CN112753709B - 用异硫氰酸烯丙酯治理蓝藻的方法、设备及其应用 - Google Patents

Abstract

本发明用异硫氰酸烯丙酯快速杀灭蓝藻严重发生水体中绝大多数上层蓝藻，借助现有打捞技术设备和经验，实现在短期内大面积杀灭清除重度污染水体中的蓝藻，尽可能缩短蓝藻引发湖泛对社会造成的危害和综合影响；本发明应用异硫氰酸烯丙酯治理蓝藻的设备，借助太阳能、风能产生的能源，通过综合控制系统控制动力转向系统按照预定水域自动运行，同时控制异硫氰酸烯丙酯施药系统按特定水域和设定异硫氰酸烯丙酯施用量、施用深度自动释放，使异硫氰酸烯丙酯水乳剂在不同水层中均匀散布，将水体中不同深度的蓝藻同时杀灭后使其漂浮水面，再借助现有成熟的人工或机械打捞技术设备将更多的蓝藻打捞出水体，通过不断清除蓝藻将水体中的氮磷等富营养物质快速带走，有效缩短污染水体富营养化治理的时间，安全环保。

Description

用异硫氰酸烯丙酯治理蓝藻的方法、设备及其应用

技术领域

本发明属于蓝藻治理技术领域，具体涉及一种用异硫氰酸烯丙酯治理蓝藻的方法、设备及应用。

背景技术

蓝藻为原核生物，广泛分布于淡水、咸淡水、海水和陆生环境，在营养丰富的水体中，蓝藻常于夏季大量繁殖，并在水面形成一层有腥臭味的蓝绿色蓝藻浮沫，称为“水华”，大规模蓝藻爆发被称为“绿潮”。绿潮引起水质恶化，严重时耗尽水中氧气，造成鱼类死亡。此外，有些种类的蓝藻还会产生毒素(简称MC)，除直接对鱼类、人畜产生毒害外，也是肝癌的重要诱因。

目前我国近三分之二的湖泊水库处于富营养化，均不同程度发生或爆发过蓝藻，湖泊富营养化是我国现阶段面临的主要水环境问题。因水体富营养化，太湖、滇池、巢湖等许许多多湖泊和河流多次爆发大面积蓝藻水华，严重影响湖泊和河流水体环境、空气环境和受污染地区人们的生产、生活，也制约相关产业的发展。

现有的蓝藻治理方法如下：

1、物理方法，包括工程除藻和直接物理除藻。

(1)工程除藻主要采用引水换水、底泥疏浚、围隔拦截等工程。引水换水是用“以清释污”的方法对污染水体进行稀释，可以使水体氮磷等有所下降。但对大水域起不到净化效果，而提高补水量又会造成水资源浪费，费用高昂。底泥疏浚即“清淤挖泥”，可减少大量有机碳、氮、磷等营养物质，增大蓄水量，但只局限于小型水域，大规模清淤可能会破坏湖泊原有生物种群结构和生境，削弱其自净功能，对生态修复带来负面影响。围隔拦截只能限制蓝藻繁殖面积扩大，达不到治理蓝藻的效果。

(2)直接物理除藻包括机械清除、活性炭吸附、曝气和气浮、磁聚除藻、超声波和电磁波除藻、遮光、过滤、人工打捞等多种方法。人工打捞蓝藻是控制蓝藻总量最直接的方式，可有效减轻局部水华灾害，同时减少营养物，减轻藻体死亡分解引起的藻毒素污染，由于打捞收集手段落后，时间有限，其效率低、费用高。机械除藻将蓝藻从湖泊中移出，多在蓝藻富集区采用固定式除藻设施和除藻船对区域内湖水循环处理，只能清除浮藻层，还需进行化学或生物除藻等。其他直接物理除藻方法也都存在效率低、成本高、不能大规模除藻等弊端，离实际应用还存在差距。如用活性炭吸附，对藻类、藻毒素的去除效果很好，但水中的有机物会影响活性炭的吸附活性，处理成本很高，大面积使用很难回收；深水曝气可使湖底层水体中NH₃、TP浓度下降，溶解氧(DO)浓度上升，但叶绿素A含量却没有明显变化。磁聚除藻、超声波和电磁波除藻只适合水厂中小规模除藻，推广困难，不能解决湖泊富营养和藻类污染问题。

2、化学方法，目前常用的杀藻剂主要有硫酸铜、硫酸铝、高锰酸盐、高铁酸盐复合剂、液氯、ClO₂等，除藻效果显著、见效快，但治标不治本，只是临时减轻蓝藻的表观危害，不能减少水体中的氮磷等污染物质。一是蓝藻尸体仍留在水体中，藻体中的氮磷仍然回到水中，藻毒素污染也没能消除；二是现有化学杀藻剂本身存在毒副作用，可造成二次污染，对水体生物影响很大，不利于生态恢复；三是只能在短期内控制藻类发生，不能彻底杀灭，时隔不久又会死灰复燃，甚至会更加严重。

