CN1750755A

CN1750755A - 藻类的抑制方法

Info

Publication number: CN1750755A
Application number: CN 200480004134
Authority: CN
Inventors: 今井一郎; 中原纩之; 小岛贞男
Original assignee: Veritas Corp
Current assignee: Imai Ichiro; Nakahara Hiroyuki; Kureha Ecology Management Co Ltd
Priority date: 2003-02-12
Filing date: 2004-02-12
Publication date: 2006-03-22
Anticipated expiration: 2024-02-12
Also published as: CN100455192C; WO2004071958A2; JP2004263371A; WO2004071958A3

Abstract

本发明的目的在于，提供可以不对生态体系造成坏影响、有效地抑制藻类的方法。本发明的藻类的抑制方法是对藻类积聚的水域(4)进行遮光的方法。在藻类积聚的水域(4)中，藻类以高密度存在。因此，通过对藻类积聚的水域(4)进行遮光，可以不对生态体系造成坏影响地以短时间来高效率地抑制藻类，可以有效地消除藻类的积聚状态。

Description

藻类的抑制方法

技术领域

本发明涉及引起淡水赤潮等的藻类的抑制方法。

背景技术

近年，在湖沼等中，由于特定的浮游生物的异常增殖而导致发生淡水赤潮，该淡水赤潮对其水域的生物有很大的危害。另外，也存在很大的景观上的问题。淡水赤潮主要以涡鞭毛藻类(例如多甲藻属)和黄色鞭毛藻类(例如Uroglena americana)为原因生物，两种藻类在经过合适的水温、合适的光量、合适的营养盐浓度、捕食率降低等的过程而进行增殖后，进而，在风向、潮流、吹送流引起的水的收束和沉降的基础上，增加基于趋光性和生活圈的浮上沉降性的增大，积聚而形成淡水赤潮。

为了解决这样的淡水赤潮的问题，人们提出了各种方法。其中，主流是利用湖水循环法的对策(例如日本专利第3174441号公报)。根据该公报所记载的方法，可以将表层的积聚状态进行物理扰乱，另外，破坏温跃层，将表层的藻类送至下层的光、水温等恶劣的条件下，可以抑制增殖，利用该效果等，可以谋求防止淡水赤潮的发生。

但是，上述公报中记载的方法，其装置需要很大的能量，在浅且面积大的湖沼等中进行搅拌是困难的，从这些问题等出发，很难说这一定是有效率的方法。

因此，在发生了淡水赤潮的情况下，必须进行用泵将其抽上来等操作，来强制除去淡水赤潮，或使用药品来除去淡水赤潮。

发明的公开

但是，上述那样的进行用泵将其抽上来等操作来强制除去淡水赤潮的方法，特别是在淡水赤潮大面积地发生的情况下，需要大量的劳动力、时间，且除去效率也不充分。另外，使用药品的方法，对水中的生态体系的影响过大。

因此，本发明的目的在于提供一种藻类的抑制方法，其可以不对生态体系造成坏影响地有效地处理藻类。

本发明的藻类的抑制方法，是对藻类积聚的水域进行遮光的方法。这里，在“藻类积聚(发生淡水赤潮)”时，水中的叶绿素的浓度，不论藻类的种类如何，均约为大于等于30mg/m³。

在藻类积聚的水域中，藻类通过积聚和增殖而以高密度存在。因此，通过对藻类积聚的水域进行遮光，可以不对生态体系造成坏影响地，以短时间来高效率地抑制藻类。

在上述发明中，优选将上述水域特定在湖沼中河川水流入的流入部附近的范围内，并对上述水域进行部分遮光。由于在湖沼中河川水流入的流入部附近范围内容易发生藻类的积聚，所以可以容易地特定藻类的积聚区域。

另外，在上述发明中，优选测定上述水域的温度，当测定出的温度大于等于18℃时，对上述水域进行遮光。藻类受到水温的影响，如果水温大于等于18℃，则藻类有可能增殖，进而积聚。根据本发明，由于测定水温，当该水温大于等于18℃时，对水域进行遮光，所以可以有效地抑制藻类在积聚区域中的增殖，确实可以防止藻类进一步变成着色状态。

