法。所述的化学控制法中的制剂为有机酸、醛、酮、松香胺类，以及铜盐、高锰酸钾、二氧化氯等无机物。所述的物理控制法包括：机械和人工打捞、紫外线杀藻和黏土除藻。所述的生物控制法主要包括：生物制剂技术、生物操纵技术和种植或恢复高等水生植被技术。

Description

一种控制微囊藻水华的方法

技术领域

本发明涉及一种控制微囊藻水华的方法。

背景技术

近年来，全国各地的湖泊、水库和缓流河流都不同程度地发生藻华，尤以太湖、巢湖和滇池发生藻华为甚。水华的发生破坏了水生生态系统的平衡和稳定，不仅影响了水体景观，影响了水产养殖业的发展，而且藻毒素还构成对人体的威胁和危害。自20世纪60年代以来，人们一直努力研究水华的机理以及控制水华的技术，并且取得了一定的成果。目前，国内外学者对微囊藻水华发生的机理和诱导因素进行了大量研究，基本上将微囊藻的爆发归因于生理因子、营养因子和生态因子等三方面，为人们认识微囊藻水华发生机理和控制藻华提供了大量依据。

发明内容

为控制微囊藻的水华，本发明提供了一种控制微囊藻水华的方法。

本发明的技术方案如下：

化学控制法：有杀藻效果制剂的有有机酸、醛、酮、松香胺类，以及铜盐、高锰酸钾、二氧化氯等无机物。使用最广泛的杀藻剂是硫酸铜、二氧化氯。

物理控制法：主要包括：①机械和人工打捞：用机械方法收获湖中藻类，可以在短期内快速有效地去除湖水中藻类和水华。②紫外线杀藻：紫外线杀藻不仅残留物很少，不会对湖泊以及蓄水库的生态系统造成危害；也降低了化学杀藻剂副产物的形成。该技术的实施通常采用在船上安装紫外反应器来去除水体中的有害藻类。③黏土除藻：黏土来源充足，具有天然无毒、使用方便等特点。黏土和藻类之间既有静电引力作用，又有架桥网捕作用，使藻类细胞沉入水底，从而阻止藻类爆发。

生物控制法：主要包括：①生物制剂技术：利用微生物对水体中营养物质的降解及与藻类之间的生态位竞争，在治理富营养化的同时抑制藻类的繁殖，或利用藻类病原菌、藻类病毒杀藻。②生物操纵技术：生物操纵技术主要指的是通过改变捕食者(鱼类)的种类组成或丰度来操纵植食性的浮游动物的群落结构，促进滤食效率高的植食性大型浮游动物特别是枝角类种群的发展，进而降低藻类生物量，提高水的透明度，改善水质。③种植或恢复高等水生植被技术：近年来利用水生高等植物的化感作用来控制水体富营养化已成为环保研究者关注的焦点之一，化感物质通常是通过三个方面对藻类的生长起抑制作用的，即影响光合作用、破坏细胞膜以及降低酶的活性。

微囊藻水华的发生是一个极其复杂的过程，涉及多种因子，如生理因子、营养因子、生态因子等等。因此，防止微囊藻水华的爆发，必须综合考虑。主要从预防、外部和内部控制等三方面着手。预防技术包括建立快速监测分析反应系统等。外部控制主要指利用管理、技术手段限制氮、磷等营养物质进入湖泊。这既可避免富营养化程度的加剧，又有助于防止新的富营养化水体的形成。内部控制包括控制内源污染及控藻等。内源控制主要技术有沉积物氧化、化学沉淀、底泥覆盖、水生生态系统重建等。

控藻技术可分为物理、化学和生物方法。化学方法能快速杀死藻类，但对水生生态系统有较大破坏作用；物理技术如紫外杀藻、机械打捞等操作简单，能直接清除水体中的藻类，但不能从根本上控制藻类爆发；生物技术的研究则主要聚焦在生物操纵研究上，该法成本低，对水生生态系统不会造成破坏，然而该法生产应用和研究有待进一步深入。总之，对比上述技术方法的发展历程及利弊，认为生物操纵技术是一种经济、合理、高效且按生态原理展开的方法，随着科技水平的进步和研究的深入，将成为控藻重要手段。

具体实施方式

化学控制法：用化学药品控制藻类可能是最古老原始的方法，目前已知有杀藻效果制剂的有有机酸、醛、酮、松香胺类，以及铜盐、高锰酸钾、二氧化氯等无机物。使用最广泛的杀藻剂是硫酸铜、二氧化氯。值得指出的是，化学药品可以快速杀死藻类，但死亡藻类所产生的二次污染及化学药品的生物富集和生物放大对整个生态系统的负面影响较大，而且长时期使用低浓度的化学药物会使藻类产生抗药性，因此化学杀藻技术仅在应急的情况下使用。