3、生物方法，利用对蓝藻生长有抑制效果的微生物经过驯化培养而成的蓝藻生物抑制剂，快速抑制蓝藻的生长繁殖。该方法具有高效抑制、施工简便、原位治理、绿色、环保等多方面优势，但目前尚无严重蓝藻治理和大水域治理案例，微生物制剂的治理成本可能是大面积应用的直接限制因素。虽然蓝藻发生受到抑制，但还是不能减少水体中的氮磷等污染物质。

4、生物-生态修复技术，是近年来发展起来的一种新型环境生物技术，其主要是利用微生物、植物等生物的生命活动，对水中污染物进行转移、转化及降解，使水体得到净化，创造适宜多种生物生息繁衍的环境，重建并恢复水生生态系统。该方法具有处理效果好、工程造价相对较低、不需耗能或低耗能、运行成本低廉等优点。但仅限于小面积或小规模水域轻度发生蓝藻的水体治理，完全依靠微生物、植物等生物的生命活动进行转化降解处理效率极低，治理进程缓慢，满足不了大型湖泊和严重富营养化水体蓝藻治理的实际需要。

异硫氰酸烯丙酯是一种食品添加剂，为调料芥末的有效成分，可从山嵛、芥菜籽、辣根等植物中提取，也可仿生合成，广泛用于食品保鲜、防腐，也可用于杀虫、杀菌、杀线虫和卫生防疫，属于环境友好型仿生产品，无毒无害无污染无残留，联合国工业发展组织和原农业部、环保部将异硫氰酸烯丙酯作为我国履约国际项目“农业领域溴甲烷替代”的唯一生物农药并给与资助，50多个国家将异硫氰酸烯丙酯作为替代溴甲烷的最好生物农药，将其登记应用于土壤消毒等领域，在我国已广泛试验并应用于粮食仓储、食品保鲜、设施园艺病虫绿色防控等领域。

经20多年试验研究表明，异硫氰酸烯丙酯对数百种病虫都具有很好的杀灭效果：其可以有效杀灭常见的100多种害虫和害螨，对同翅目、半翅目、蚤目及部分双翅目害虫如蚜虫、飞虱、蓟马、家蝇、蚊、蝉、蝽蟓熏杀浓度小于1mg/L；对仓贮害虫如米象、玉米象、赤拟谷盗、谷蠹、书虱等熏杀浓度为1-4mg/L；对鳞翅目如小菜蛾、棉铃虫、斜纹夜蛾、甜菜夜蛾、谷螟等幼虫、蛹、成虫均有效果，熏杀浓度为5-20mg/L。

异硫氰酸烯丙酯对常见的92种细菌和真菌都有很高的活性，如对腐霉菌、立枯丝核菌、镰刀菌、灰葡萄孢菌、黑根霉、柱孢霉、枯萎病菌、赤星病菌、菌核病菌、炭疽病菌、青霉病菌、黑曲霉菌、稻瘟病真菌的作用浓度在0.2-4mg/L；对西瓜细菌性角斑病、番茄青枯病、溃疡病、疮痂病、甘蓝类软腐病、辣椒细菌性叶斑病、甘蓝类软腐病细菌等作用浓度在0.1-2mg/L；对蔬菜根结线虫、花生根结线虫、大豆胞囊线虫、小麦粒线虫、甘薯茎线虫、水稻干尖线虫、粟线虫、松材线虫、柑橘半穿刺线虫的作用浓度在0.3-10mg/L。

异硫氰酸烯丙酯对常见的70多种杂草种子都有较高抑制活性，如对稗草、野燕麦、野苋菜、播娘蒿、看麦娘、牛繁缕、猪殃殃、波斯婆婆纳、狗尾草、灰藜、香附子、异型莎草、碎米莎草等在浓度20mg/L时的抑制率达100％。对潮虫、千足虫、蜗牛等土壤生物作用浓度在3-20mg/L。

