CN114656085A - 一种水华河湖除藻方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种水华河湖除藻方法，涉及水体治理技术领域，为解决现有水体除藻方法的除藻效果、生物安全性和可实施性难以全面顾及的问题；本发明包括在蓝藻越冬期内，对待治理水体隔离抽水清淤，将清淤淤泥经干燥、煅烧改性，加入CaO混合，将混合物均匀平铺于清淤后水体的底面后，水体复水，混合物中还可以加入黄土或膨润土、天然沸石和方解石进一步获得更好的效果；本发明采用的材料对水生生物环境几乎无影响，生物安全性高，适用于任何水体，可以与水体清淤工作同时开展，几乎不受任何水体情况阻碍，步骤简单易操作，除藻治理成本低廉，治理效果好，持续时间长，除了除藻外，还能减少水体营养盐浓度，防止富营养化。

Description

一种水华河湖除藻方法

技术领域

本发明涉及水体治理技术领域，具体为一种水华河湖除藻方法。

背景技术

近年来，我国60％以上的水体面临富营养化问题，生态位的空缺和营养盐的过剩易导致藻类水华的暴发，传统的除藻方法包括化学杀藻、机械捞藻、生态补水、微生物、生物膜等多种方法；这些方法中有的可快速除藻，但生物安全性低，例如公告号为CN107759040B，名称为《一种高效原位治理淤泥內源污染的方法》的发明专利中，就公开了一种直接投加锁磷剂phoslock、过氧化钙和铝改性沸石的化学方法，虽然其可以有效治理藻类污染，但同时会对水生生物造成危害；有的方法除藻率高，但操作受到水体规模的限制，比如机械捞藻；有些方法虽然生物安全性高，但效果不稳定，比如微生物、物理除藻等。因此，亟需一种水华河湖除藻方法来解决这个问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种水华河湖除藻方法，以解决现有水体除藻方法的除藻效果、生物安全性和可实施性难以全面顾及的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种水华河湖除藻方法，包括以下步骤：在蓝藻越冬期内，对待治理水体隔离抽水清淤，将清淤淤泥经干燥、煅烧改性，加入CaO混合，将混合物均匀平铺于清淤后水体的底面后，水体复水。

优选的，清淤淤泥的改性具体包括：将清淤淤泥晾晒24h，在450-1000℃煅烧2-5h，研磨成粉末或颗粒。

优选的，混合物中CaO与清淤淤泥的质量比为1:(1-100)。

优选的，混合物中还加入有黄土或膨润土、天然沸石和方解石，按重量份数记，各组分的含量为：10-15份天然沸石、5-10份方解石、10-20份黄土或膨润土、1-10份CaO、45-74份改性清淤淤泥。

优选的，混合物均匀固定于清淤后水体的底面厚度为20-40cm。

优选的，清淤深度为10-150cm。

优选的，水体复水前，在混合物上端面加设一层加固网将混合物牢固固定于水体底部。

优选的，加固网为韧性编制材料制成。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、该水华河湖除藻方法，改性后的清淤淤泥有吸附氮磷、有机质以及蓝藻的作用，更重要的是改性后，其具备大量正电荷，可以阻断剩余少量蓝藻的上浮通道，彻底阻断蓝藻复苏；CaO有杀灭蓝藻孢子及其他细菌的作用，同时还具备吸附水中氮、磷等营养盐的作用；上述两种材料的混合物不仅能够阻断蓝藻上浮，还能杀灭蓝藻孢子，因此除藻效果显著，且持续时间持久，经济性强；天然沸石和方解石也均具有吸附氮磷的能力，可以进一步防止清淤后新表层沉积物向水中释放营养盐，另外，天然沸石和方解石比重较大，可以更好保证令混合物保持沉底而不向水中散逸；膨润土或黄土也具有隔绝营养盐、重金属离子等逸散到水中的作用。

