CN102834359A

CN102834359A - 蓝藻菌在水体中蔓延的控制方法与装置

Info

Publication number: CN102834359A
Application number: CN2010800595229A
Authority: CN
Inventors: M·布廷; D·卡隆; L·耶格奥
Original assignee: PRODUITSON Inc
Current assignee: PRODUITSON Inc
Priority date: 2009-11-03
Filing date: 2010-11-02
Publication date: 2012-12-19
Also published as: WO2011054081A1; CA2779697A1; EP2496525A1; US20130101468A1; EP2496525A4

Abstract

一种蓝藻菌控制装置，包括浮动式平台，其上装有锚定机构以在水体中定位所述平台；超声波发生器，固定于所述平台上并适合在所述水体表面下方和顶部产生超声波；和供应工具，以致使所述超声波发生器可悬浮于既定深度，以既定频率、既定功率级别发射超声波，以打断在蓝藻菌的光合作用系统中所双双滋生的辅助色素与叶绿素a之间存在的化学键；另外也是一种防止、控制或抑制蓝藻菌在水体中滋生蔓延的方法。

Description

蓝藻菌在水体中蔓延的控制方法与装置

技术领域

本发明涉及蓝藻菌的控制，更准确地讲，蓝绿色藻类和/或红潮类细菌的方法与装置。

另外，本发明还涉及单独使用或与最新手段相结合使用的本发明装置，预防或抑制蓝藻菌在水体中的生长。再者，本发明还涉及用来预防和抑制蓝藻菌蔓延的本装置的使用和/或发明方法。

背景技术

近年来，世界各地发起了多种多样通过超声波消灭蓝藻菌的行动。大多数情况下，目标都集中在蓝藻菌内所形成的伪液泡上，这些伪液泡悬浮于水面，从而因阳光的作用而产生叶绿素。据了解，1.7MHz的超声波可有效地消灭伪液泡。

然而，超声波的频率越高，其在传播介质中的衰减越快。1.7MHz的频率对于要使超声波在水中播长的距离有些过高，因此对于较大的扩散区域而言（比如湖泊），不是一种有效的解决方案。

据了解，1.7MHz的超声波可有效地消灭伪液泡（Jiao Wen Tang、Qing Yu Wu、Hong Wei Hao、Yifang Chen、Minsheng Wu：“1.7MHz超声对气液泡蓝藻菌和气液泡负蓝藻菌的影响”），见《胶体与表面B辑：生物表界面》（Colloids and Surfaces B:Biointerfaces）第36期（2004年）115-121）。

当尝试处理伪液泡时（Hongwei Hao、Minsheng Wu、Yifang Chen、Jiaowen Tang和Qingyu Wu：“通过20KHz和1.7MHz控制蓝藻菌繁殖”，环境科学与保健杂志JOURNAL OF ENVIRONMENTAL SCIENCE AND HEALTH）A辑-有毒/危险物质与环境工程，第A39卷，第6号，第1435-1446页，2004年），注意到超声波对藻青蛋白的影响，而且确认了辅助色素（如藻青蛋白）与叶绿素a之间化学链的终结，随后便是藻青蛋白化学结构的破坏。

然而，这些文档都没有描述任何基于超声波的可有效地控制蓝藻菌在受污染地点蔓延的装置。

鉴于此，需要一种可用于在污染地点现场有效地控制蓝藻菌蔓延的、基于超声技术的装置。

发明内容

一种用于控制蓝藻菌的装置，包括：浮动式平台，其上装有锚定机构以在水体中定位所述平台；超声波发生器，固定于所述平台上并适合在所述水体下方和顶部产生超声波；以及供应工具，以致使所述超声波发生器悬浮于既定深度上，以既定的频率、既定的功率级发出超声波，以切断均在蓝藻菌的光合作用系统中出现的，辅助色素与与叶绿素之间所存在的化学链；以及一种用于防止、控制或禁止蓝藻菌在水体中滋生蔓延的方法。

