CN1468814A

CN1468814A - 赤潮防除方法

Info

Publication number: CN1468814A
Application number: CNA031483046A
Authority: CN
Inventors: 韩相培
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2002-07-03
Filing date: 2003-06-30
Publication date: 2004-01-21
Also published as: JP2004042040A; KR20030012817A

Abstract

本发明提供一种赤潮防除方法，在海洋中密集生长赤潮微生物的水域和赤潮带里播洒过氧化氢水(H₂O₂)，通过过氧化氢水的氧化能力消灭并阻止赤潮微生物的生长。把具有多个喷嘴的管状播洒机安装在飞机或船舶等运输设备中，用泵在海水面或海水面下播洒过氧化氢水。为了增大过氧化氢水的播洒流量，使赤潮和过氧化氢水充分混合和接触，播洒与海水混合稀释的过氧化氢水。为提高对赤潮微生物的氧化能力，把上述过氧化氢水与二价铁盐(Fe²⁺)(增大氧化还原电位的催化剂)一起播洒在赤潮水域。因此，可经济有效地防止赤潮对渔民养殖场和渔场的损害，使赤潮对海洋生态界的损害和扰乱最小化。

Description

赤潮防除方法

技术领域

本发明涉及赤潮防除，特别涉及对海洋生态界的扰乱最小、容易且简便地消灭赤潮微生物、并阻止赤潮微生物生长的赤潮防除方法。

现有技术

在营养盐类浓度高的海洋中，当夏季水温升高时，赤潮微生物繁殖过多，不仅损害沿海养殖场和渔场的经济效益，而且扰乱海洋生态界。

为了防除这些赤潮，以往采用在密集生长赤潮微生物的水域中播洒黄土的方法。用黄土播洒来防除赤潮是利用黄土胶粒凝集和吸附海水中营养物质、微小浮游生物等悬浮物质的特性，从而用黄土凝集和沉淀赤潮微生物。通过播洒黄土除去有毒赤潮微生物的效果根据不同的种类而不同。Cocholdinium(旋沟藻属)赤潮生物的除去效果在室内试验和现场的调查结果为70～80％。在日本实施的用酸性白土防除赤潮微生物的方法中，将Cocholdinium以外的14种赤潮生物作为实验对象进行实验，得到吸附、沉降和细胞破坏等效果。

但是，在利用播洒黄土来赤潮防除赤潮的方法中，在赤潮水域中播洒黄土需要从陆地开采黄土，从而引起陆地土壤的流失，而且需要大量开采、保管以及运输有重量的黄土，这就引起很难迅速运到赤潮水域的问题。而且因为要播洒很难保管和储存的黄土，在操作上也有困难。

当播洒黄土时，产生浮游物暂时增加的副作用，会使鱼类窒息死亡。当将黄土播洒在海洋中时，黄土与赤潮微生物一起沉淀在海底，对海底栖生的生态界产生影响。即使播洒5g/l的黄土，在10小时后鲍鱼的活动力也会弱化，24小时后约30％的鲍鱼窒息死亡。

另外，Mesodinium rubrum，Alexandrium catenella，Prorocentrummicans等几乎所有的赤潮微生物，在黄土播洒浓度为7,500mg/l以上时，产生中止浮游等防除效果(日本水产厅82)。因此，在宽30米、长1000米、深3米的赤潮带，流失率算作50％时，计算的黄土播洒量为1012吨，需要大量的黄土。

最近作为赤潮防除方法，研究了在赤潮水域中注入臭氧(O₃)的方法。臭氧分解时转换为无毒性的氧(2O₃→3O₂)，不引起二次污染，对海洋生态界的扰乱最小。但是，臭氧发生器耗电量大且装置规模大，而且还需要在船舶上装载发电机，因此需要建造专用船舶。此外，赤潮主要在一年中的夏季发生，因此设施闲置期间过长。另外，在赤潮时期需要在船舶上装载或拆卸有重量的臭氧发生装置和发电机，操作困难。

特别是，臭氧不能储存，因此赤潮量过多而在短时间内需要大量的臭氧时，就超出臭氧发生器的生产能力，不能及时注入臭氧。

如上所述，目前为止还没有开发出对赤潮的防除具有实效性的具体对策，而且赤潮危害越来越大，因此急需有效的赤潮防除方法。

发明内容

本发明就是要提供一种赤潮防除方法，不扰乱海洋生态界且对海底栖生的生态界不产生二次污染，在赤潮防除过程中所需动力极小，能够迅速有效地防除赤潮。

在本发明的赤潮防除方法中，在海洋中密集生长赤潮微生物的水域和赤潮带里播洒氧化剂过氧化氢水(H₂O₂)，消灭并阻止赤潮微生物的生长。过氧化氢水通过发生器中氧的高氧化能力( )，可有效消灭硅藻类和鞭毛藻类为主的赤潮微生物，而且分解后转换为无毒的水和氧( )，不产生二次污染，不扰乱海洋生态界。