但现有技术中并没有利用异硫氰酸烯丙酯治理蓝藻的先例。

发明内容

本发明的目的是提供一种治理蓝藻的方法、设备及应用，其利用异硫氰酸烯丙酯治理蓝藻，安全环保。

本发明用异硫氰酸烯丙酯治理蓝藻的设备，包括水面漂浮支撑载体、与水面漂浮支撑载体固定连接且控制其运动的动力转向系统、异硫氰酸烯丙酯施药控制系统、为设备提供动力源的风光互补发电供能系统和综合控制系统；风光互补发电供能系统包括由四周向中央倾斜一定角度的多块太阳能光伏电池板、顶部风力发电装置、风光互补控制器蓄电池、逆变器、综合控制系统，顶部风力发电装置将机械能转换为电能，再通过风光互补控制器对蓄电池充电，蓄电池中储存的直流电经逆变器转换为交流电并为综合控制系统供电，太阳能光伏电池板发生光伏效应将光能转换为电能，并对蓄电池充电，蓄电池中储存的直流电通过逆变器转换为交流电后为综合控制系统供电；异硫氰酸烯丙酯施药控制系统包括异硫氰酸烯丙酯制剂容器、与异硫氰酸烯丙酯制剂容器的底端出口连通的流量控制阀和施药主管路、分别与施药主管路连通的多个长短不一的可调节施药间距位点和上下可升降的施药支管路，异硫氰酸烯丙酯制剂容器装在水面漂浮支撑载体上；动力转向系统包括对称安装在水面漂浮支撑载体两侧的两个电动机和与两个电动机分别传动连接的螺旋桨；综合控制系统用于控制风光互补发电供能系统、异硫氰酸烯丙酯施药控制系统、动力转向系统运行。

本发明用异硫氰酸烯丙酯治理蓝藻的设备，其中，所述水面漂浮支撑载体采用大型橡皮筏、玻璃钢浮圈、双体船、木筏中的一种。

本发明用异硫氰酸烯丙酯治理蓝藻的方法，其中，当综合控制系统控制两个螺旋桨以同样转速向前推进时，水面漂浮支撑载体带动设备向前行进；当综合控制系统控制两个螺旋桨以相同速度反向运转时，水面漂浮支撑载体带动设备向后退行；当综合控制系统控制两个螺旋桨运转速度不一致时，水面漂浮支撑载体带动设备向螺旋桨运转慢的一侧转向；当综合控制系统控制一侧的螺旋桨正转、另一侧的螺旋桨反转时，水面漂浮支撑载体带动设备原地向后转向掉头。

本发明用异硫氰酸烯丙酯治理蓝藻的设备，其中，每个所述施药支管路上均装有流量控制阀。

本发明用异硫氰酸烯丙酯治理蓝藻的方法，采用异硫氰酸烯丙酯治理蓝藻的设备治理蓝藻，包括如下步骤：

步骤1：将异硫氰酸烯丙酯水乳剂洒施在蓝藻水体表面；步骤2：打捞水体表面漂浮蓝藻；步骤3：利用异硫氰酸烯丙酯治理蓝藻的设备将异硫氰酸烯丙酯水乳剂定点定量施于蓝藻水体深层；步骤4：人工或机械打捞漂浮到水体表面的蓝藻。

本发明用异硫氰酸烯丙酯治理蓝藻的方法，其中，所述步骤1中，异硫氰酸烯丙酯水乳剂的施用量为5.3μg/L-8.9μg/L。

本发明用异硫氰酸烯丙酯治理蓝藻的方法，其中，所述步骤3中，异硫氰酸烯丙酯水乳剂的施用量为1.1μg/L-5.3μg/L。

本发明用异硫氰酸烯丙酯治理蓝藻的方法，其中，所述步骤3中，先将异硫氰酸烯丙酯水乳剂装入异硫氰酸烯丙酯制剂容器内，异硫氰酸烯丙酯水乳剂的量是依据设备所设计制造的释放药剂的位点总数、灭藻需要释放的异硫氰酸烯丙酯水乳剂用量、设备作业前进速度确定，并由综合控制系统控制流量控制阀的开闭和释放异硫氰酸烯丙酯水乳剂量的大小；然后根据蓝藻发生密度确定施药位点间距，根据施药位点间距调节施药支管路与施药主管路的相对位置，根据蓝藻分布深度确定施药深度，根据施药深度调节施药支管路的长度；然后通过综合控制系统控制电动机启动以控制水面漂浮支撑载体到达指定位置，到达指定位置后控制流量控制阀打开进行施药，定点施药后通过综合控制系统控制电机正反转及速度，以控制水面漂浮支撑载体带动设备整体前进、后退、转向、掉头，进行施药。

本发明异硫氰酸烯丙酯在治理蓝藻中的应用。

本发明异硫氰酸烯丙酯在治理蓝藻中的应用，其中，所述异硫氰酸烯丙酯水乳剂的用量大于等于1.1μg/L。

本发明有益效果：本发明用异硫氰酸烯丙酯快速杀灭蓝藻严重发生水体中绝大多数上层蓝藻，借助现有打捞技术设备和经验，实现在短期内大面积杀灭清除重度污染水体中的蓝藻，尽可能缩短蓝藻引发湖泛对社会造成的危害和综合影响；本发明应用用异硫氰酸烯丙酯治理蓝藻的设备，借助太阳能、风能产生的能源，通过综合控制系统控制动力转向系统按照预定水域自动运行，同时控制异硫氰酸烯丙酯施药系统按特定水域和设定异硫氰酸烯丙酯施用量、施用深度自动释放，使异硫氰酸烯丙酯水乳剂在不同水层中均匀散布，将水体中不同深度的蓝藻同时杀灭后使其漂浮水面，再借助现有成熟的人工或机械打捞技术设备将更多的蓝藻打捞出水体，通过不断清除蓝藻将水体中的氮磷等富营养物质快速带走，有效缩短污染水体富营养化治理的时间，安全环保。