下文的详细描述和附图将展现关于所提议概念的这个方面及其他方面的更多详情。

附图说明

图1是360Vpp激励电压下频率的函数的蓝藻菌荧光变化的图示说明，其试样根据《试样制备协议》（PROTOCOL FOR PREPARING SAMPLES）制备；

图2是一个类似于图1的图示，说明200Vpp激励电压下频率的函数的蓝藻菌荧光变化，其试样根据《试样制备协议》（PROTOCOL FOR PREPARING SAMPLES）制备；

图3是关于装置原理的等距视图，根据本发明的首个首选实施例，用于消灭蓝绿藻，其顶部装有太阳能电池板；

图4是图3所示装置原理的截面视图，可看到浮动平台10、太阳能电池板11、在浮动平台内部所实现的电子驱动电路（14和15）、换能器16和扩散部件12；

图5是根据图3和图4的装置内换能器所产生的低剖面超声场示意图；

图6是根据图3、图4和图5绘制的装置电子驱动电路框图。

图7是装置的简化等距视图，根据本发明的第二实施例，用于消灭蓝绿藻；

图8至图11是在根据图7绘制的压电换能器的各种视图，适合在装置内产生装置的低剖面波瓣（窄波束）；

图12是根据图7绘制的装置内太阳能系统的等距视图；

图13是360Vpp功率级下频率的函数的蓝藻菌荧光变化图示；

图14是一个与图13类似的图示，说明200Vpp功率级下频率的函数的蓝藻菌荧光变化；

图15是换能器所产生频率瓣（窄波束）的示意图。

具体实施方式

初步定义

水体：本质上含水的任何水体，但本质上并不指水本身，例如可能包含可能产生蓝藻菌污染的液体或固体污染物，也可能包含自身或与水体的其他组份相结合而滋生的有机生物，它们可能具有自然或人类或工业根源。水体意指已被污染的水体或可能被污染的水体。

窄超声波束：以其扩散范围被限制于一定区域和/或受控为特征的超声波束。

半径：就打断藻青蛋白与叶绿素a之间的化学键而言，不考虑超声波束效能大小情况下的扩散面积指标。

操作半径：就打断藻青蛋白与叶绿素a之间的化学键而言，超声波束效能达到最大情况下的扩散面积半径。

色素：本应用框架中为由植物的有机体所产生的天然有色物质，如与蓝藻菌相关的藻青蛋白（蓝绿色）和墨角藻黄素（红色）。

辅助色素：某些作者用这一名词来指代在前段中所定义的色素。

根据本发明的首个大方面，本发明提供了一些用于控制蓝藻菌（如蓝绿和/或红潮类）的装置，该装置包括：浮动式平台，其上装有锚定机构，以在水体中既定的大致稳定位置定位所述平台，所述平台上装有超声波发生器，适合在所述水体顶部表面上及下方产生既定的频率，供应工具可致使所述超声波发生器以既定的功率级发出所述既定频率，以打断辅助色素（如藻青蛋白或墨角藻黄素）与叶绿素a之间的化学链，如打断蓝藻菌光合作用系统中藻青蛋白与叶绿素a之间的化学键，尤其是所述蓝绿和/或红藻类的化学键。

该装置最好用于控制在蓝绿藻类中所滋生的以及化学链存在于藻青蛋白与叶绿素a之间的蓝藻菌。

其次，该装置也可用于控制在红潮类藻群中所滋生的以及化学链存在于墨角藻黄素与叶绿素a之间的蓝藻菌。

根据首选实施例，即最好用于控制蓝绿藻类中的蓝藻菌，该装置包括：

-浮动式平台，其上装有在水体中定位所述平台的锚定机构；

-超声波发生器，固定于所述平台上且适合在所述水体表面的下方和顶部产生超声波；

-供应工具，以致使所述超声波发生器悬浮于既定的深度，以既定的频率、既定的功率级发出所述超声波，以打断在蓝藻菌的光合作用系统中双双滋生的藻青蛋白与叶绿素a之间所存在的化学键。