而且，为提高对赤潮产生作用的氧化能力，可采用把上述过氧化氢水与催化剂二价铁盐(Fe²⁺)一起播洒，或播洒这些物质的混合液。这是利用主要应用于废水处理的、氧化分解苯酚等难分解性有机物的以往Fenton(芬顿)氧化方法的原理。

为确认用过氧化氢水对赤潮微生物的消灭效果，进行实验室规模的实验，即在含有赤潮微生物的100升海水试剂中注入过氧化氢水，用磁性搅拌器搅拌3分钟后，用显微镜观察赤潮微生物的情况。

实验结果如下表。在1.5mg H₂O₂/l的过氧化氢水注入浓度下，经过30分钟后，约12％的赤潮微生物中止浮游；在3mg H₂O₂/l的过氧化氢水注入浓度下，约93％的赤潮微生物中止浮游；在6mg H₂O₂/l的过氧化氢水注入浓度下，约100％的赤潮微生物中止浮游。经过30分钟后，中止浮游的微生物数量随时间而增多。推测中止浮游的赤潮微生物主要是窒息死亡。

H₂O₂注入浓度和赤潮微生物的情况

H₂O₂注入浓度(mg/l)	1.5	3	6	9	15
H₂O₂注入浓度(mg/l)	1.5	3	6	9	15	ORP(mv)	0	11	50	68	107
赤潮微生物的消灭程度(％)	12	93	100	100	100	ORP(mv)	0	11	50	68	107

在注入上述过氧化氢水的同时注入二价铁盐(Fe²⁺)催化剂。以FeSO₄·7H₂O与基准H₂O₂重量比为1∶1的浓度注入的结果，在1.5mg H₂O₂/l(+1.5mg FeSO₄·7H₂Omg/l)浓度下约50％的赤潮微生物中止浮游；在3mg H₂O₂/l(+3mg FeSO₄·7H₂Omg/l)以上浓度下没有观察到注入FeSO₄·7H₂O产生很大影响，颜色变深，没有沉淀物。

根据上述实验结果，在3mg H₂O₂/l注入浓度下，经过30分钟后，90％以上的赤潮微生物中止浮游，其赤潮防除效果理想。以100％消灭为目的时，通过补充实验确认3～6mgH₂O₂/l是经济的注入浓度，而且确认6mg H₂O₂/l以上的注入浓度是不必要的。

在3.0mg H₂O₂/l过氧化氢水注入浓度下，取得了93％的赤潮微生物中止浮游的防除效果。因此，在宽30米、长1000米、深3米的赤潮带，流失率算作50％时，播洒50％浓度的过氧化氢水时，需要0.810吨的过氧化氢水。因此，过氧化氢水的所需量只不过是黄土播洒量的0.08重量％(0.81吨/1,012吨)，因此与黄土投入相比，所用量极少，操作和管理上更容易。另外，因为过氧化氢水的比重类似于海水，预测赤潮防除效率不高，流失量比黄土播洒时可能更多。

过氧化氢水播洒在海洋中的方法很多。本发明中作为把过氧化氢水播洒在赤潮中的方法采用了把具有多个喷嘴的管状播洒机安装在船舶或飞机等运输装置中，用泵播洒过氧化氢水的方法。

即使播洒少量过氧化氢水，也能达到强防除效果，但因此而使播洒流量小，过氧化氢水和赤潮水域的海水就不能充分混合和接触。本发明中通过把上述过氧化氢水与海水混合稀释来增大流量，即通过过氧化氢水与海水的混合稀释，播洒大流量的过氧化氢水，增大播洒流量，使得在赤潮水域中赤潮微生物和过氧化氢水有良好的混合和接触。

在本发明中，过氧化氢水和赤潮的混合利用船舶的推进用螺旋桨的搅拌力来实现。在用泵吸入海水向后喷出的方式得到推进力的船舶中，在推进用泵的吸入口注入过氧化氢水，利用推进用泵的喷出和搅拌力，播洒过氧化氢水，与赤潮微生物接触。

另外，也可以将泵装载在船舶上，抽水并喷到赤潮水域，在泵的吸入管上连接过氧化氢水注入管，通过泵的搅拌力将过氧化氢水和海水充分混合。用泵的排出压力在赤潮水域里播洒混有海水的过氧化氢水，由此防除赤潮。

如果使用灭火用消防船和消防用喷嘴，可在海水中混合稀释过氧化氢水播洒，因此不需要另建船舶或装置，也能容易地防除赤潮。

如上所述，本发明涉及的赤潮防除方法因为利用杀菌力强、短时间内可分解成无毒水和氧的过氧化氢水，使用量少，运输和播洒容易。同时，因为可以保持氧化能力、可以长期储存，所以可以在不需要的时期生产后，在赤潮发生时期使用，因此不需要过多的生产设施。此外，本发明的方法不扰乱海底栖生的生态界，对海洋生态几乎不产生不良影响。再有，利用消防船舶或用于播洒农药的飞机等，可以迅速且经济地防除赤潮。

