CN111018095B - 一种控制蓝藻门微囊藻属水华的方法和便捷式处理系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种控制蓝藻门微囊藻属水华的方法和便捷式处理系统，包括：获取蓝藻门微囊藻属水华，控制其叶绿素a(Chl‑a)浓度为2000μg/L以下，添加初始添加量为20～100mL/L的生物絮团，且保持生物絮团和微囊藻水华内Chl‑a的含量比不超过1mL/L：20μg/L，持续曝气，待微囊藻颗粒全部或绝大部分被生物絮团吸纳时停止，静置至颗粒物全部下沉，上层水体轻微曝气至水体内逐渐出现摇蚊幼虫及其管状巢穴。本发明上述方法和便捷式处理系统控制微囊藻属水华时无需浓缩至高浓度，效果好且稳定，副产物摇蚊幼虫可作为水产养殖生物活饵料，为不同水体内蓝藻水华的控制、无害化处理和资源化利用提供新的途径。

Description

一种控制蓝藻门微囊藻属水华的方法和便捷式处理系统

技术领域

本发明涉及一种控制蓝藻水华的方法，尤其涉及一种生物絮团控制蓝藻门微囊藻属水华的方法，还涉及用于生物絮团控制微囊藻属水华的便捷式处理系统。

背景技术

水体的蓝藻水华尤其是蓝藻门微囊藻属(Microcystis)水华暴发越来越常见，水体富营养和蓝藻水华的大量暴发严重影响水体功能发挥，如饮用水源地、水产养殖、航运、景观等，对我国水域生态系统和人类健康产生极大风险。蓝藻水华治理或者控制方法多样，如化学试剂杀藻法、物理打捞法、食物链生物操纵法、噬藻体控制、絮凝沉降、超声波辐射等，但上述方法均有各自使用条件和局限，探索有效、环保、稳定的蓝藻水华控制方法尤为重要。

目前，通过改性黏土、土壤或沙子制备藻絮凝剂去除藻类水华或者海水赤潮的方法中，改性黏土与水华藻类结合产生絮凝沉降速度快、效果好，但沉降的藻类无法及时从水体移除或者再利用，时间稍长后沉降藻类在水底腐烂又释放出营养盐，重新污染水体，导致藻类再生长，其长期使用效果不佳。

现有技术中，已有利用生物絮团技术(Biofloc Technology)控制微囊藻属水华的相关报道，主要通过微生物絮凝剂进行蓝藻水华控制，虽然取得一定效果，但需先选择能产生絮凝物质的微生物进行培养，然后从这些微生物获得代谢产物进行絮凝作用实验，操作较复杂、费时，絮凝剂产量难以控制，且絮凝效果受到影响。另外，已有利用蓝藻水华培育成生物絮团的方法和技术需要将蓝藻水华浓缩至很高浓度后进行曝气，以促进蓝藻水华的降解并且形成生物絮团，同样也存在局限性。

发明内容

本发明针对现有蓝藻水华控制方法中存在蓝藻水华需要浓缩至很高浓度费时费力，以及水华絮凝沉降后无法及时清理或资源化再利用造成二次污染的问题，提供一种控制蓝藻门微囊藻属水华的方法，蓝藻水华不需要浓缩到很高浓度即可得到控制，并通过后处理工序及时清理和资源化再利用，为不同水体内控制蓝藻水华及资源化利用提供新的途径。

微囊藻细胞集聚成群体是微囊藻水华形成的关键阶段，其群体形成过程与机制方面的基础科学问题已有相应研究，我国研究者发现微囊藻在原生动物牧食压力下形成诱导型反牧食防御群体，提出微囊藻形成群体是诱导型反牧食防御响应的观点，并认为微囊藻群体形成的直接原因是胞外多聚糖分泌量增加。已有研究表明生物絮团中絮状物的形成也是胞外多糖作用引起的，生物絮团与微囊藻群体的形成有相似之处；另外，生物絮团中的优势菌类一般以好氧细菌为主，微囊藻既可以因为能进行光合作用而当作浮游植物，又因为没有真正的细胞核而当作是细菌，由于其光合作用产氧而可当作好氧细菌，微囊藻和常规的好氧细菌均可以利用水体中的氮磷等营养盐，形成群体形态的细胞聚合体。因此从理论上说，可将生物絮团中的好氧细菌用于蓝藻水华控制，即其可与微囊藻进行营养盐、光照等生长因子的竞争，实践也证明生物絮团中好氧细菌确实可以与微囊藻形成竞争关系。