更可取的是，超声频率发生器是一种配备扩散器（波导向部件）的压电换能器，经配置以产生可控制方位的窄超声波束。窄超声波束最好可形成环形扩散区，根据首选实施例，该环形扩散区的半径为100米。

根据首选实施例，本发明的装置设计用于产生环形扩散区，具备0到3米，最好是0到2米的平均深度（从所述水体的表面向底部测量）。

更可取的是，该环形扩散区具备范围为75到100米的超声操作半径，该半径最好为约100米。

扩散器部件最好是一种倒立的锥体，在所述换能器的下方以既定的距离固定于支撑座上。

该既定的在所述换能器向下的距离可以在10到20厘米的范围内，10到15厘米更好，13厘米最好。

在本发明的装置中，扩散器锥体部件的特征为，锥体基座的直径最好大于或等于换能器的直径。

锥体基座的角度可以在30到80度的范围内，40到50度更好，45度最好。

根据首选实施例，供应工具是一种能源供应机构，最好具备11.5到18伏的电压范围，具备12伏电压的能源最可取。

根据另一个首选实施例，供应工具包括电池或电池充电器或太阳能电池板系统，或者后者至少两项的任意组合。

在本发明的装置中，换能器最好发出以低于或等于350KHz的频率为特征的波，该频率范围可以是150到250KHz，约为170KHz更好，约为220KHz最佳。

更可取的是，换能器发出正弦波，换能器发出连续的正弦波更好。

根据本发明的第二个大方面，本发明提供了一种控制蓝藻菌滋生和蔓延的方法。比如，此类蓝藻菌在蓝绿和/或红潮中滋生和蔓延。

该方法要求使蓝藻菌受既定声学功率级下既定频率波的作用，以打断将藻青蛋白连接到光合作用系统的化学键，从而抑制产生叶绿素a和作为其生命机能之一的独特蓝藻菌。

本发明提供了一种通过破坏所述蓝藻菌的光合作用过程控制蓝藻菌在水体中滋生和蔓延的方法，最好是蓝绿藻类蓝藻菌。

根据其最广泛的含义，本发明方法的特征是：蓝藻菌的滋生和蔓延可通过抑制叶绿素a的产生进行控制。

根据另一个实施例，该方法抑制蓝藻菌的至少一个生命机能。

在该方法中，蓝藻菌的光合作用过程将通过打断藻青蛋白（蓝藻菌的捕光色素）与其光合作用系统之间的化学键发生改变。

在该方法中，所述蓝藻菌的光合作用过程将通过打断墨角藻黄素（蓝藻菌的捕光色素）与其光合作用系统之间的化学键发生改变。

更可取的是，蓝藻菌的滋生和蔓延通过将蓝藻菌暴露于既定频率的超声波中进行控制；该既定频率最好是低于或等于350KHz。该频率在150到250KHz的范围内，或者约为170KHz或220KHz最好。