附图的简要说明

图1是本发明赤潮防除方法的第一实施例的概念图；

图2是本发明赤潮防除方法的第二实施例的概念图；

图3是本发明赤潮防除方法的第三实施例的概念图。

发明的实施形式

下面根据附图详细说明本发明的优选实施例。

图1显示了在海洋中赤潮微生物密集生长的水域和赤潮带里播洒氧化剂的过氧化氢水，消灭并阻止赤潮微生物生长的本发明的赤潮防除方法。而且，涉及到搭载在船舶4的储藏箱内的过氧化氢水1用播洒泵2播洒在海洋中的实施例。

该实施例为了使过氧化氢水和赤潮微生物有良好的混合和接触，构造了在管子上设置有多个喷嘴的播洒机3。把上述播洒机安装在船舶上，使其浸在海水面下，通过泵的排出压力，从喷嘴中喷出过氧化氢水。为了使喷嘴位于水下一定深度的位置，在上述播洒机上设置有浮漂。或者在喷嘴的附近可以安装多种形式的搅拌用翼片(没有图示)，以增大搅拌力。

另外，本实施例的过氧化氢水运输和播洒装置不限定于是船舶，也可以利用播洒农药的飞机等。

图2显示的实施例将上述过氧化氢水与海水混合而得到的用海水稀释混合的过氧化氢水，增大播洒流量，得到海洋的赤潮微生物和过氧化氢水的良好混合和接触。而且为增大对赤潮微生物产生作用的氧化能力，补充播洒催化剂的二价铁盐，或播洒过氧化氢水和二价铁盐(Fe²⁺)的混合液。更详细地说，利用海水流入泵21进行抽水，使海水流入混合槽，分别利用注入泵22、23把过氧化氢水1和FeSO₄等二价铁盐11注入上述混合槽，把与海水搅拌稀释的混合液12用播洒泵2播洒在赤潮水域。

另外，本实施例中，为了利用船舶推进用螺旋桨混合过氧化氢水和海洋的赤潮微生物，在推进用螺旋桨5附近播洒过氧化氢水，此时通过推进用螺旋桨的搅拌力，混合赤潮和过氧化氢水。

上述注入泵22、23优选为定量注入泵(Metering Pump)。过氧化氢水和催化剂的注入量可通过设置在混合槽中的氧化还原电位传感器(ORP Sensor)调节上述注入泵的工作。

在图3所示的实施例中，将用于抽水并喷出赤潮海水面的海水流入泵2(兼用作播洒泵)的吸入管连接至注入过氧化氢水1的注入泵22的排出管，通过上述播洒泵的搅拌力和排出压力，将海水和过氧化氢水混合并播洒。在本实施例中，过氧化氢水的播洒方法也可以采取利用第一实施例的播洒机或第二实施例中推进用螺旋桨的方法，为实现远距离喷射，可以采用消防用的喷射喷嘴31。

特别是，利用消防船过氧化氢水和海水混合液的播洒，可以用肉眼确认赤潮密集的水域，利用喷射喷嘴对准而将把过氧化氢水稀释液宽范围地播洒到远处。

Claims

1.赤潮防除方法，其特征在于，在海洋中密集生长赤潮微生物的水域和赤潮带里播洒作为氧化剂的过氧化氢水，以消灭赤潮微生物和阻止其生长。

2.权利要求1所述的赤潮防除方法，其特征在于，用于将过氧化氢水播洒在赤潮中的装置由具有多个喷嘴的管状播洒机构成，将所述播洒机安装在飞机或船舶等运输设备上，来播洒过氧化氢水。

3.权利要求1所述的赤潮防除方法，其特征在于，把上述过氧化氢水与海水混合，通过播洒混合有海水的过氧化氢水来增大播洒流量，使赤潮和过氧化氢水的充分混合和接触。

4.权利要求1所述的赤潮防除方法，其特征在于，把上述过氧化氢水与二价铁盐(Fe²⁺)一起播洒，以提高对赤潮的氧化能力。

5.权利要求1所述的赤潮防除方法，其特征在于，利用用于推进船舶的螺旋桨或用于推进的泵的搅拌力来进行上述过氧化氢水和赤潮的混合。

6.权利要求3或4所述的赤潮防除方法，其特征在于，上述过氧化氢水和海水的混合是通过将抽吸海水从而喷出赤潮海水面的泵的吸入管与过氧化氢水注入管连接，利用泵的搅拌力和排出压力，将海水和过氧化氢水混合并播洒。

7.权利要求3所述的赤潮防除方法，其特征在于，利用灭火用消防船进行上述过氧化氢水和海水混合液的播洒。