本发明提供的控制蓝藻门微囊藻属水华的方法，包括以下步骤：

(ⅰ)获取蓝藻门微囊藻属水华，以水华内叶绿素a(Chl-a)浓度为标准，控制所述蓝藻门微囊藻属水华内Chl-a浓度为2000μg/L以下，添加生物絮团并控制其初始添加量为20～100mL/L，且初始时生物絮团与微囊藻水华内Chl-a的比例以不超过1mL/L:20μg/L为宜；

(ⅱ)持续曝气，以所述生物絮团在水体内保持悬浮状态为准，直至水体内的微囊藻颗粒全部或绝大部分被所述生物絮团吸纳形成含有微囊藻颗粒的生物絮团颗粒物；

(ⅲ)静置，至水体中肉眼可见的颗粒物全部下沉，水体逐渐变清；和

(ⅳ)在水体上层曝气，以不扰动起沉底的生物絮团颗粒物为准，直至水体内沉底的生物絮团颗粒物逐渐出现摇蚊幼虫及其管状巢穴。

所述生物絮团来源于污水处理厂的活性污泥或自行培养，其絮团量以静置半小时沉淀的生物絮团所占的体积表示，单位是毫升/升(mL/L)。

上述技术方案的步骤(ⅰ)中，初始时生物絮团与微囊藻水华内Chl-a的比例以不超过1mL/L:20μg/L为宜，同时微囊藻水华的初始浓度不宜超过2000μg/L。如果蓝藻水华的生物量所占比例太大，生物絮团中细菌难以竞争过蓝藻水华而不会出现蓝藻水华被生物絮团吸纳，反而容易出现生物絮团中的营养物质为蓝藻水华利用、蓝藻水华继续生长现象。如果初始时微囊藻水华内Chl-a浓度超过2000μg/L，容易出现微囊藻水华的腐烂，而出现绿藻门藻类的生长。其中绿藻门藻类不像微囊藻一样形成大群体，而是浮游态生长在水中，难以被添加的生物絮团吸纳，即水体中除了生物絮团外，还会有大量浮游态生长的藻类细胞，影响水体的藻类去除效果。

上述技术方案的步骤(ⅳ)中，絮团沉淀后对水体进行较弱曝气，以不扰起沉底的生物絮团，并且可保证水体有足够的氧气。随着较弱曝气的继续，沉底的生物絮团颗粒物中逐渐生长摇蚊幼虫及其管状巢穴，从而融合了蓝藻水华的生物絮团成为摇蚊幼虫的优良食物，蓝藻水华得到控制和去除。随着摇蚊幼虫羽化为成虫，可将生物絮团及蓝藻水华中储蓄的营养物质转移到水体之外，既有利于控制蓝藻水华，又有利于降低水体的营养盐水平。而若不等摇蚊幼虫自行羽化为成虫离开水体，可以将沉底的生物絮团中生长的摇蚊幼虫分离出来，获得纯化的摇蚊幼虫，用作鱼类优质生物活饵料。

步骤(ⅱ)中，还包括向水体内至少添加一次微囊藻颗粒，且总添加量以所述生物絮团不能再容纳微囊藻为准。添加的微囊藻相当于为已有的生物絮团提供营养物质，这是因为生物絮团可以容纳数倍于自己的生物量，有利于将蓝藻水华转变为生物絮团，并作为摇蚊幼虫的食物，从而将蓝藻水华资源化利用为摇蚊幼虫。

