藻类控制.doc
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1、藻类对于人类的意义是十分巨大的。首先我国利用藻类作为食品,不但有悠久的历史,食用的种类和方法之多,也是世界闻名的。据初步统计,我国所产的大型食用藻类至少有5060种。经常作为商品出售的食用藻类主要是海产藻类。其次藻类对于医学和农业也有很密切的关系。有的直接作为药用。最后以藻类为原料所制成的产品,特别是藻胶酸盐,已广泛应用于工业生产中。具有很大的经济价值以及研究价值。 但如今,藻类的迅速繁殖而导致的环境问题,如水体的富营养化,引起了社会各界人士的关注,研究人员都在积极寻找控制藻类的方法途径。富营养是一种水体衰老的现象,是指湖泊、水库及河流水体氮磷营养盐富集。富营养化水体一旦形成,过高浓度的总氮、
2、总磷会超过水体的自净能力,表现在营养盐特别是磷的含量增加促使水体中藻的种类及生物量的增加,这些水生生物成为水体的有机组成部分,在死后的腐烂过程中,营养元素又会释放水中,再次被生物利用,从而形成营养物质难以输出的循环过程。美国环保局评价标准估测,水体总磷浓度大于0.025mg/L,总氮大于1.2mg/ L,藻类叶绿素水平在0.01mg/L以上,透明度小于2.0m的情况下水体会发生富营养化。富营养化造成水的透明度降低,阳光难以穿透水层,从而影响水中植物的光合作用和氧气的释放,同时浮游生物的大量繁殖,消耗了水中大量的氧,使水中溶解氧严重不足,而水面植物的光合作用,则可能造成局部溶解氧的过饱和。溶解氧
3、过饱和以及水中溶解氧少,都对水生动物(主要是鱼类)有害,造成鱼类大量死亡。同时富营养化水中含有亚硝酸盐和硝酸盐,人畜长期饮用这些物质含量超过一定标准的水,会中毒致病。水体富营养化,常导致水生生态系统紊乱,水生生物种类减少,多样性受到破坏。为此藻类控制与去除的方法主要主要集中在物理方法、化学方法、生态方法三方面。(一)物理方法。物理方法主要是基于法律法规的制约侧重控制内外源性营养物质的输入,结合外在干扰对水体实施人工爆气、截污引流、疏浚底泥等工程措施。1机械方法用机械方法收获湖库水中大量的藻类,可在短期内快速有效地去除湖水中的藻类,采用专用吸藻设备,利用重力振动、旋振和离心等方法收集富藻水,逐次
4、浓缩、脱水后进行干燥,还可得到干藻粉。但该法往往要耗费大量劳力和能量,而且随着藻类生长,需要不断地收集。2曝气法藻类需依靠光合作用进行生长繁殖,但藻类生长会因水中光强度随水深逐步减弱而逐步减少。曝气法通过混合上下水体,将表层水体中的藻类迁移到下层,偏离其适宜生长环境,加速其死亡。但须注意混合强度必须能抵抗藻类上浮速度;同时水深要足够大,保证藻类在深水区有足够的停留时间。曝气法能耗高、适用于大型湖泊水库,对于中小型湖泊水库及短期水华行为经济性和实用性较差。3活性炭吸附低剂量的粉末活性炭对藻毒素的作用效果甚微,剂量提高后去除较好;而颗粒活性炭的去除毒素效果较好且用量较粉末活性炭要少。活性炭对藻毒素
5、的吸附效果与其主孔径的分布状况直接相关,并且还会吸附部分耗氧量,且价格相对较高,在实际应用中并不广泛。4膜分离技术超滤是介于微滤和纳滤之间的一种过程,膜孔径范围为0.05m至1nm。用超过滤法可去除水中98%的藻毒素,而反渗透法和纳滤的去除率更高。但是原水中的有机物会污染或堵塞膜,限制了膜技术的应用。而且由于膜分离技术成本高,发展中国家尚不宜推广。实践表明开展的物理治理措施对整个湖泊、河流水体的干扰是破坏性的,虽然这种措施在短时间内改善了水质质量,搅动的水体在变清澈后污染物得以减少,但底泥中的营养盐得以释放并未从水体中输出,可以令暂时消失的优势藻类在条件适宜的情况下再次大量繁殖,反而给水环境带
6、来更多的负面影响。(二)化学处理。化学方法主要是针对影响藻类生长的主要限制因素磷和氮,将超负荷的磷和氮以沉淀盐的形式进行堕化。1硫酸铜硫酸铜是研究和应用最早的杀藻剂。铜是重金属,进入细胞体后,会发生氧化反应破坏叶绿体等胞内物质,直接影响藻细胞的光合作用、呼吸作用和酶的活性,抑制藻类生长。但过量使用硫酸铜会导致水中铜离子含量超标,破坏水生态,最终危害人体健康。而且硫酸铜会破坏藻细胞,使细胞内大部分藻毒素渗入水体中,增加水体中藻毒素的背景浓度。2高锰酸钾KMnO4的氧化性能提高藻类灭活率;还原生成的水合二氧化锰会沉积在藻细胞表面提高比重改善其沉降性能;水合二氧化锰还能嵌入有机物内部并以桥联作用促进
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