CN102745796A - 一种地表水爆发水华的生物修复治理工艺 - Google Patents
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Abstract
一种地表水爆发水华的生物修复治理工艺，针对水华爆发的水体存在营养盐偏高的实际情况采用溶藻菌、溶藻放线菌以及生物复合酶以及原生动物制成的微生物制剂结合进行水华治理的方法，一方面抑制蓝藻的生长繁殖一方面切断藻类生长所需营养盐的方法治理水华。该技术对于出现水华的水体的治理维护有着较高的推广价值。
Description
技术领域
本发明涉及到河道、湖泊等地表水爆发水华的一种生物修复治理工艺，特别是针对水体的污染指数介于50和70之间流动率较低的中度富营养化水体，这些水体往往表现出氮磷等营养盐严重超标，在夏季气温上升，光照合适的时候就可能引起蓝藻、绿藻等藻类的迅速繁殖，进而导致爆发大规模的水华。而本发明则是采用生物方法对爆发水华的水体进行生物修复治理。
背景技术
随着人们生活水平的日益提高，城市化的进程不断加快，人均污水排放量也在不断地增加，清洁水资源日益紧张，地表水污染则日益加剧。在我国的很多城市都出现了地表景观水体（河道、湖泊）的不同程度的污染，导致水体的各项水质指标严重超标，而其中部分水体的氮磷等营养盐的指标超标异常明显，这就为蓝藻的大规模生长繁殖提供了可能，当夏季来临，随着气温的升高，光照的增强，蓝藻的生长条件也日益成熟，因此从每年的4月底开始，各地的富营养化地表水开始逐步出现蓝藻的大量繁殖，如果不加以控制，到5月底开始则逐步发展为“水华”的爆发。水华的爆发不但影响了水体的景观效果，并且在水华的不断繁殖生长过程中会分泌出藻毒素，藻毒素对其它大部分的水生生物的生长有害，并且，蓝藻死亡后腐烂也会对水体的水质产生负面影响，加重水体污染。
当水体内一旦形成“水华”大规模爆发的时候（藻类总细胞数要超过一定的浓度，大于1000万个／升，水体的平均叶绿素含量超过0.06mg/L的时候），如果靠物理方法——人工打捞进行治理，一方面蓝藻的打捞需要专业的工具及材料，打捞的工作量将会非常大、成本高；另一方面，在水华爆发时，往往打捞的速度赶不上水绵的繁殖速度，因此，物理方法存在着成本高、治标不治本、容易反复等缺点。或者如果采用化学方法治理的话，短期内可能会有比较好的杀藻效果，但是化学药剂对其它水生生物可能会带来毁灭性的杀灭，而且化学方法往往也存在治标不治本，易引起二次污染等问题。而本发明的生物治理工艺则很好地解决了水华爆发的问题并不存在上述物理和化学方法的缺点。
发明内容
针对水华爆发问题，本发明的目的主要在于提供一种安全、高效、无二次污染，不但能够控制蓝藻的生长量而且能够控制水华的扩展面积，同时可以改善水体的水质的水华爆发的生物修复治理新工艺。
本发明的技术解决方案如下：
所谓“水华”，就是淡水水体中藻类大量繁殖的一种自然生态现象，是水体富营养化的一种特征，主要由于生活及工农业生产中含有大量氮、磷的废污水进入水体后，蓝藻成为水体中的优势种群，大量繁殖后使水体呈现蓝色或绿色的一种现象。
发生“水华”一般要具备两个条件：一是藻类总细胞数要超过一定的浓度（一般为1000万个／升，水体的平均叶绿素含量超过0.06mg/L的时候）；二是某一两种藻类细胞数占的比例急剧上升，水体中生物多样性指数大幅下降。而一般来讲，在淡水区域形成的“水华”大部分是由蓝藻门的藻类组成。
本发明是一种水华爆发的生物治理的新工艺，该方法结合蓝藻的生长特性以及其对生长环境的要求进行治理，主要的治理原理如下：
蓝藻属于蓝藻门的一种原核生物，在我国的淡水水域广泛存在，可以说一般的地表水体（河道、湖泊）里都会有其生长，特别是在我国的南方，几乎一年四季都可以看到蓝藻形成的“水华”。作为广泛分布的生物种群，少量的蓝藻在水体内的生长是正常的现象，但是，如果蓝藻的生长出现大量的繁殖，其在水体内的生长量过多并形成“水华”的时候，则会对水环境带来很大的负面影响，任其生长繁殖的话最终会导致水体的生物多样性下降，水体富营养化程度加剧直至黑臭。
从水华的形成条件来看，大量的蓝藻生长要求水体的营养盐充足、光照充足、水温合适等。营养盐为蓝藻的生长提供了“食物”来源；光照充足，光合作用强烈，蓝藻的繁殖速度就快；适合的水温以及缓慢的流速都为水华的形成的条件。