另外，本发明的藻类的抑制方法是，测定规定水域中的叶绿素的浓度，当上述叶绿素的浓度大于等于5mg/m³且小于30mg/m³时，对上述水域进行遮光。

在叶绿素的浓度大于等于5mg/m³且小于30mg/m³时，还未发生藻类的着色，但是藻类处于积聚并在该场所不断增殖的状态。根据本发明，由于在叶绿素浓度大于等于5mg/m³且小于30mg/m³时对水域进行遮光，所以可以将藻类的积聚状态防患于未然。

另外，本发明的藻类的抑制方法是，根据上述藻类的趋光性及表层水和中低层水的流动来预测上述藻类将要积聚的水域，在上述藻类达到积聚状态之前，对该预测出的水域进行遮光。这里，所谓表层水是指，位于由水面开始至0～5m的深度的区域的水，所谓中低层水是指，位于深于上述表层水所在的区域的水。

藻类利用其趋光性及表层水和中低层水的流动而移动，与此相伴，藻类将要积聚的水域也移动。根据本发明，由于根据藻类的趋光性及表层水和中低层水的流动来预测藻类将要积聚的水域，对该预测出的水域进行遮光，所以可以对该水域进行较长时间的遮光，可以充分消除藻类的积聚状态。

另外，本发明的藻类的抑制方法是，对藻类将要增殖的水域进行特定，对该水域进行遮光来抑制上述藻类的增殖。这里，“藻类增殖”是指，每天发生大于等于1次的藻类的细胞分裂。

根据该发明，通过特定藻类将要增殖的水域，来进行遮光，可以不对生态体系造成坏影响地有效地抑制藻类的增殖，可以将藻类向积聚状态的变化防患于未然。

在上述发明中，优选对上述水域的50％或其以上进行遮光。在该情况下，可以充分抑制藻类的增殖。

在上述发明中，优选测定上述水域的温度，当所测定出的温度为大于等于15℃且小于18℃时，对上述水域进行遮光。

当水域的温度大于等于15℃且小于18℃时，在水域中，藻类增殖而发生积聚的可能性高。因此，如果在水域的温度大于等于15℃且小于18℃时对水域进行遮光，则可以充分抑制藻类的增殖。

在上述发明中，优选使用在上述水域的水面上浮游的至少一个遮光部件来对上述水域进行遮光。通过使用浮游在水面上的遮光部件进行遮光，不需要大量的劳动力、成本，可以非常简单地消除藻类的积聚状态或抑制增殖。

在上述发明中，优选将上述遮光部件的移动范围限制在上述水域内。此时，可以防止遮光部件从上述水域中流出。因此，可以使上述水域中的遮光面积总保持恒定，能够以短时间抑制藻类。

在上述发明中，优选适用于引起淡水赤潮的藻类。由于在藻类中，引起淡水赤潮的藻类，在很多情况下具有趋光性且积聚场所和增殖场所是明确的，所以可以根据上述处理方法来特别有效地消除藻类的积聚状态或抑制其增殖。

附图的简单说明

图1为显示适用本发明涉及的藻类的抑制方法的湖沼的平面图。

图2为遮光部件的平面图。

图3为沿图2的III-III线剖开的剖面图。

实施发明的最佳方式

下面，对本发明涉及的藻类的抑制方法的实施方式进行详细地说明。

图1为显示适用本发明涉及的藻类的抑制方法的湖沼的平面图。在图1中，符号1为湖沼，符号2为向湖沼1中流入河川水的河川。

在湖沼1中，当能够看到藻类时(例如，已着色的状态)，通常可以说藻类处于已积聚的状态。这时，为了确认藻类是否积聚，只要在湖沼1中取水，测定水中的叶绿素的浓度即可。此时，只要叶绿素的浓度大于等于30mg/m³，则不管藻类的种类如何，都认为是淡水赤潮，如果小于30mg/m³，则不认为是淡水赤潮。另外，淡水赤潮发生时的水中的叶绿素量，例如，在琵琶湖的U.americana赤潮中，为大于等于30mg/m³(琵琶湖南湖)，为10～25mg/m³(琵琶湖北湖)，在永濑水库的多甲藻赤潮中，为大于等于25mg/m³。这里，叶绿素浓度是使用タ一ナ一デザイン社制的ポ一タブル荧光光度计Aquafluor(注册商标)进行测定的。