当将蓝藻菌暴露于7到20声瓦范围既定功率级的波中时，该方法将达到较高的效率，功率级范围为10到15声瓦更好，约为10声瓦最好。

更可取的是，本发明的方法还包括以下步骤：

-将浮动式平台定位在水体中既定的大致稳定位置，所述平台带有至少一个直接安装于其下的换能器；

-给所述超声换能器通电，以产生在所述水体的顶面扩散的既定超声场。

既定的超声场最好在自顶部表面一到两米的深度上扩散。

更可取的是，超声波发生器采用压电换能器，最好由压电陶瓷、压电复合材料或Tonpilz（朗之万/Langevin换能器）技术制造。

根据本发明更可取的实施例，换能器可包括声学匹配层，以最大限度地提高到达传播介质的传输能。

超声波发生器最好由专用电子系统驱动，该系统包含双T型桥式RC振荡器、LC过滤器、相位逆变器和电源电路。

当既定的频率在约10声瓦既定功率级下约为170KHz时，该方法可达到非常高的效率。

当既定的频率在来自约10声瓦的既定功率级下约为220KHz时，该方法可达到非常高的效率。

当运用于蓝绿藻类和/或红潮类藻群时，该方法可达到非常高的效率。

本发明的另一个方面是使用如在本发明的第一个方面中所定义的仪器控制蓝藻菌，最好是蓝绿藻类或红潮类藻群的蓝藻菌。

本发明的另一个方面是使用如在本发明的第一个方面中所定义的仪器预防水体中蓝藻菌的生长，最好是蓝绿藻类或红潮类藻群的蓝藻菌。

本发明的另一个方面是使用如在本发明的第一个方面中所定义的仪器抑制水体中蓝藻菌的生长，最好是蓝绿藻类和/或红潮类藻群的蓝藻菌。

可更可取的使用方法是与以下至少一种技术结合使用：水搅动、水氧化、水过滤和任何适当的化学或机械处理。

不同的细胞类型（即蓝藻菌的类型）和环境条件可能要求特定的频率或能量功率级。不同的物种还会要求超声频率、能级或治疗剂的协同组合。

实例

协议——在此项工作中，申请人寻求确定相当于给定荧光级的细胞个数。在对蓝藻菌的各种已知的稀释中，荧光采用Mark Turner Designs的荧光计进行测量。他们通过使用荧光图上的直线数据，根据稀释比率确定了这一仪器的最优读数。借助Neubauer的血细胞计算器对选定稀释中细胞的计算，此后使得产生蓝藻菌的细每毫升胞个数，以用于每一种所试验物种的每一次计算成为了可能。视觉计算方法会有较大的误差范围。所试验的采样与对比采样之间所记录的细胞个数之差必须大于33%才被认定为有效。再者，根据Zhang和Al的观点，需要最少每升5x10⁵个细胞（500 000个细胞/升）方可获得可接受的计数精度。然而，这些约束不会影响荧光计的结果，它为150到150.000个细胞/毫升（150 000到1.500.000细胞/升）。

通过荧光计所获得的实验结果确认打断了藻青蛋白与叶绿素A之间的化学键。当这一键被打断时，由藻青蛋白向叶绿素所收集的能的转移则无法再完成，而且藻青蛋白重新以荧光的形式发射能。当此现象发生时，藻青蛋白所用的荧光将增加。另外，当细胞失去光合作用的机能时，它们便失去了求生和蔓延的能力。这通过根据超声照射，在潜伏三天后重新对悬浮液（处理过的和对比采样）中的细胞进行计数得到了验证。处理过的采样与对比采样之间细胞个数大于33%的偏差表明，超声波大大地影响了蓝藻菌的生长。

相比之下，叶绿素的荧光保持相对稳定，因此说明超声波对此没有影响。

每一次测量均辅以常规的实验室调整或改型仪器来进行，以实现试验的自动化管理，即：

-一种LABView应用程序，通过输入和分析荧光的读数，用于以固定频率级处理蓝藻菌和综合管理所用的每一种仪器，尤其是通过控制固定频率的超声波激发；

-一种超声放大器，使用具备高绝缘电压和低容量的布线与配备压电换能器的超声放大器互联；

-一种电路，用于自动捕获荧光计数据和与LABView采集系统互联；

-换能器在荧光计试验管中的集成。它们之间约有3.8毫升的容积，总体外形尺寸为12x12x4.3毫米。压电膜如换能器那样发挥作用。频率的发射和控制由这些压电电源来执行；以及

-处理过程，期限为3分钟，方式为频率按10KHz的增量从80到250KHz连续蠕动，所用功率范围为200到360Vpp。在每两次处理之间，都将使用荧光计记录发光和叶绿素率的读数并通过LABView程序进行输入。