步骤(ⅲ)中，水体内Chl-a浓度降低80％～95％，且在水体上层进行较弱程度的曝气，以防止沉降的生物絮团再悬浮。

在某一些实施方案中，步骤(ⅳ)中，还包括：

a)将所述摇蚊幼虫及管状巢穴直接捞取后置于自来水中，待其与管状巢穴、沉积颗粒物分离后捞出的分步骤；和/或

b)将水体内沉底生物絮团颗粒物收集、浓缩或脱水的后处理步骤；和/或

c)向水体内添加浮游动物降低水体的Chl-a浓度的分步骤；其中，

步骤a)中，将所述摇蚊幼虫及管状巢穴直接捞取后置于自来水中，随着自来水中溶解氧消耗，摇蚊幼虫从管状巢穴中钻出来漂浮于水面，实现摇蚊幼虫与管状巢穴、沉积颗粒物的分离，得到干净无杂物的摇蚊幼虫，且随着摇蚊幼虫从水体分离出来，水体的营养盐水平降低；

步骤c)中，向水体内添加浮游动物降低水体的Chl-a浓度，由于大部分蓝藻水华已经被生物絮团吸纳、融合而沉降水底，水体剩余的较少的、细颗粒的悬浮藻类能被浮游动物捕食，进一步净化水体。

在某一实施方案中，所述的浮游动物为枝角类的溞属。

第二方面，上述方法得到的摇蚊幼虫作为水产养殖幼鱼的生物活饵料。

第三方面，本发明还提供用于生物絮团控制蓝藻门微囊藻属水华的便捷式处理系统，包括：

结构相同且平行排列的若干个微囊藻属水华吸收装置，其为上部圆柱体和下部圆锥体密封连接的中空敞口结构，且所述圆锥体的圆锥角小于40°，生物絮团和蓝藻门微囊藻属水华按照初始生物絮团与微囊藻水华内Chl-a的含量比不超过1mL/L：20μg/L置于所述微囊藻属水华吸收装置内，在曝气条件下可形成含有微囊藻颗粒的生物絮团颗粒物；

摇蚊幼虫培养装置，其为具有圆形或方形底部的柱状敞口结构，高度低于所述微囊藻属水华吸收装置，且其一侧壁每间隔5～10cm设有若干排水开关；

若干个曝气装置，分别置于所述微囊藻属水华吸收装置和所述摇蚊幼虫培养装置内；

其中，所述微囊藻属水华吸收装置底部均设有排水口，通过三通阀门和管道分别与所述摇蚊幼虫培养装置和外部连通。

在某些实施方案中，所述微囊藻属水华吸收装置之间依次首尾相连。

在某些实施方案中，所述微囊藻属水华吸收装置的圆锥体外表面设有标记体积的刻度线。

在某些实施方案中，所述曝气装置为曝气石。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

1.本发明控制蓝藻门微囊藻属水华的方法主要利用生物间的相互作用，效果好且稳定，且一般的蓝藻水华水体中蓝藻水华浓度均满足本发明的条件，可以直接利用本发明的方法进行控制。由于初始的生物絮团中含有大量的好氧细菌，这些丰富的细菌会作用于吸纳的微囊藻细胞，从而其中的微囊藻细胞不会再脱离生物絮团体而重新生长，达到控制微囊藻细胞的目的。而且生物絮团中的细菌群落能降解利用蓝藻水华中的藻毒素，同时不产生恶臭味，为蓝藻水华的控制和无害化处理、资源化利用提供有效且实用的方法。

2.本发明中，一般7～10天水体中悬浮生长的微囊藻浓度至少降低80％，虽然所需的时间比一般的絮凝沉降法长，但是其中蓝藻水华不用浓缩到很高浓度，也无需提取微生物絮凝剂，即可取得很好的蓝藻水华沉降效果，简化操作过程。