取水的场所优选为，特定在湖沼1中在从河川2流入河川水的流入部附近3内。由于在流入部附近3中，营养盐浓度高，表层水和中低层水的流动容易导致藻类的积聚，所以在流入部附近3中，可以容易发现藻类积聚的水域(下面称作“积聚区域”)。另外，流入部2a为湖沼1中的与河川2相连接的部分(河口)，所谓流入部附近3为，例如在湖沼1中的区域中距河口半径为5km以内的区域。另外，积聚区域4为包含进行了取水的场所在内的区域，如果水域处于着色的情况，则该着色区域成为积聚区域4。另外，取水的场所，在流入部附近3中，不仅限于1个场所，可以为多个场所。

这样，在湖沼1中，如果发现积聚区域4，则在积聚区域4中设置至少一个遮光部件5。这样，如果对积聚区域4进行遮光，则由于在积聚区域4中藻类以高密度存在，所以不会对生态体系造成坏影响，可以用短时间来有效地抑制藻类，特别可以有效地消除淡水赤潮那样的藻类的积聚，可以将对渔业及其它产业的影响抑制为最小限度。

遮光部件5优选为在水上浮游的部件。这时，不需要大量的劳动力、成本，可以非常简单地消除藻类的积聚状态。另外，遮光部件5的体积比重优选为0.1～0.3。当体积比重小于0.1时，遮光部件5受风的影响而简单地移动，有变得对藻类不能正确地遮光的倾向，如果体积比重大于0.3，则遮光部件5不能正确地追随表层水的流动，可能对没有藻类的场所进行遮光，有难以充分抑制藻类的倾向。

作为遮光部件5的形状，优选为图2和图3所示的形状。图2为遮光部件5的平面图，图3为沿图2的III-III线剖开的剖面图。如图2所示，遮光部件5的形状，成为相对于基准面7为面对称且相对于基准面7为两面凸起的形状，成为相对于基准面7的水平剖面为略正六角形的、第1面8与第2面9连接设置而成的形状。具体地，遮光部件5的形状，为使相当于切顶六角锥15、16中的底面的区域对向而对准的形状。即，在将相当于切顶六角锥15的底面的略六角形的区域作为基准面7的情况下，是相对于基准面7为两面凸状的，是第1面8与第2面9连接设置的形状，该第1面8为切顶六角锥15的侧面17与顶部平面18形成的面，第2面9为相对于基准面7与第1面8面对称的面。进而，在遮光部件5中，第1面8与第2面9形成的角α为14～50度，且遮光部件5的体积比重为0.1～0.3。

通过将遮光部件5形成这样的形状，使多个遮光部件5漂浮于水面时，可以充分抑制遮光部件5的倾斜，更能确实防止遮光部件5之间的重合。因此，可以最大限度地利用1个遮光部件5所能遮光的范围。进而，由于通过防止倾斜、重合，使得遮光部件5之间的空隙面积减少，所以能够以多个遮光部件5所能遮光的最大面积来有效且确实地对水域进行遮光。另外，如图3所示，遮光部件5为具有内部空间10的中空体。在浮游部件5的顶壁11中形成有，用于向内部空间10封入水12和加压气体的封入口13。在封入口13中形成有例如栓14，以使在封入水和/或加压气体后能够进行密封。

另外，遮光部件5的形状不仅限于上述那样的形状，也可以为薄片状。

进而，遮光部件5的材料，只要具有耐水性、遮光性和耐气候性即可，对其没有特别的限定，但是可以列举出例如聚烯烃类树脂(例如聚乙烯、聚丙烯)、防腐蚀防锈加工过的金属、非腐蚀性金属等，只要根据需要使它们含有颜料、着色剂等或者使得它们具备涂膜即可。

遮光部件5只要设置至少一个即可，然而，可以根据遮光的水域的大小来确定适当的数量。

在使用遮光部件5的情况下，为了使遮光部件5总设置在积聚区域内，优选用限制装置包围积聚区域4。作为限制装置，例如使用油栅6。油栅6，在设置遮光部件5之前，设置在积聚区域4中。利用该油栅6来限定遮光部件5的移动范围，使遮光部件5确实局限在油栅6内的区域中。因此，可以防止遮光部件5从上述积聚区域4中流出。因此，可以使积聚区域4中的遮光面积总保持为恒定，可以在短时间内有效的抑制藻类。另外，利用油栅6，可以防止浮游物、流木向积聚区域4的流入和滞留。

上述限制装置，不仅限于油栅6，只要是可以限制遮光部件5的移动范围的装置即可。例如作为限制装置，还可以使用由可以在水中沉降的重物和连接该重物与各个遮光部件的绳子构成的装置。此时，如果将重物投入到湖沼1中，则重物沉入湖底，遮光部件5成为利用绳子来限制其移动范围的状态。