以下实例仅以范例的形式提供，不应视为是对本发明施加任何限制。

例1——第一个首选实施例

申请人开发了完全计算机化的试验台，其中集成了一台专门为了这些需要而改装的现场荧光计。试验台试验还要求有专业设备，如能够达到峰值电压400伏（峰值对峰值）的具备1MHz±3dB最大带宽的电力发电机、由微处理器驱动的低通量模拟第8顺序过滤器和为虚拟研究仪器适应模拟信号的调节器。整个过程由原创的LABView应用程序来引导，它支持每一台设备，协调各项任务，并记录和分析在近3000次对不同频率的测试中所采集的数据。这一过程的主要优点在于可在非常短暂的时间内进行自动测试并识别最具希望的线索。然后对重大结果重新测试，以确认其一致性。结果随后将采用更传统的方法进行计数器检查，包括目测计数（Neubauer血球计）。

打断藻青蛋白与叶绿素之间所存在的化学键由藻青蛋白所产生荧光的初始增减反映出来，然后由当色素的晶体结构被超声损坏时荧光的减少反映出来。申请人惊奇地发现，这一机制可导致蓝藻菌的死亡。

为了比较光合作用色素的超声敏感性，将四种不同的蓝藻菌菌株暴露到频率为80kHz的超声波中。暴露后惊奇地发现了藻青蛋白荧光的增加，但并没有观察到计数细胞个数的增加。因此，申请人确定超声波已打断蓝藻菌的藻青蛋白与光合作用系统之间的化学链。鉴于此，试验台试验解决方案可让我们快速获得试验结果，从而达到通过增加荧光测量频率对藻青蛋白和光合作用影响的目的。

然而，它是一种附加的蓝藻菌计数试验，能够观察超声处理后的致死效应。藻青蛋白的增加态势由数小时后成活蓝藻菌的减少反映出来。在新的试验中使用各种各样的菌株均可惊奇地获得同样的结果。因此可得出这样的结论：藻青蛋白对特定低超声频率是敏感的，而且打断光合作用系统中的化学链会不可避免地导致蓝藻菌的死亡。

申请人惊奇地检测到蓝藻菌处理的两个有希望的频率。为了确保对其他水生植物没有影响，还对叶绿素a的水平进行了测量。在每一种情况下，均未观察到叶绿素a水平有任何显著变化。以下图1和图2中的表格说明了载频条件下的试验结果。170KHz（图1）和220KHz（图2）的频率具备显著影响。频率170KHz——施加360Vpp的激励电压达3分钟导致荧光增加了14.45%。目测计数期间观察到蓝藻菌减少了27.1%。频率220KHz施加200Vpp的激励电压3分钟后终止。为了避免测量系统出现空穴和饱和，减小了激励振幅。不过，注意到荧光增加了13.08%。另外，目测计数期间还注意到蓝藻菌减少了20.8%。假设激励振幅减小44.4%，与170KHz相比，采用220KHz的频率似乎可获得更理想的结果。

主要目的是设计一种如图3到图6所示的独立设备（可再生能源）。这一选择是因换能器必须在其之中执行任务的环境和条件（通常为不与电源接触的水生环境）而不得不作出的。因此，选择了借助太阳能电池板11整合到浮动式平台10上的太阳能电源。这一基本结构使换能器16能够独立浮动和操作。另外，当通过位于机壳13上的专用驱动电路激活并由安装于印刷电路板15上的电子部件14制作时，还允许换能器16管理其自身的操作和校正。换能器16生成超声束17，然后由扩散器12扩散到狭窄的超声场18中，这一传播仅在水表面19的下方进行。