3.本发明可将漂浮状态的蓝藻水华被生物絮团吸纳而融为一体，即蓝藻水华成为生物絮团的组成部分。蓝藻水华被吸纳入生物絮团后，停止曝气便可在半小时之内沉降水底，并且蓝藻水华与生物絮团融为一体后，其成分均是生物质为主，便于沉淀后蓝藻水华的收集、脱水和藻水分离等操作，有利于将蓝藻水华中蓄积的营养物质从系统中分离，而防止出现蓝藻水华的腐烂造成营养盐的再释放。而若不进行藻水分离，沉降的蓝藻水华在短期内能大量生长摇蚊幼虫，从而将蓝藻水华的生物量转变为摇蚊幼虫，摇蚊幼虫可作为水产养殖的优质生物活饵料，从而蓝藻水华得到资源化利用。

4.本发明所用的生物絮团来源广泛且廉价，可以选用污水处理厂的活性污泥作为生物絮团，也可自行培养，远低于已有方法中选用黏土或者改性黏土或者提取的微生物絮凝剂等作为絮凝剂的成本。且生物絮团以生物质为主，不含化学试剂或者有毒有害物质，跟水体有很好的亲和性。

5.初始的生物絮团吸纳微囊藻水华而形成新的生物絮团，形成的新生物絮团中又可以吸纳新的微囊藻水华再次形成生物絮团，且该过程可以多次重复，减少对初始生物絮团的依赖，并降低工作量。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1～图7为实施例1中出现的生物絮团及其中微囊藻群体的显微镜图(均为放大400倍，图中聚集的小球形细胞群体是微囊藻细胞群体)。

图8～图16为实施例2中出现的生物絮团及其中微囊藻群体的显微镜图(均为放大400倍，图中聚集的小球形细胞群体是微囊藻细胞群体)。

图17～图23为实施例3中出现的生物絮团及其中微囊藻群体的显微镜图(图17是放大100倍，其他均为放大400倍，图中聚集的小球形细胞群体是微囊藻细胞群体)。

图24～图27为实施例3中生长的摇蚊幼虫及肠道中捕食微囊藻细胞的照片；其中，图26和图27为摇蚊幼虫尾部排泄口排出所捕食的生物絮团和微囊藻水华。

图28为本发明某一实施方案中控制蓝藻门微囊藻属水华的方法流程示意图。

图29为本发明某一实施例便捷式处理系统的结构示意图；其中，1-微囊藻属水华吸收装置，2-摇蚊幼虫培养装置，3-曝气装置，4-三通阀门。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干调整和改进。这些都属于本发明的保护范围。

如图28所示，控制蓝藻门微囊藻属水华的方法，包括：

(1)获取蓝藻门微囊藻属水华，以水华内叶绿素a(Chl-a)浓度为标准，控制蓝藻门微囊藻属水华内Chl-a浓度为2000μg/L以下，添加生物絮团并控制其初始添加量为20～100mL/L，且初始时生物絮团与微囊藻水华内Chl-a的比例以不超过1mL/L：20μg/L为宜；