下面结合附图对本发明作进一步说明。

附图说明

图1为本发明用异硫氰酸烯丙酯治理蓝藻的设备的结构示意图；

图2为本发明中异硫氰酸烯丙酯施药控制系统的结构示意图。

具体实施方式

如图1、2所示，本发明用异硫氰酸烯丙酯治理蓝藻的设备，包括水面漂浮支撑载体1、动力转向系统4、异硫氰酸烯丙酯施药控制系统3、为设备提供动力源的风光互补发电供能系统2和综合控制系统；风光互补发电供能系统2包括多块四周向中央倾斜一定角度的太阳能光伏电池板22、顶部风力发电装置21、风光互补控制器、蓄电池、逆变器25、综合控制系统24，顶部风力发电装置21将机械能转换为电能，再通过风光互补控制器对蓄电池充电，蓄电池中储存的直流电经逆变器25转换为交流电并为综合控制系统24供电，太阳能光伏电池板22发生光伏效应将光能转换为电能，并对蓄电池充电，蓄电池中储存的直流电通过逆变器25转换为交流电后为综合控制系统24供电；异硫氰酸烯丙酯施药控制系统3包括异硫氰酸烯丙酯制剂容器31、与异硫氰酸烯丙酯制剂容器31连通的流量控制阀和分别连通的多个可调节施药间距位点和上下升降的施药管路32；动力转向系统4包括两个电动机41和与两个电动机41分别传动连接的两个螺旋桨42，控制设备前进、后退和向左、向右转向；综合控制系统24用于控制风光互补发电供能系统2、异硫氰酸烯丙酯施药控制系统3、动力转向系统4运行；动力转向系统4、异硫氰酸烯丙酯制剂容器31装在水面漂浮支撑载体1上，水面漂浮支撑载体1可采用大型橡皮筏、玻璃钢浮圈、双体船、木筏等。

如图1所示，动力转向系统4的两组电动机41+小型螺旋桨42，对称安装在水面漂浮支撑载体1中心线的两侧，由综合控制系统24依据用异硫氰酸烯丙酯治理蓝藻的设备在某一时段、需要作业区域面积、设备前进或后退时需要均匀释放异硫氰酸烯丙酯的数量设定设备前进速度、持续施药时间(行进距离)、转向等。当控制左、右螺旋桨以同样转速向前推进时，设备向前行进；控制左、右螺旋桨以相同速度反向运转时则设备向后退行；当控制左、右螺旋桨运转速度不一致时，设备则向螺旋桨运转慢的一侧转向；若控制一侧螺旋桨正转一侧螺旋桨反转则设备原地向后转向掉头。

如图1、2所示，异硫氰酸烯丙酯施药控制系统3，由综合控制系统24控制，包括异硫氰酸烯丙酯制剂容器31、与异硫氰酸烯丙酯制剂容器31底端出口连通的流量控制阀、施药主管路33、分别与施药主管路33连通的多个长短不一的可调节施药间距位点和上下可升降的施药支管路32，每个施药支管路32上均装有流量控制阀用于控制流量(图中未示出)。作业前将异硫氰酸烯丙酯水乳剂装入异硫氰酸烯丙酯制剂容器31，依据设备所设计制造的释放药剂的位点总数、灭藻需要释放的异硫氰酸烯丙酯水乳剂用量和设备作业前进速度设定流量控制阀释放与作业前进速度相匹配的异硫氰酸烯丙酯水乳剂的量。由综合控制系统24根据设备作业状况控制流量控制阀的开闭和释放异硫氰酸烯丙酯水乳剂量的大小。药剂释放位点可根据特定区域蓝藻发生情况确定，依据异硫氰酸烯丙酯水乳剂在水中的扩散特性，水平方向W施药位点间距一般设定为0.5m，如果蓝藻发生特别严重，水体中蓝藻密度很高则设定为0.3m或更小一点；竖直方向H施药深度一般设计成自水面到水下3m左右深度(特殊水域蓝藻可能分布更深)，可根据实际需要上下调整，竖直方向施药位点间距设定为0.3m-0.5m，根据水平方向与不同深度施药位点的不同组合来满足在释放异硫氰酸烯丙酯水乳剂在同一间距和同一深度按要求都同时均匀散布。整体施药可设计成部分人工控制或由综合控制系统完全自动控制。

本发明用异硫氰酸烯丙酯治理蓝藻的方法，采用上述用异硫氰酸烯丙酯治理蓝藻的设备，包括如下步骤：

步骤1：将异硫氰酸烯丙酯水乳剂洒施在蓝藻水体表面，异硫氰酸烯丙酯水乳剂的施用量为5.3μg/L-8.9μg/L；步骤2：打捞水体表面漂浮蓝藻；步骤3：利用异硫氰酸烯丙酯治理蓝藻的设备将异硫氰酸烯丙酯水乳剂定点定量施于蓝藻水体深层，异硫氰酸烯丙酯水乳剂的施用量为1.1μg/L-5.3μg/L；步骤4：人工或机械打捞漂浮到水体表面的蓝藻。