2、该水华河湖除藻方法，采用的材料易于获取，仅淤泥需额外加工，且对水生生物环境几乎无影响，生物安全性高，适用于任何水体。

3、该水华河湖除藻方法，可以与水体清淤工作同时开展，几乎不受任何水体情况阻碍，步骤简单易操作，除藻治理成本低廉，治理效果好，持续有效时间长。

4、该水华河湖除藻方法，具有吸附氮磷营养盐、有机质、重金属离子、消除剩余藻细胞等功能，不仅可以除藻，还可以减少水体营养盐浓度，防止富营养化，一举多得。

5、该水华河湖除藻方法，资源化利用清淤淤泥，改性后回填河湖，不仅原泥化原藻，同时节约了清淤淤泥处置费用，清洁环保。

具体实施方式

夏季由于藻类暴发，水体中蓝藻蔓延，不易去除，治理难度大，治理费用高。根据已有研究可知，蓝藻由于具有伪空胞，可自由在水体中上下以适应环境。夏季温度高，蓝藻上浮到水体中，大量繁殖，冬季温度降低，不利于其生长，蓝藻就下降至底泥中进行越冬。冬季蓝藻不仅数量少，活性低，且都位于沉积物表层，易于捕捉，因此本发明的一种水华河湖除藻方法，选择在蓝藻越冬期内，对待治理水体隔离抽水清淤，清淤深度宜为10-150cm，根据蓝藻情况而定，将清淤淤泥经干燥、煅烧改性，较优的，改性具体包括将清淤淤泥晾晒24h，在450-1000℃煅烧2-5h，研磨成粉末或颗粒；在改性后的清淤淤泥中加入CaO混合，CaO与淤泥的质量比可以为1:(1-100)，将混合物均匀平铺于清淤后水体的底面，混合物层的厚度宜为20-40cm，过少除藻效果难以达到，过多则浪费材料，铺设混合物后水体复水，即完成除藻。

改性后的清淤淤泥有吸附氮磷、有机质以及蓝藻的作用，更重要的是改性后，其具备大量正电荷，可以阻断剩余少量蓝藻的上浮通道，彻底阻断蓝藻复苏；

混合物中加入的CaO有杀灭蓝藻孢子及其他细菌的作用，同时还具备吸附水中氮、磷等营养盐的作用；

上述两种材料的混合物不仅能够阻断蓝藻上浮，还能杀灭蓝藻孢子，因此除藻效果显著，且持续时间持久，经济性强。

在一种较优的实施方式中，混合物中还加入有黄土或膨润土、天然沸石和方解石，按重量份数记，各组分的含量为：10-15份天然沸石、5-10份方解石、10-20份黄土或膨润土、1-10份CaO、45-74份改性清淤淤泥。

天然沸石和方解石也均具有吸附氮磷的能力，可以进一步防止清淤后新表层沉积物向水中释放营养盐，另外，天然沸石和方解石比重较大，可以更好保证令混合物保持沉底而不向水中散逸；

膨润土或黄土也具有隔绝营养盐、重金属离子等逸散到水中的作用；

另外，在混合物比重过小时，或在一些水流较急水体复水前，还可以在混合物上端面加设一层加固网将混合物牢固固定于水体底部，加固网可采用韧性编制材料制成，例如聚乙烯等，具体可将其边角用锚杆固定在水体底部以压住混合物。

采用本发明的方法除藻，资源化利用清淤淤泥，改性后回填河湖，不仅原泥化原藻，同时节约了清淤淤泥处置费用，清洁环保。

实施例1

本实施例在实验室中进行，在马鞍山南湖中采集原位柱状样品，样品底泥深度50cm，上覆水深度1m，采集5个平行样品。首先对其进行清淤，清淤深度20cm(根据观测，蓝藻主要在表层20cm中)。将清淤淤泥晾干后，在550℃下煅烧4h，随后研磨成粉。

随后加入混合材料制成混合物，混合物中各材料比例为15份天然沸石、10份方解石、20份黄土、10份CaO、45份改性清淤淤泥，混合均匀，平铺于清淤后沉积物表面，厚度20cm，复水深度1m。