图6中的框图描绘的是专用电子电路。它由双T型桥式RC振荡器20、LC过滤器21和180°相位逆变器22以及电源电路23组成。振荡器20的特征是高通量和低通量过滤器，允许选择操作频率。它可借助电位计简便地进行调节。它由运算放大器和一些无源部件组成。LC过滤器21执行噪音过滤并检测不需要的谐波。它由无源部件组成。相位逆变器22产生第二个具备180相移的窦性波。它由运算放大器组成。电源电路23专用于从低振幅窦性波向能够承受电源负载的高振幅窦性波的转换。压电电源超声换能器24是连接到电路上的最后一个元件。它可使用Tonpilz、陶瓷或压电复合技术。另外，还对装置的12伏版本进行了设计。

例2

申请人开发了完全计算机化的试验台，其中他集成了一台专门为了这些实验需要的改装现场荧光计。试验台试验还要求有专业设备，如能够达到峰值电压400伏（峰值对峰值）的具备1MHz±3dB最大带宽的电力发电机、由微处理器驱动的低通量模拟第8顺序过滤器和为虚拟研究仪器适应模拟信号的调节器。整个过程由原创的LABView应用程序引导，它支持每一台设备，协调各项任务，并记录和分析在近3000次对不同频率的测试中所采集的数据。这一过程的主要优点在于可在非常短暂的时间内进行自动测试并识别最具希望的线索。重大结果然后将重新测试，以确认其一致性。结果随后将采用更传统的方法进行计数器检查，包括目测计数（Neubauer血球计）。

打断藻青蛋白与叶绿素a之间所存在的化学键由藻青蛋白所产生荧光的初始增减反映出来，然后由当色素的晶体结构被超声波损坏时荧光的减少反映出来。申请人惊奇地发现，这一机制可导致蓝藻菌的死亡。

为了比较光合作用色素的超声敏感性，将四束不同的蓝藻菌菌株暴露在频率为80kHz的超声波中。经观察发现，藻青蛋白荧光增加，而计数细胞的个数却没有增加。因此，申请人确定超声打断蓝藻菌的藻青蛋白与光合作用系统之间的化学链。鉴于此，试验台试验解决方案允许快速访问试验结果，从而达到通过增加荧光测量频率对藻青蛋白和光合作用影响的目的。

然而，这是一种附加的蓝藻菌计数试验，能够观察超声处理后的致死效应。藻青蛋白的增加态势可由数小时后成活蓝藻菌的减少反映出来。在新的试验中使用各种各样的菌株均可获得同样的结果。因此可以确定：藻青蛋白对特定低超声频率是敏感的，而且打断光合作用系统中的化学链不可避免地导致蓝藻菌的死亡。

此过程检测到蓝藻菌处理的两个有希望的频率。为了确保对其他水生植物没有影响，还对叶绿素a的水平进行了测量。在每一种情况下，均未观察到叶绿素a水平有任何显著变化。以下各表说明了载频下的试验结果。频率Hz 4（第一个表）和Hz 9（第二个表）具备显著影响。频率Hz 4——360Vpp下达3分钟导致荧光增加了14.45%。目测计数期间观察到了蓝藻菌27.1%的减少。频率Hz 9在200Vpp下3分钟后终止。为了避免测量系统出现空穴和饱和，减小了振幅。不过，申请人注意到荧光增加了13.08%。另外，申请人还观察到目测计数期间蓝藻菌减少了20.8%。假设激励振幅减小44.4%，采用Hz 9的频率似乎可获得更理想的结果。

主要目的是设计一种如图7到图15所示的独立换能器（可再生能源）。这一选择是因换能器必须在其之中执行任务的环境和条件（不与电源接触的水生环境）而不得不作出的。因此选择了太阳能动力超级电容器。浮动式平台10a（参见图7）还设计并装备了不同角度的太阳能电池板11a，允许在世界的各个地区进行恰当的日照。另外，还设计了可将系统指向南方的锚定系统12a。这一基本结构使换能器13a能够以独立方式浮动和操作。另外，当激活时，还允许换能器管理其自身的操作和校正。再者，还设计了12伏版本。