本发明将异硫氰酸烯丙酯用作治理蓝藻，异硫氰酸烯丙酯水乳剂的用量不低于1.1μg/L。

本发明根据蓝藻发生周期、蓝藻在水体中具有特定的垂直分布、昼夜垂直迁移特性和受扰动下潜等特性，针对现在大量采用的蓝藻打捞效率很低、捞起来的蓝藻量少，在蓝藻发生时期多数蓝藻未能打捞出水体，留在水中自由繁殖，严重影响污染水体治理效果和效率等问题，在试验验证异硫氰酸烯丙酯防治蓝藻效果基础上设计发明异硫氰酸烯丙酯高效杀灭蓝藻技术及设备。为大面积发生蓝藻水域快速彻底杀灭蓝藻，集中时间高效清除蓝藻，加速实现水体富营养化的有效治理提供前置技术及设备保障。

蓝藻和细菌一样，同为原核生物，都具有细胞壁，细胞质，细胞膜，核糖体和拟核，没有其他的细胞器。蓝藻的细胞壁和细菌的细胞壁的化学组成类似，主要为粘肽，对异硫氰酸烯丙酯和细菌同样敏感，经发明人在滇池进行防治效果试验，极微量异硫氰酸烯丙酯对蓝藻就具有很好的杀灭活性，死亡后的蓝藻很快浮上水面，并在水面上漂浮较长时间，在水面上漂浮期间极有利于人工和机械打捞，为实现高效打捞和清除蓝藻提供了技术保障，使治理水体富营养化变得更有预期。

针对已经显现出水体变质明显影响人们生产生活环境的蓝藻已经大面积爆发或已严重发生的表层蓝藻密度很高的水体进行异硫氰酸烯丙酯快速高效杀灭，以便蓝藻快速机械打捞或人工打捞，实现在较短时期内清除大量蓝藻，遏制和缓解蓝藻的危害。实施时可采用各种便于操作切实可行的方式方法快速高效地将异硫氰酸烯丙酯溶液洒施到蓝藻水体表面。此时对洒施异硫氰酸烯丙酯的均匀度、浓度等质量要求不一定很苛刻，即使在表层不均匀洒施异硫氰酸烯丙酯水乳剂，因异硫氰酸烯丙酯水乳剂水分散性极佳，很快将自由扩散开来。第一步重点强调施药效率，尽可能快速高效杀灭和清除大量蓝藻，减轻湖泛。此时因蓝藻密度很高，表层水体中基本没有活鱼存在，不存在异硫氰酸烯丙酯对水体有益生物的杀灭风险问题。

对蓝藻发生危害不严重水域和已经施用异硫氰酸烯丙酯杀灭了大量蓝藻已经被打捞后的水体，重点是需要有效杀灭不同深度水体分布的活体蓝藻，仅水体表层洒施异硫氰酸烯丙酯水乳剂显然不能实现。通常情况下，蓝藻生长周期30天左右，分生长期、高峰期、老化期。前10天为生长期，也是蓝藻生长初期，水体中氮、磷和有机质丰富，水体略显浑浊等；中间10天为高峰期，在这个时期，藻类的数量急剧增多，蓝藻大量出现，在有风或者开增氧机的情况下，水面会呈鲜亮绿色，下风口会有油漆状膜出现，水的透明度极低，处在这个时期的藻类生命力最旺盛；后10天为老化期，这个时期水色有些发黑，同时水的颜色不再显现鲜亮的绿色，在有风或者开增氧机的情况下，水体表面略发暗，明显区别于蓝藻高峰期，同时下风口处也有绿色油漆状油膜。无论处在蓝藻的那个时期，如果不采用围栏或借助风力推送使大面积漂浮的蓝藻向局部区域聚集，很难实施人工或机械打捞，聚集在水面上的蓝藻如果不从水体中及时清除，以后还是沉降返回水体。蓝藻发生的时候其生长期、高峰期、老化期往往相互交叉或重叠，表层以下的大量蓝藻呈均匀或非均匀状态分散在水体中，根本无法从水体中分离出来。而且浮游在表层的活体蓝藻，受到刮风、下雨和人为扰动会马上下潜，这些逃逸的蓝藻无疑是造成蓝藻再度爆发的重要来源。

此外，由于蓝藻要进行光合作用，在水体中具有特定的垂直分布和昼夜垂直迁移特性，人工打捞只能打捞水体表层大量聚集的超高密度的蓝藻。据相关研究表明，多数蓝藻种类分布在0-3米深度的水体中，少数种类在距水面5米甚至数十米深度都有分布，所以，仅在水面施用异硫氰酸烯丙酯显然很难有效杀灭水体较深层的蓝藻。