另外，成为淡水赤潮的原因的涡鞭毛藻(多甲藻属)，大量存在于水库·蓄水池等中的河川水流入的场所，这样的场所可以成为本实施方式的藻类聚集的场所。

另外可知，黄色鞭毛藻(Uroglena属)引起的淡水赤潮的产生方式大致可以分为I型、II型、III型这3种，其中最成为问题的是，发生在沿岸区域，在表层形成浓密的着色区域的III型。III型的积聚原理为，在白天，通过湖风与表层的高温水一起向沿岸区域移动，但是在夜间，相反，吹起陆地风，表层水从沿岸区域向湖中央区域移动。但是，虽然表层水移动，但是由于Uroglena群体在夜间从水面向下沉降数米，所以可以避免表层水导致的移动。次日早晨，Uroglena群体再次上浮至表层，在白天，与借助湖风移动的高温的表层水一起，进一步向沿岸区域移动，在作为表层水的收束、沉降区域的高温区域形成浓密的积聚区域。鉴于上述情况，所谓容易形成赤潮的场所为，(i)在白天，受湖风的影响，而在夜间，陆地风的影响小，白天形成的高温水域在夜间也比较容易保存的场所，(ii)水深很深，高温水容易沉降的场所，这样的场所，可以成为本实施方式的藻类积聚的水域。

下面，对本发明涉及的藻类的抑制方法的第2实施方式进行说明。

在本实施方式中，在湖沼1的规定水域处取水，测定叶绿素的浓度。然后，当叶绿素的浓度为大于等于5mg/m³且小于30mg/m³时，对水域进行遮光。当叶绿素的浓度为大于等于5mg/m³且小于30mg/m³时还没有发生藻类的积聚，但是藻类处于增殖并逐渐积聚的状态。因此，如果在此阶段对水域遮光，则可以对生态系统不产生坏影响地有效地抑制藻类的增殖，可以将藻类的积聚状态防患于未然。

遮光的区域，与第1实施方式同样，优选特定在湖沼中在河川水流入的流入部附近范围内。在流入部附近范围内，由于容易发生藻类的积聚，所以可以容易地特定叶绿素浓度达到上述范围的水域。

另外，在对水域进行遮光时，除了测定叶绿素的浓度之外，还测定水域的温度，优选在测定出的温度为大于等于18℃时，对上述水域进行遮光。由于藻类通常在18℃或其以上达到积聚状态，所以即使叶绿素的浓度小于30mg/m³，藻类向积聚状态移动的可能性也提高。因此，如果在测定出的温度为大于等于18℃时，对上述水域进行遮光，则确实可以防止藻类向积聚状态移动。

另外，本发明方式中使用的遮光部件可以使用与第1实施方式相同的遮光部件，限制遮光部件的移动范围的限制装置也可以使用与第1实施方式相同的装置。

下面，对本发明的藻类的抑制方法的第3实施方式进行说明。

本实施方式的藻类的抑制方法，根据藻类的趋光性及表层水和中低层水的流动来预测藻类将要积聚的水域，在藻类达到积聚状态之前，对该测定出的水域进行遮光。本实施方式的处理方法，并不是特定藻类现在正积聚的水域，而是根据藻类的趋光性及表层水和中低层水的流动来预测藻类将要积聚的水域，对该预测出的水域进行遮光的方法，在这方面，与对藻类正积聚的水域进行遮光的第1实施方式的处理方法不同。

这里，为了根据藻类的趋光性及表层水和中低层水的流动来预测藻类将要积聚的水域，具体的说是，使在该水域中积聚的藻类的趋光速度形成照度的函数并在显微镜下预先测定。表层水和中低层水的流动，是用3维流速计(例如アレツク电子株式会社制的电磁流速计ACM系列等)在深度方向上，以任意的间隔预先测定流向和流速。可知藻类的趋光速度为铅垂方向的一定方向的向量。另外可知，表层水和中低层水的流动为三维方向的向量。将这两个向量合成，计算任意时间后的位移，预测藻类将要积聚的位置。计算是用表计算软件(例如Microsoft社制Excel软件)来进行的。另外，为了提高精度，而用水下光度计等来测定水深方向的光度变化，添加到计算中。

藻类是利用其趋光性及表层水和中低层水的流动而向要积聚的水域移动的物质。因此，根据本实施方式的处理方法可以预测藻类将要积聚的水域，通过对该测定出的水域进行遮光，可以对该水域进行更长时间的遮光。因此，可以不会对生态体系造成坏影响地充分消除藻类的积聚状态。