本发明的生物治理技术正是在研究蓝藻生长繁殖及水华的形成特性之后，从蓝藻的生长繁殖规律着手对其进行治理：首先，需要控制水华的进一步扩大——针对已经出现水华爆发的水体（藻类总细胞数要超过一定的浓度，大于1000万个／升，水体的平均叶绿素含量超过0.06mg/L的时候），必须首先控制蓝藻的进一步繁殖，通过投加能够分泌抑制水绵生长繁殖的微生物来达到这一目的，进行投加溶藻菌、溶藻放线菌以及生物复合酶以及原生动物制成的微生物制剂进行水华治理。先将所述溶藻菌、溶藻放线菌配制成复合制剂喷洒到待治理的水体表面，再将生物复合酶和复合微生物制剂混合均匀后喷洒到水体表面，如此重复喷洒至少3次，每次间隔至少一天。
优选的，溶藻菌、溶藻放线菌以及生物复合酶和微生物制剂四种组分比例为1-5：1-5：1-20：1-5。
优选的，所述的生物复合酶为脂肪酶、纤维酶、半纤维酶、淀粉酶、胞外酶中的三种以上。
优选的，所述的微生物制剂由硝化细菌、反硝化细菌、乳酸菌、聚磷菌、芽胞杆菌中的三种以上组成。
优选的，还包括将生物复合酶和复合微生物制剂打入待处理水体的水体底部的步骤。
优选的，喷洒制剂的同时，结合曝气设备对水体进行曝气。
优选的，所采用的曝气设备为蹼式四轮曝气机或者射流曝气机。
大量出现的水华不但影响了水体的景观效果，并且严重影响水环境的安全，亟需一种安全、高效、无毒副作用的技术，而本发明则可以很好地解决这类问题，本发明的治理工艺与传统的治理方法相比，具有短时间内即可消除水华，恢复河道、湖泊的景观效果和水质状况。本发明的有益效果是该技术对于出现水华的水体的治理有着较高的推广价值。
具体实施方式
本发明是一种地表水爆发水华的生物修复治理工艺，首先配置生物复合酶：纤维酶、半纤维酶、淀粉酶按照比例2：1：1.5配置，配置微生物制剂：硝化细菌、乳酸菌、聚磷菌按照1：1：1比例配置；然后按照溶藻菌、溶藻放线菌以及生物复合酶和微生物制剂四种组分比例为2：3：5：1的比例，运用高压力喷雾设备将上述复合制剂直接喷洒到水体内，喷洒量依据蓝藻的密度及氮磷营养盐的含量而定（一般为1—6ｐｐｍ），随着施工的进行，蓝藻的浓度将逐步下降，在投加抑制蓝藻生长的生物制剂15天后，水体的叶绿素含量降低到0.06mg/L以下，这期间每天投加抑制蓝藻生长的生物制剂，到治理的第20天，水体的叶绿素含量将降低至0.03mg/L以下，水华消除；随后开始进行水体水质改善的生物治理，削减水体内的营业盐的含量，切断藻类的营养盐，投加生物复合酶及微生物制剂，水体的氮磷等营养元素的水质指标将逐步提高至地表Ⅴ类水以上标准。
Claims (8)
1.一种地表水爆发水华的生物修复治理工艺，其特征在于：运用溶藻菌、溶藻放线菌以及生物复合酶以及原生动物制成的微生物制剂结合进行水华治理。
2.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于：溶藻菌、溶藻放线菌以及生物复合酶和微生物制剂四种组分比例为1-5：1-5：1-20：1-5。
3.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于：先将所述溶藻菌、溶藻放线菌配制成复合制剂喷洒到待治理的水体表面，再将生物复合酶和微生物制剂混合均匀后喷洒到水体表面，如此重复喷洒至少3次，每次间隔至少一天。
4.根据权利要求1-3之一所述的工艺，所述的生物复合酶为脂肪酶、纤维酶、半纤维酶、淀粉酶、胞外酶中的三种以上。
5.根据权利要求1-3之一所述的工艺，其特征在于，所述的微生物制剂由硝化细菌、反硝化细菌、乳酸菌、聚磷菌、芽胞杆菌中的三种以上组成。
6.根据权利要求1-3之一所述的工艺，其特征在于：还包括将生物复合酶和微生物制剂打入待处理水体的水体底部的步骤。
7.根据权利要求1-3之一所述的工艺，其特征在于：喷洒制剂的同时，结合曝气设备对水体进行曝气。
8.根据权利要求1-3之一所述的工艺，其特征在于：所采用的曝气设备为蹼式四轮曝气机或者射流曝气机。
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