放在恒温培养箱中，逐步升温，5℃-10℃-15℃-20℃-25℃-30℃，并稳定20天，可观测到水体均无蓝藻上浮或暴发，水体营养盐浓度变化如下：

时间	叶绿素(μg/L)	TP(mg/L)	NH<sub>4</sub><sup>-</sup>-N
				初始	0.0025	0.42	2.6
5天	0.0021	0.24	1.6
				10天	0.0020	0.14	1.3
20天	0.0025	0.10	0.8

实施例2

本实施例在马鞍山市南湖两个分别100平方米的水塘中进行(试验区A、试验区B)，水体约200方。实验时间为1月中旬，南湖实验区域年年夏季持续蓝藻暴发，叶绿素浓度高达2.155μg/L左右。1月中旬时水体中叶绿素浓度为0.00675μg/L，经过镜检水体中没有蓝藻，此时处于蓝藻越冬期内。

对试验区A进行清淤，清淤深度30cm左右，将清淤淤泥晾干后，450℃高温煅烧4h，随后研磨成粉。

随后加入混合材料制成混合物，混合物中各材料比例为10份天然沸石、5份方解石、10份膨润土、5份CaO、70份改性清淤淤泥，混合均匀，平铺于清淤后沉积物表面，厚度20cm。试验区A和试验区B进行定期曝气。

5月中旬试验区B蓝藻突然上浮，水色泛绿，叶绿素浓度高达1.133μg/L，试验区A与冬季水色无差别，叶绿素浓度为0.0855μg/L，镜检发现试验区A无微囊藻，试验区B全部浮游植物为微囊藻。

6月中旬试验区B蓝藻暴发，表层有蓝藻堆积，叶绿素浓度高达1.333μg/L，镜检发现水体中全部为微囊藻。试验区A与冬季水色无过多差别，叶绿素浓度为0.125μg/L，镜检发现试验区A主要有绿藻、硅藻及少量其他藻类。

实施例3

本实施例在马鞍山市北湖进行，北湖往年年年暴发蓝藻，叶绿素浓度高达1.5-2μg/L左右。2021年11月开始对北湖进行清淤，清淤深度约30-50cm，将清淤淤泥晾干，450℃高温煅烧4h，随后研磨成粉。

随后加入混合材料制成混合物，混合物中各材料比例为10份天然沸石、5份方解石、10份膨润土、5份CaO、70份改性清淤淤泥，混合均匀，平铺于清淤后沉积物表面，厚度在20cm-30cm。随后初步恢复水深，截至2022年4月20日，未发生蓝藻上浮、暴发情况。

以上仅为本发明的较佳实施例，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求所界定的保护范围为准。

本发明未详述之处，均为本技术领域技术人员的公知技术。

Claims (8)

1.一种水华河湖除藻方法，其特征在于，包括以下步骤：在蓝藻越冬期内，对待治理水体隔离抽水清淤，将清淤淤泥经干燥、煅烧改性，加入CaO混合，将混合物均匀平铺于清淤后水体的底面后，水体复水。

2.根据权利要求1所述的一种水华河湖除藻方法，其特征在于，所述清淤淤泥的改性具体包括：将清淤淤泥晾晒24h，在450-1000℃煅烧2-5h，研磨成粉末或颗粒。

3.根据权利要求1所述的一种水华河湖除藻方法，其特征在于：所述混合物中CaO与清淤淤泥的质量比为1:(1-100)。

4.根据权利要求1所述的一种水华河湖除藻方法，其特征在于：所述混合物中还加入有黄土或膨润土、天然沸石和方解石，按重量份数记，各组分的含量为：10-15份天然沸石、5-10份方解石、10-20份黄土或膨润土、1-10份CaO、45-74份改性清淤淤泥。

5.根据权利要求1所述的一种水华河湖除藻方法，其特征在于：所述混合物均匀固定于清淤后水体的底面厚度为20-40cm。

6.根据权利要求1所述的一种水华河湖除藻方法，其特征在于：所述清淤深度为10-150cm。

7.根据权利要求1所述的一种水华河湖除藻方法，其特征在于：所述水体复水前，在混合物上端面加设一层加固网将混合物牢固固定于水体底部。

8.根据权利要求7所述的一种水华河湖除藻方法，其特征在于：所述加固网为韧性编制材料制成。