另外，本实施方式中使用的遮光部件可以使用与第1实施方式相同的遮光部件，限制遮光部件的移动范围的限制装置也可以使用与第1实施方式相同的限制装置。

下面，对本发明涉及的藻类的抑制方法的第4实施方式进行说明。

本实施方式的藻类的抑制方法，是对藻类增殖的水域进行特定，对该水域进行遮光来抑制藻类的增殖。

在本实施方式中，在湖沼1的规定水域中取水。然后，用光学显微镜对水中的特定的藻类进行观察计数，研究其细胞分裂的状态。这里，将在细胞分裂1天进行1次或其以上的情况看作藻类正在增殖，将在1天中没有完成1次细胞分裂的情况看作藻类不在进行增殖。

另外，由于作为引发淡水赤潮的代表的种群的P.bipes具有存在于河川水流入的流入部附近的倾向，所以适合在这样的场所进行水的取样。

如果是这样1天进行大于等于1次的细胞分裂的水域，则将该水域特定为藻类正在增殖的水域。藻类正在增殖的水域，例如可以定为，距离对水进行取样的场所半径为100～1000m以内的范围。

另外，与第1实施方式同样操作，对该水域进行遮光。遮光部件和限制装置，可以使用与第1实施方式同样的部件和装置。

通过这样特定藻类增殖的水域并遮光，可以不对生态体系造成坏影响地有效地抑制藻类的增殖，可以将藻类向积聚状态移动的情况防患于未然。本实施方式的处理方法，对防止淡水赤潮特别有效，因此，可以防止对生态体系的影响，可以降低对渔业及其他产业的影响。

在对水域进行遮光的情况下，优选对大于等于50％的水域进行遮光。这时，与对小于50％的水域进行遮光的情况相比较，可以更充分地抑制藻类的增殖。

另外，优选在取水时测定水域的温度。在水域的温度大于等于15℃小于18℃的情况下，在水域中，藻类增殖并向积聚状态移动的可能性高。因此，如果在温度大于等于15℃小于18℃时对水域进行遮光，则确实可以抑制藻类的增殖。

工业可利用性

如上述说明的那样，根据本发明的藻类的抑制方法，可以不对生态体系造成坏影响地有效地处理藻类。

Claims

1.一种藻类的抑制方法，其特征在于，对藻类积聚的水域进行遮光。

2.如权利要求1所述的藻类的抑制方法，其特征在于，将上述水域特定在湖沼中河川水流入的流入部附近范围内，并对上述水域进行部分遮光。

3.如权利要求1或2所述的藻类的抑制方法，其特征在于，测定上述水域的温度，当测定出的温度大于等于18℃时，对上述水域进行遮光。

4.一种藻类的抑制方法，其特征在于，在规定水域测定叶绿素的浓度，当上述叶绿素的浓度大于等于5mg/m³且小于30mg/m³时，对上述水域进行遮光。

5.如权利要求4所述的藻类的抑制方法，其特征在于，将上述水域特定在湖沼中河川水流入的流入部附近范围内。

6.如权利要求4或5所述的藻类的抑制方法，其特征在于，测定上述水域的温度，当测定出的温度大于等于18℃时，对上述水域进行遮光。

7.一种藻类的抑制方法，其特征在于，根据上述藻类的趋光性及表层水和中低层水的流动来预测上述藻类将要积聚的水域，在上述藻类达到积聚状态之前，对该预测出的水域进行遮光。

8.一种藻类的抑制方法，其特征在于，特定藻类将要增殖的水域，对上述水域进行遮光来防止上述藻类的增殖。

9.如权利要求8所述的藻类的抑制方法，其特征在于，对上述水域的50％或其以上进行遮光。

10.如权利要求8或9所述的藻类的抑制方法，其特征在于，测定上述水域的温度，当所测定出的温度为大于等于15℃且小于18℃时，对上述水域进行遮光。

11.如权利要求1～10的任一项所述的藻类的抑制方法，其特征在于，使用在水面上浮游的至少一个遮光部件来对上述水域进行遮光。

12.如权利要求11所述的藻类的抑制方法，其特征在于，将上述遮光部件的移动范围限制在上述水域内。

13.如权利要求1～2的任一项所述的藻类的抑制方法，其特征在于，上述藻类为引起淡水赤潮的藻类。