本发明用异硫氰酸烯丙酯治理蓝藻的设备可实现不同深度水体均匀施用异硫氰酸烯丙酯，快速高效杀灭一定深度水体中蓝藻。本发明方法一是先用异硫氰酸烯丙酯快速杀灭蓝藻严重发生水体中绝大多数上层蓝藻，借助现有打捞技术设备和经验，实现在短期内大面积杀灭清除重度污染水体中的蓝藻，尽可能缩短蓝藻引发湖泛对社会造成的危害和综合影响；二是应用异硫氰酸烯丙酯杀灭蓝藻设备，借助太阳能、风能产生的能源，通过综合控制系统控制动力转向系统按照预定水域自动运行；同时控制异硫氰酸烯丙酯施药系统按特定水域和设定异硫氰酸烯丙酯施用量、施用深度自动释放，使异硫氰酸烯丙酯水乳剂在不同水层中均匀散布，将水体中不同深度的蓝藻同时杀灭后使其漂浮水面，借助现有成熟的人工或机械打捞技术设备尽可能将更多的蓝藻打捞出水体，通过不断清除蓝藻将水体中的氮磷等富营养物质快速带走，有效缩短污染水体富营养化治理的时间。

本发明有如下优点：

1.可高效杀灭蓝藻，可以大幅度提高人工和机械打捞蓝藻的效果和效率，使蓝藻治理更高效、更彻底，改善水质更快捷，使根本解决水体富营养化问题变得可以预期。

2.可以改变过去治理蓝藻“头痛医头，脚疼治脚”的应急性处置方式，应用该技术发明可根据大水域污染水体富营养化程度不同，制定整体治理规划和方案，有的放矢，针对性施策，最大限度提高蓝藻治理效果和综合效益，减少不必要浪费。

3.设备简单，没有任何特别要求或忌用范围，操作方便、容易，切实可行，适用于治理发生蓝藻的任何水体，如湖泊、河流、沟渠和水景观等。

4.异硫氰酸烯丙酯为可以食用的食品添加成分，安全环保，无任何污染和残留，可天然提取或仿生合成，为世界公认的安全环保型产品，可用于有机农业生产，已在50多个国家正式登记并推广应用，而20％异硫氰酸烯丙酯水乳剂是目前已经大面积应用证实是在水体中均匀快速分散性能最好的剂型，便于大面积应用。

下面试验说明本发明的效果

(一)蓝藻水体表面洒施异硫氰酸烯丙酯水乳剂杀灭蓝藻试验

1.在蓝藻严重发生期，用矿泉水空瓶(500ml/L)同时取蓝藻水样2瓶，1瓶加入1滴20％异硫氰酸烯丙酯水乳剂(相当于异硫氰酸烯丙酯20μg/L)，1瓶不加异硫氰酸烯丙酯水乳剂作对照，在室内静置10小时后观察，异硫氰酸烯丙酯处理和对照差异十分明显，1滴20％异硫氰酸烯丙酯水乳剂处理的水样瓶中死亡后的蓝藻集中漂浮在瓶颈部，未做处理的蓝藻水样无任何变化。结果表明极微量异硫氰酸烯丙酯水乳剂可以有效杀灭蓝藻，死亡蓝藻会上浮在水面。

2.在蓝藻严重发生期，用4个矿泉水瓶在同一取样点取蓝藻水样4瓶，分别加入20％异硫氰酸烯丙酯水乳剂2滴、2滴、1滴、1滴，在室外静置2小时观察，加入20％异硫氰酸烯丙酯水乳剂各处理与对照表现出明显差异，加入2滴和1滴20％异硫氰酸烯丙酯水乳剂处理的死亡蓝藻都漂浮到水面，未加入异硫氰酸烯丙酯水乳剂处理的蓝藻水样没发生任何变化。试验结果与上述试验一致。

3.滇池蓝藻防治试验

在蓝藻严重发生期，用4个3m×3m×1m无底漂浮围栏作为试验小区，将20％异硫氰酸烯丙酯水乳剂50ml(忽略异硫氰酸烯丙酯水乳剂稀释后向1米以下深度扩散，相当于异硫氰酸烯丙酯1.1μg/L)、100ml(相当于异硫氰酸烯丙酯2.2μg/L)、200ml(相当于异硫氰酸烯丙酯4.4μg/L)、400ml(相当于异硫氰酸烯丙酯8.9μg/L)稀释后分别泼洒在4个试验小区内，施药后直观观察各小区无明显差别，蓝藻陆续死亡并上浮，2小时后蓝藻颜色变淡，16小时观察在各试验小区水体表面均形成一层死亡蓝藻，可以进行人工打捞，小区外未处理水域表面无蓝藻层出现。重复试验结果表现完全一致。