物理控制法：目前，物理技术主要包括机械和人工打捞、紫外线杀藻、黏土絮凝等方法。物理法表现得最为直接，它直接清除水体中的藻类，不会产生二次污染，但由于需要大量的人工和较高的费用，因此该方法只能局限于小水体和大水体的局部水域。

①机械和人工打捞：用机械方法收获湖中藻类，可以在短期内快速有效地去除湖水中藻类和水华，但该法往往需要消耗大量的劳动力和能量，而且随着藻类的生长，需要不断地收获。对于有商业价值的藻类，收获藻类可得到较好的经济效益。

②紫外线杀藻：当采用化学药剂去除藻类时，它会把水体中有益的藻类也杀死。采用不同剂量的紫外线杀藻时，就能有效的避免这种情况。紫外线杀藻不仅残留物很少，不会对湖泊以及蓄水库的生态系统造成危害；也降低了化学杀藻剂副产物的形成。该技术的实施通常采用在船上安装紫外反应器来去除水体中的有害藻类。该项技术不需额外向水体添加任何有害化学物质，且自动控制，是一种较好的除藻技术。

③黏土除藻：黏土来源充足，具有天然无毒、使用方便等特点。黏土和藻类之间既有静电引力作用，又有架桥网捕作用，使藻类细胞沉入水底，从而阻止藻类爆发。刘振儒等人对壳聚糖与天然粘土矿物海泡石复配凝聚水体中铜绿微囊藻进行了研究，结果发现：微囊藻去除率达到99.93％，浊度去除率达99.6％。另外，黏土的形状、密度、表面能以及黏土的化学组成也会影响粒子内能以及黏土粒子和藻类细胞的碰撞，从而影响它们的去除效率。

生物控制法：目前有关生物学控制技术大致有三个方法，主要为生物制剂技术、生物操纵技术以及种植或恢复高等水生植被技术。

①生物制剂技术：利用微生物对水体中营养物质的降解及与藻类之间的生态位竞争，在治理富营养化的同时抑制藻类的繁殖，或利用藻类病原菌、藻类病毒杀藻。投加微生物群(EM)对去除蓝藻(尤其是优势种铜绿微囊藻)也有一定效果。通过对溶藻微生物的进一步研究，为基于土著溶藻微生物开发的生物杀藻剂的研究提供了重要理论依据，同时对藻类病原菌以及病毒产生杀藻素的机理的进一步研究，能提供我们一个崭新的视觉和策略来控制水体的富营养化。

②生物操纵技术：对于大型水域，如何取得良好而持久的控藻效果呢？近年来，国内外水生生态学家开始在水生生物种群结构调节方面——生物操纵技术进行探索性研究，并获取了宝贵的经验。生物操纵技术主要指的是通过改变捕食者(鱼类)的种类组成或丰度来操纵植食性的浮游动物的群落结构，促进滤食效率高的植食性大型浮游动物特别是枝角类种群的发展，进而降低藻类生物量，提高水的透明度，改善水质。

③种植或恢复高等水生植被技术：近年来利用水生高等植物的化感作用来控制水体富营养化已成为环保研究者关注的焦点之一，化感物质通常是通过三个方面对藻类的生长起抑制作用的，即影响光合作用、破坏细胞膜以及降低酶的活性。

在水库浅水区恢复大型水生植物是治理水库水体富营养化的重要方法，近几年常有报道，并且已有用于控制蓝藻的爆发的工程实例，如研究发现，一定浓度的金鱼藻种植水抽滤液和植株研磨水提液对铜绿微囊藻的生长有极明显的抑制作用，因此可以通过引种金鱼藻来控制水华的发生。

Claims (4)

1.一种控制微囊藻水华的方法，其特征在于：包括化学控制法、物理控制法和生物控制法。

2.根据权利要求1所述的一种控制微囊藻水华的方法，其特征在于：所述的化学控制法中的制剂为有机酸、醛、酮、松香胺类，以及铜盐、高锰酸钾、二氧化氯等无机物。

3.根据权利要求1所述的一种控制微囊藻水华的方法，其特征在于：所述的物理控制法包括：机械和人工打捞、紫外线杀藻和黏土除藻。

4.根据权利要求1所述的一种控制微囊藻水华的方法，其特征在于：所述的生物控制法主要包括：生物制剂技术、生物操纵技术和种植或恢复高等水生植被技术。