(2)持续曝气，以生物絮团在水体内保持悬浮状态为准，直至水体内的微囊藻颗粒全部或绝大部分被生物絮团吸纳，形成含有微囊藻颗粒的生物絮团颗粒物；

(3)静置，至水体中肉眼可见的颗粒物全部下沉，水体逐渐变清；和

(4)在水体上层曝气，以不扰动起沉底的生物絮团颗粒物为准，直至水体内沉底的生物絮团颗粒物逐渐出现摇蚊幼虫及其管状巢穴。

某一实施例中，进一步包括：a)将摇蚊幼虫及管状巢穴直接捞取后置于自来水中，待其与管状巢穴、沉积颗粒物分离后捞出的分步骤；和

b)将水体内沉底生物絮团颗粒物收集、浓缩或脱水的后处理步骤；和

c)向水体内添加浮游动物降低水体的Chl-a浓度的分步骤。

如图29所示，用于生物絮团控制蓝藻门微囊藻属水华的便捷式处理系统，包括：结构相同且平行排列的若干个微囊藻属水华吸收装置1，其为上部圆柱体和下部圆锥体密封连接的中空敞口结构，且圆锥体的圆锥角小于40°，生物絮团和蓝藻门微囊藻属水华按照初始生物絮团与微囊藻水华内Chl-a的含量比不超过1mL/L：20μg/L置于该吸收装置1内，用于生物絮团在曝气条件下吸纳微囊藻水华形成含有微囊藻颗粒的生物絮团颗粒物，并利于沉降后生物絮团的收集；摇蚊幼虫培养装置2，其为具有圆形或方形底部的柱状敞口结构，高度低于上述吸收装置1，且其一侧壁每间隔5～10cm设有若干排水开关，可依据其中生物絮团的量及摇蚊幼虫培养量进行水位控制，该培养装置2一方面用于沉淀后的生物絮团静置；一方面向其中适当添加自来水，利于其中自发生长的摇蚊幼虫继续生长，底部不容易因为生物絮团的堆积而缺氧，有利于较弱曝气条件下系统增氧；而且上述吸收装置1底部均设有排水口，通过三通阀门4和管道分别与该培养装置2和外部连通，便于及时转移生物絮团颗粒物；还包括若干个曝气装置3，分别置于上述微囊藻属水华吸收装置1和摇蚊幼虫培养装置2内。

在某一实施例中，微囊藻属水华吸收装置1之间依次首尾相连，根据蓝藻门微囊藻属水华的处理量调整设置微囊藻属水华吸收装置1的数量。

在某一实施例中，上述微囊藻属水华吸收装置1的圆锥体外表面设置有标记体积的刻度线有利于及时明确生物絮团沉淀物的含量。

在某一实施例中，曝气装置3为曝气石，根据曝气量调整其数量。

以下通过具体实例例进一步解释说明。

实施例1

事先准备好生物絮团，该生物絮团是养鱼水槽中培养的(可从污水处理厂获取活性污泥替代)，在3个60cm×40cm×40cm无色透明玻璃缸中添加生物絮团，添加量以半小时的沉淀时间计，各缸中生物絮团的添加量均约为30mL/L。初始生物絮团的添加方式是，先将培养好的生物絮团从原水体中取出至塑料桶中静置约1h，去除上清液后获得沉底的生物絮团颗粒，然后将生物絮团颗粒添加到玻璃缸中，进行浓度的调整。初始的生物絮团呈现浅棕色，颗粒物中主要是些棕色的细菌群体，含有少量的藻类和原生动物。

在高温的6月底从发生蓝藻水华的养殖池塘中捞取新鲜的蓝藻门微囊藻属水华，并将蓝藻水华转移到已经添加好生物絮团的玻璃缸中，控制其中蓝藻水华的浓度为3个不同的水平(按Chl-a计的浓度)：79、170和1700μg/L，依次命名为低、中、高水平的容器，并对每个缸均进行适当程度的曝气，以尽量扰动起玻璃缸中的生物絮团和蓝藻水华，并防止水体溅出。容器中棕色的生物絮团与绿色的蓝藻水华混合后，水体呈现出棕绿色。3个玻璃缸放置在玻璃温室中。

曝气1天后即可见微囊藻颗粒与原有的生物絮团一起形成很好的生物絮团，新的生物絮团中出现少量的微囊藻群体，水体的棕绿色也有些减退。曝气3天后，各缸中生物絮团的量均有增长，低、中、高水平的容器中生物絮团量分别达到31、35、41mL/L。在显微镜下检查生物絮团，可见不同大小的微囊藻群体被吸纳到生物絮团中(图1～图7)。曝气5天后，各缸中生物絮团吸纳了大部分的微囊藻群体，水体中悬浮的微囊藻群体已有明显变细，各缸中生物絮团的量有变化，低、中、高水平的容器中生物絮团量分别为26、32、47mL/L。并且在利用1L的锥形容器测定生物絮团量的过程中，可见絮团沉底后，水面漂浮的微囊藻群体已经比较少。于是，将沉底半个小时的絮团去除后，取上部没有明显絮团的水体测定Chl-a，低、中、高水平的容器中的Chl-a已分别降低至约15、31和42μg/L(其中影响Chl-a的因素不只是微囊藻，还有生物絮团中的一些色素及光合细菌等)。并用水桶从高水平的玻璃缸中取出10L水，静置。其静置3天后，可见底部的沉积物中出现了摇蚊幼虫及其管状巢穴，随着静置的延续，底部沉积物中逐渐长满了摇蚊幼虫的管状巢穴。