4.异硫氰酸烯丙酯对鱼安全性测试

在有观赏活鱼的池塘内用3个1.5m×1.5m×1m无底漂浮围栏作为试验小区，将20％异硫氰酸烯丙酯水乳剂30ml(忽略异硫氰酸烯丙酯水乳剂稀释后向1米以下深度扩散，相当于异硫氰酸烯丙酯2.7μg/L)、60ml(相当于异硫氰酸烯丙酯5.3μg/L)、120ml(相当于异硫氰酸烯丙酯10.7μg/L)稀释后分别泼洒在3个漂浮围栏试验小区内，次日观察试验小区内活鱼是否有死亡，除120ml 20％异硫氰酸烯丙酯水乳剂用量试验区发现有1.5m～2m小鱼死亡外，2m以上的大鱼正常游动；30ml和60ml 20％异硫氰酸烯丙酯水乳剂处理小区没出现活鱼死亡，说明三种用量对大于2m的鱼较为安全。

上述试验结果表明，低于5.3μg/L的极微量的异硫氰酸烯丙酯可以有效杀灭水体上层的蓝藻，对水中的活鱼是安全的。

(二)零至三米深度污染水体均匀施用异硫氰酸烯丙酯杀灭蓝藻

选用大型橡皮筏、或玻璃钢浮圈、或双体船做水面漂浮支撑载体，将异硫氰酸烯丙酯施药控制系统、动力转向系统和综合控制系统整体固定在支撑载体上；将多组太阳能光伏电池板向中心倾斜约45度进行安装，中心顶部安装风力发电装置，把太阳能电池组和风力发电装置产生的电能储存在蓄电池内，通过逆变器和综合控制系统控制为设备各组件全面供电；将异硫氰酸烯丙酯施药点的水平间距设计成0.3-0.5m，施药深度设计成自水面到水下3m左右深度任意可调，使水平和不同深度施药位点可以随意组合，以满足在异硫氰酸烯丙酯施药时同一间距和同一深度按要求同时均匀散布异硫氰酸烯丙酯水乳剂，整体施药可设计成人工控制或由综合控制系统完全自动控制；动力转向系统采用防水电机+小型螺旋桨组成，由2套对称安装在中心线的两侧，由综合控制系统控制漂浮支撑载体的行进速度和前进、后退及左、右转向；综合控制系统由多个控制模块组成，可制作成简单操作控制，也可设计成智能全自动控制系统，全面实现对光伏发电、风力发电、异硫氰酸烯丙酯施用和动力转向系统运行的综合控制等。

假设用大型玻璃钢浮圈支撑异硫氰酸烯丙酯设备，设计异硫氰酸烯丙酯水平施药位点6个，施药位点间距0.5m，垂直施药位点5个，垂直施药位点间距0.5m。如图2所示：相当于3m(水平)×2.25m(竖直)＝6.75m²垂直截面上具有30个施药位点可以同时均匀释放异硫氰酸烯丙酯水乳剂。依据异硫氰酸烯丙酯防治蓝藻和对鱼的安全试验结果，选用可以杀灭蓝藻对活鱼安全的20％异硫氰酸烯丙酯水乳剂1.1μg/L进行杀灭蓝藻处理，设备每向前运行1米就需要流量控制阀给6.75m³蓝藻水体施入20％异硫氰酸烯丙酯水乳剂31ml，当盛异硫氰酸烯丙酯水乳剂容器31装好20％异硫氰酸烯丙酯水乳剂时，通过综合控制系统24整体控制施药支管路32，使30个施药点每前进1m就释放20％异硫氰酸烯丙酯水乳剂31ml，间隔一定时间后，施用异硫氰酸烯丙酯水乳剂的水体中被杀灭的蓝藻自然上浮到水面。

以上试验可知，异硫氰酸烯丙酯可用于杀灭蓝藻；且低于5.3μg/L的极微量的异硫氰酸烯丙酯可以有效杀灭水体上层的蓝藻，不影响鱼类生存，且无残留，使用环保。

此外，漂浮在水面的蓝藻因时因地制宜综合利用，便于集中打捞处理的直接进行藻水分离后用作生产有机肥、沼气和发电等，按照成熟的处理方案和流程进行处理。对过去不进行蓝藻打捞水域中异硫氰酸烯丙酯杀灭的蓝藻，还可设置橡胶坝、或隔离围栏将死亡蓝藻隔离包围在局部区域，利用浮床直接种植喜肥的水生蔬菜、花卉、饲草等适宜作物，如水生蔬菜：蕹菜(喜氮肥、磷肥次)、茨菇、荸荠、菱角等；水生花卉：黄菖蒲、花叶水葱、凤眼蓝(观赏、全株入药)、千屈菜(观赏、全株入药)、梭鱼草(观赏，花期长)等；水生饲草：水葫芦、水浮莲、水花生、绿萍等。也可采用玻璃钢浮船(岛)、泡沫浮船(岛)，在浮船(岛)上通过人工基质，直接应用浓缩蓝藻水在浮船的基质土壤上就地种植蔬菜、花卉、饲草等，如蕹菜、茨菇、荸荠、西洋菜、莲藕(喜钾肥，需补充)等，根据种植作(植)物种类对养分的实际需要，必要时适当补充作物需要的其它养分。