除了这种超声设备的低能源要求外，申请人还希望确保有较高的产出。尽管换能器像教规那样以较狭窄的椭圆角（50米的距离上约30°）发射，如图15所示，但申请人选择了发射一种围绕换能器的受控形式，比如说具备约100米预期半径的1到2米深圆圈。

在这样的背景下，由于较高的频率传播距离较近，因此申请人采用了低于250kHz的频率，以最大限度地增大其在水下的传播潜能。

换能器13a属于Tonpilz-Langevin（郎之万）换能器型（放置于不同密度金属（钢和铝）间的面对面压电陶瓷夹心部件14a）。因此可提高功率发射，而且完全被引向阻抗适配器（密度较小的金属），允许增加与水的耦合。根据密度、形状、吸收和范围计算的建模，让我们可对功率进行优化。

波导向部件是倒立锥15a，用于在水面16a上分配超声波。我们申请人特别注意了其相对于能源供应结构的位置。金属的选用以其可最大限度地减少超声波吸为原则。17a的浮动保持平台18a随之浮动。电池19a储放于浮动部件的内室中，提供所需的电能。太阳能电池板11a（参见图7和12）为电池充电，并且面朝太阳方向。

本发明的装置令人惊奇地呈现了相对轻巧、高效、可靠、独立和明亮扩散区等特点。另外，相应的方法也显现出不仅特别高效，而且不会对环境造成任何损害性影响的特点。这一点由在例1和例2的框架下所进行的无数次重复成功试验得到了确认。

尽管借助具体实施例对本发明进行了描述，但应该明白的是，多种变化和修改还可以融合到所述实施例中，而且本发明包含将在本发明所属活动领域周知或已成为常规的此类修改、使用或调整，并且可运用于以上所提到的重要因素中。

Claims

1.一种用于控制蓝藻菌的装置，所述装置包含：

-浮动式平台，其上装有用来在水体中定位所述平台的锚定机构；

-超声波发生器，固定于所述平台上且适合在所述水体的下方和顶部产生超声波；以及

-供应工具，以致使所述超声波发生器悬浮于既定的深度，以既定的频率、既定的功率级发出所述超声波，以切断均在蓝藻菌的光合作用系统中出现的，辅助色素与叶绿素之间所存在的化学链，

2.权利要求1中所述的装置，其中的蓝藻菌是在蓝绿藻类中滋生的蓝菌及化学链是在藻青蛋白与叶绿素a之间。

3.权利要求1所述的装置，其中的蓝藻菌是在红潮类藻群中滋生的蓝菌，及化学链是在墨角藻黄素与叶绿素a之间。

4.权利要求1到3中任何一项所述的装置，其特征是所述的超声频率发生器是一种配备扩散器（波导向部件）的压电换能器，经配置以产生可控制方位的窄超声波束。

5.权利要求4所述的装置，其特征是所述窄超声波束具有一个环形的扩散区。

6.权利要求5所述的装置，其特征是窄超声束具有一个半径为100米的扩散区。

7.权利要求6所述的装置，其特征是所述环形扩散区具有从所述水体的表面向底部测量的平均深度，该深度的范围为0到3米，最好是0到2米。

8.权利要求6或7所述的装置，其特征是所述的环形扩散区具有范围为75到100米的超声操作半径，该半径最好为大约100米。

9.权利要求1到8中任何一项所述的装置，其特征是所述的扩散器部件是一种倒立的锥体，在所述换能器的下方以既定的距离固定于支撑座上。

10.权利要求9所述的装置，其特征是在所述换能器下方的既定距离范围为10到20厘米，10到15厘米更好，13厘米最好。

11.权利要求9或10所述的装置，其特征是锥体基座的直径大于或等于换能器的直径。

12.权利要求9到11中任何一项所述的装置，其特征是锥体基座的角度范围为30到80度，40到50度更好，45度最好。

13.权利要求1到12中任何一项所述的装置，其特征是所述供应工具为一种电能供应，电压更可取范围为11.5至18伏，电压最好能为12伏左右。

14.权利要求1到13中任何一项所述的装置，其特征是供应工具包括电池或电池充电器或太阳能电池板系统，或者这些选项的任意组合。

15.权利要求1到14中任何一项所述的装置，其特征是换能器所发射波的频率低于或等于350KHz。此频率更可取范围为150至250KHz，而最可能范围为170至220KHz之间。