随着曝气的持续，生物絮团的浓度会发生相应的变化，而水体中能见到的微囊藻颗粒越来越少、越来越细。至曝气第10天，取3个容器中的生物絮团静置后，低、中、高水平的容器中生物絮团量分别为20、24、43mL/L，生物絮团沉淀后水面已经几乎看不见微囊藻颗粒了。将沉底半个小时的絮团去除后，取上部没有明显絮团的水体测定Chl-a，低、中、高水平的容器中Chl-a已分别降低至约13、21和29μg/L。

后来随着曝气的持续，各容器中生物絮团的量均逐渐降低，达到了控制微囊藻属水华的目的。而将曝气5天后蓝藻水华为中等水平的缸中吸纳了蓝藻的生物絮团水体取出后静置2天，即可见沉积的生物絮团中生长了摇蚊幼虫及其管状巢穴。

实施例2

事先准备好生物絮团，该生物絮团是利用鱼类配合饲料和养殖废水腐烂培养而得的，在2个60cm×40cm×40cm无色透明玻璃缸(后来添加中浓度和高浓度的微囊藻属水华)、1个直径1m的600L白色圆桶(后来添加低浓度的微囊藻属水华)中添加生物絮团，添加量以半小时的沉淀时间计，各缸中生物絮团的添加量均约为85mL/L。初始生物絮团的添加方式是，先将培养好的生物絮团从原水体中取出至塑料桶中静置约1h，去除上清液后获得沉底的生物絮团颗粒，然后将生物絮团颗粒添加到玻璃缸中，进行浓度的调整。初始的生物絮团呈现浅棕色，颗粒物中主要是些棕色的细菌群体，含有少量的藻类、原生动物、轮虫等。

在高温的8月初从发生蓝藻水华的养殖池塘中捞取表层的新鲜蓝藻门微囊藻属水华，并将蓝藻水华转移到已经添加好生物絮团的3个容器中，控制其中蓝藻水华的浓度为3个不同的水平(按Chl-a计的浓度)：315、540和1120μg/L，依次命名为低、中、高水平的容器，并对每个容器均进行适当程度的曝气，以尽量扰动起玻璃缸中的生物絮团和蓝藻水华，并防止水体溅出。3个容器均放置在玻璃温室中。

曝气1天后即可见微囊藻颗粒与原有的生物絮团一起形成了很好的生物絮团，新的生物絮团中出现了少量的微囊藻群体。曝气3天后，各容器中生物絮团的量均有增长，低、中、高蓝藻水平的容器中生物絮团量分别达到约89、92、97mL/L。在显微镜下检查生物絮团，可见微囊藻群体被吸纳到生物絮团中(图8～图16)。曝气5天后，各缸中生物絮团吸纳了大部分的微囊藻群体，水体中悬浮的微囊藻群体已有明显变细，各缸中生物絮团的量有变化，低、中、高蓝藻水平的容器中生物絮团量分别为86、93、100mL/L。并且在利用1L的锥形容器测定生物絮团量的过程中，可见絮团沉底后，水面漂浮的微囊藻群体已经比较少了。将沉底半个小时的絮团去除后，取上部没有明显絮团的水体测定Chl-a，低、中、高水平的容器中的Chl-a已分别降低至约46、54和62μg/L。并用水桶从高水平的玻璃缸中取出10L水，静置。其静置3天后，可见底部的沉积物中出现了摇蚊幼虫及其管状巢穴，随着静置的延续，底部沉积物中逐渐长满了摇蚊幼虫的管状巢穴。