以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (4)

1.一种用异硫氰酸烯丙酯治理蓝藻的方法，其特征在于：采用用异硫氰酸烯丙酯治理蓝藻的设备，用异硫氰酸烯丙酯治理蓝藻的设备包括水面漂浮支撑载体(1)、与水面漂浮支撑载体(1)固定连接且控制其运动的动力转向系统(4)、异硫氰酸烯丙酯施药控制系统(3)、为设备提供动力源的风光互补发电供能系统(2)和综合控制系统；风光互补发电供能系统(2)包括四周向中央倾斜一定角度的太阳能光伏电池板(22)、顶部风力发电装置(21)、风光互补控制器蓄电池、逆变器(25)、综合控制系统(24)，顶部风力发电装置(21)将机械能转换为电能，再通过风光互补控制器对蓄电池充电，蓄电池中储存的直流电经逆变器(25)转换为交流电并为综合控制系统(24)供电，太阳能光伏电池板(22)发生光伏效应将光能转换为电能，并对蓄电池充电，蓄电池中储存的直流电通过逆变器(25)转换为交流电后为综合控制系统(24)供电；异硫氰酸烯丙酯施药控制系统(3)包括异硫氰酸烯丙酯制剂容器(31)、与异硫氰酸烯丙酯制剂容器(31)的底端出口连通的流量控制阀和施药主管路(33)、分别与施药主管路(33)连通的多个长短不一的可调节施药间距位点和上下可升降的施药支管路(32)，异硫氰酸烯丙酯制剂容器(31)装在水面漂浮支撑载体上(1)；动力转向系统(4)包括对称安装在水面漂浮支撑载体(1)两侧的两个电动机(41)和与两个电动机(41)分别传动连接的螺旋桨(42)；综合控制系统(24)用于控制风光互补发电供能系统(2)、异硫氰酸烯丙酯施药控制系统(3)、动力转向系统(4)运行，当综合控制系统(24)控制两个螺旋桨(42)以同样转速向前推进时，水面漂浮支撑载体(1)带动设备向前行进；当综合控制系统(24)控制两个螺旋桨(42)以相同速度反向运转时，水面漂浮支撑载体(1)带动设备向后退行；当综合控制系统(24)控制两个螺旋桨(42)运转速度不一致时，水面漂浮支撑载体(1)带动设备向螺旋桨运转慢的一侧转向；当综合控制系统(24)控制一侧的螺旋桨(42)正转、另一侧的螺旋桨(42)反转时，水面漂浮支撑载体(1)带动设备原地向后转向掉头；用异硫氰酸烯丙酯治理蓝藻的方法包括如下步骤：

步骤1：将异硫氰酸烯丙酯水乳剂洒施在蓝藻水体表面，异硫氰酸烯丙酯水乳剂的施药量为5.3μg/L-8.9μg/L；步骤2：打捞水体表面漂浮蓝藻；步骤3：利用异硫氰酸烯丙酯治理蓝藻的设备将异硫氰酸烯丙酯水乳剂定点定量施于蓝藻水体深层，异硫氰酸烯丙酯水乳剂的施药量为1.1μg/L-5.3μg/L；步骤4：人工或机械打捞漂浮到水体表面的蓝藻；所述步骤3中，先将异硫氰酸烯丙酯水乳剂装入异硫氰酸烯丙酯制剂容器内，异硫氰酸烯丙酯水乳剂的量是依据设备所设计制造的释放药剂的位点总数、灭藻需要释放的异硫氰酸烯丙酯水乳剂用量、设备作业前进速度确定，并由综合控制系统控制流量控制阀的开闭和释放异硫氰酸烯丙酯水乳剂量的大小；然后根据蓝藻发生密度确定施药位点间距，根据施药位点间距调节施药支管路与施药主管路的相对位置，根据蓝藻分布深度确定施药深度，根据施药深度调节施药支管路的长度；然后通过综合控制系统控制电动机启动以控制水面漂浮支撑载体到达指定位置，到达指定位置后控制流量控制阀打开进行施药，定点施药后通过综合控制系统控制电机正反转及速度，以控制水面漂浮支撑载体带动设备整体前进、后退、转向、掉头，进行施药。

2.根据权利要求1所述的用异硫氰酸烯丙酯治理蓝藻的方法，其特征在于：所述水面漂浮支撑载体(1)采用大型橡皮筏、玻璃钢浮圈、双体船、木筏中的一种。

3.根据权利要求2所述的用异硫氰酸烯丙酯治理蓝藻的方法，其特征在于：每个所述施药支管路(32)上均装有流量控制阀。

4.一种异硫氰酸烯丙酯在治理蓝藻中的应用，其特征在于：所述异硫氰酸烯丙酯水乳剂的用量≥1.1μg/L。