16.权利要求15中所述的装置，其特征是换能器发射正弦波。

17.权利要求16中所述的装置，其特征是换能器发射正弦波，最好是连续正弦波。

18.一种通过破坏所述蓝藻菌的光合作用过程，来控制在水体中出现的（最好是蓝绿藻类或红潮藻类）蓝藻菌的方法。

19.权利要求18所述的方法，其特征是可通过抑制叶绿素a的产生来控制蓝藻菌的滋生和蔓延。

20.权力要求18或19中所述的方法，其特征是蓝藻菌至少有一种生命机能被禁止。

21.权利要求18到20中任何一项中所规定的方法，其特征是所述蓝藻菌的光合作用过程通过打断藻青蛋白（对红潮藻类而言为聚光色素）及其光合作用系统之间的化学键来进行修改。

22.权利要求21中所述的方法，其特征是所述蓝藻菌的光合作用过程通过打断墨角藻黄素（对蓝绿藻类而言为聚光色素）及其光合作用系统之间的化学键来进行修改。

23.权利要求18到20中任何一项中所规定的方法，其特征是蓝藻菌的滋生与蔓延是通过使蓝藻菌暴露在一种既定频率的超声波中来进行控制的。

24.权利要求23中所述的方法，其特征是将蓝藻菌暴露在频率低于或等于350KHz的超声波中。其更可取和频率范围为150至250KHz，并且最好为约170至220KHz。

25.权利要求23或24中所规定的方法，其特征是蓝藻菌被暴露在既定功率（7至20声瓦）的波中，更可取功率范围为10至15声瓦，并且最好为约10声瓦。

26.权利要求18到25中任何一项中所规定的方法，其特征是包括下述步骤：

-将浮动式平台定位在水体中既定的大致稳定位置上，所述平台带有至少一个可直接安装于其下方的换能器；

-给所述超声换能器通电，以产生可在所述水体的顶部扩散的既定频率和功率的既定超声场。

27.权利要求26中所规定的方法，其特征是既定超声场在顶部表面以下一到两米的深度上扩散。

28.权利要求18到27中任何一项中所规定的方法，其特征是所述超声波发生器使用一种最好是由压电陶瓷、压电复合材料甚至或Tonpilz（朗之万/Langevin换能器）技术来制造。

29.权利要求28中所规定的方法，其特征是所述换能器可包括一个声学匹配层以使转送到传播介质的能量最大化。

30.权利要求18到29中任何一项中所规定的方法，其特征是所述换能器由一个专用的电子系统来驱动。此系统包括一个双桥RC振荡器、一个LC滤波器、一个相逆变器和一个电源电路。

31.权利要求18到30中任何一项中所规定的方法，其特征是既定功率等级约为10声瓦时所述既定频率为大约170KHz。

32.权利要求18到31中任何一项中所规定的方法，其特征是既定功率等级约为10声瓦时所述既定频率为大约220KHz。

33.权利要求1到26中任何一项中所述的装置，其用途是控制蓝藻菌，更可取的是控制蓝绿藻类的蓝藻菌或红潮藻类的蓝菌。

34.根据权利要求33，其用途是防止蓝藻菌，特别是蓝绿藻类或红潮藻类蓝菌在水体中的生长。

35.根据权利要求33，其用途是抑制蓝藻菌，特别是蓝绿藻类或红潮藻类蓝菌在水体中的生长。

36.要根据权利要求33到35中的任何一项，与以下技术中的至少一项结合使用：

-水搅动

-水氧化

-水过滤

-任何适当的化学和或机械处理