随着曝气的持续，生物絮团的浓度会发生相应的变化，而水体中能见到的微囊藻颗粒越来越少、越来越细。至曝气第10天，取3个容器中的生物絮团静置后，低、中、高水平的容器中生物絮团量分别为78、82、90mL/L，生物絮团沉淀后水面已经几乎看不见微囊藻颗粒了。将沉底半个小时的絮团去除后，取上部没有明显絮团的水体测定Chl-a，低、中、高水平的容器中的Chl-a已分别降低至约15、21和32μg/L。

并对600L的大白桶在曝气15天后停止曝气，让其中的生物絮团沉淀2天后，在水体上部进行较弱的曝气以提高水体中的溶氧但是又不扰起沉淀物。5天后可见底部长出了较多的摇蚊幼虫的管状巢穴，继续培养，可见沉淀物中会长满摇蚊幼虫的管状巢穴。

后来随着曝气的持续，各容器中悬浮的生物絮团的量均逐渐降低，达到了控制微囊藻属水华的目的。

实施例3

事先准备好生物絮团，该生物絮团为在温室内罗非鱼养殖系统中培育的。在2个柱高1m、直径40cm的无色透明有机玻璃柱(柱底部为半球形，球形直径为40cm)中添加生物絮团，添加量以半小时的沉淀时间计，各缸中生物絮团的初始添加量分别为20mL/L和50mL/L，即形成低浓度和高浓度2个梯度生物絮团。初始生物絮团的添加方式是，先将培养好的生物絮团从原水体中取出至塑料桶中静置，去除上清液后获得沉底的生物絮团颗粒，然后将生物絮团颗粒添加到有机玻璃柱中，补充自来水获得生物絮团水体，并进行生物絮团浓度的调整。初始的生物絮团呈现浅棕色，颗粒物中主要是棕色的细菌群体，含有少量的藻类和原生动物。

在高温的8月底从发生蓝藻水华的养殖池塘中捞取表层的新鲜蓝藻门微囊藻属水华，即获得浓缩后的泥浆状微囊藻水华，并将浓缩的蓝藻水华转移到已经添加好生物絮团的2个容器中，调整其中蓝藻水华的浓度为相同水平(按Chl-a计的浓度)：2000μg/L，对每个容器均进行适当程度的曝气，以尽量扰动起玻璃缸中的生物絮团和蓝藻水华，并防止水体溅出。初始的生物絮团与蓝藻水华混合后，水体颜色变成浅棕绿色，2个容器均放置在玻璃温室中。

曝气1天后即可见微囊藻颗粒与原有的生物絮团一起形成很好的生物絮团，新的生物絮团中出现一些微囊藻群体。曝气3天后，容器中生物絮团的量均有增长，低、高蓝藻浓度的容器中生物絮团量分别达到26、60mL/L。在显微镜下检查高浓度的容器中生物絮团，可见微囊藻群体被吸纳到生物絮团中(图17～图23)。曝气5天后，各缸中生物絮团吸纳了大部分的微囊藻群体，水体中悬浮的微囊藻群体已有明显变细，各缸中生物絮团的量有变化，低、高蓝藻浓度的容器中生物絮团量分别为30、62mL/L。并且在利用1L的锥形容器测定生物絮团量的过程中，可见絮团沉底后，水面漂浮的微囊藻群体已经很少了。将曝气5天后、沉底半个小时的絮团去除后，取上部没有明显絮团的水体测定Chl-a，低、高水平的容器中的Chl-a已分别降低至约25和30μg/L。并用水桶从高浓度的柱中取出10L水，静置。其静置3天后，可见底部的沉积物中出现了摇蚊幼虫及其管状巢穴，随着静置的延续，底部沉积物中逐渐长满了摇蚊幼虫的管状巢穴。

随着曝气的持续，生物絮团的浓度会发生相应的变化，而水体中能见到的微囊藻颗粒越来越少、越来越细。至曝气第10天，取生物絮团静置后，低、高浓度的容器中生物絮团量(以沉淀半个小时计)分别为30、60mL/L，生物絮团沉淀后水面已经几乎看不见微囊藻颗粒了。将沉底半个小时的絮团去除后，取上部没有明显絮团的水体测定Chl-a，低、高水平的容器中的Chl-a已分别降低至约10和12μg/L。

并高浓度柱在曝气16天后停止曝气，让其中的生物絮团沉淀2天后，在水体上部进行再曝气，但为较弱的曝气，以提高水体中的溶氧但是又不扰起沉淀物。同时，对初始藻浓度高的有机玻璃柱中补充适量的浮游动物枝角类的隆线溞，水体中浮游态生长的藻类含量降低更快。较弱曝气5天后，初始低、高藻浓度的两个柱中Chl-a已分别降低至约8和5μg/L。并且，较弱曝气5天后可见沉降的棕褐色生物絮团中长出了较多的摇蚊幼虫的管状巢穴。继续培养，可见沉淀物中会长满摇蚊幼虫的管状巢穴。图24～图27可以观察到生长的摇蚊幼虫及肠道中捕食微囊藻细胞，以及摇蚊幼虫尾部排泄口排出所捕食的生物絮团和微囊藻水华。

后来随着曝气的持续，各容器中悬浮的生物絮团的量均逐渐降低，达到了控制微囊藻属水华的目的。

Claims (6)

1.一种控制蓝藻门微囊藻属水华的方法，其特征在于，包括以下步骤：

(ⅰ)获取蓝藻门微囊藻属水华，控制其内叶绿素a(Chl-a)的浓度在2000μg/L以下，添加生物絮团，且其初始添加量为20~100mL/L，保持初始添加生物絮团与微囊藻水华内Chl-a的含量比不超过1mL/L：20μg/L；

(ⅱ)连续曝气，以所述生物絮团在水体内保持悬浮状态为准，水体内的微囊藻颗粒逐渐被所述生物絮团吸纳，形成含有微囊藻颗粒的生物絮团颗粒物；待所述微囊藻颗粒全部或绝大部分被所述生物絮团吸纳后停止曝气；

(ⅲ)静置，至水体中肉眼可见的颗粒物全部下沉，水体逐渐变清；

(ⅳ)在水体上层曝气，以不扰动起沉底的生物絮团颗粒物为准，至水体内沉底生物絮团颗粒物逐渐出现摇蚊幼虫及其管状巢穴；

所述生物絮团来源于污水处理厂的活性污泥或自行培养，其絮团量以静置半小时沉淀的生物絮团所占体积表示。

2.根据权利要求1所述控制蓝藻门微囊藻属水华的方法，其特征在于，步骤(ⅱ)中，还包括向水体内至少添加一次微囊藻颗粒，其单次添加量以保持所述生物絮团与微囊藻水华内Chl-a的含量比不超过1mL/L：20μg/L为准，且总添加量以所述生物絮团不能再容纳微囊藻为准。

3.根据权利要求1所述控制蓝藻门微囊藻属水华的方法，其特征在于，步骤(ⅲ)中，水体内Chl-a浓度降低80%~95%。

4.根据权利要求1所述控制蓝藻门微囊藻属水华的方法，其特征在于，步骤(ⅳ)中，还包括：

a)将所述摇蚊幼虫及管状巢穴直接捞取后置于自来水中，待其与管状巢穴、沉积颗粒物分离后捞出的分步骤；和/或

b)将水体内沉底生物絮团颗粒物收集、浓缩或脱水的后处理步骤；和/或

c)向水体内添加浮游动物降低水体的Chl-a浓度的分步骤。

5.根据权利要求4所述控制蓝藻门微囊藻属水华的方法，其特征在于，所述的浮游动物为枝角类溞属浮游动物。

6.权利要求1至5任一项所述方法得到的摇蚊幼虫用于作为水产养殖幼鱼的生物活饵料。