水华治理方法研究进展

《水华治理方法研究进展》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、水华治理方法研究进展陈识文（长江大学生命科学学院，湖北荆州４３４０２５）毛涛，袁科平（中国水产科学研究院长江水产研究所，湖北武汉４３０２２３）余知和（长江大学生命科学学院，湖北荆州４３４０２５）［摘要］藻类水华现象是我国乃至全球面临的水环境问题。综述了物理、化学和生物３类治理方法目前的研究进展，并比较了三者的优缺点，展望了今后的研究方向。［关键词］藻类水华；治理；物理方法；化学方法；生物方法［中图分类号］Ｘ５２［文献标识码］Ａ［文章编号］１６７３－１４０９（２０１４）３５－００６９－０５随着人类活动对全球水环境的影响，水体富营养化和水华现象成为世界性的环境问

2、题。水华是水体富营养化发展到最高阶段的一种表现形式［１］，形成的原因一方面是由于适宜的气象及水文条件、水体内氮磷等营养元素含量充足引起藻类大量繁殖，另一方面是由于藻类自身具有的固氮、浮力调节、无机碳浓缩等特殊机制，使之在与其他水体生物竞争时能占据优势并迅速增殖，从而爆发水华［２－４］。近年来，我国工农业生产和社会经济迅猛发展，排入江河﹑湖泊的废水和生活污水不断增加，五大淡水湖的太湖［５］、巢湖［６］及近海的大部分海域［７］多次发生大面积水华，造成藻类大量繁殖、水体溶氧含量与透明度降低、大量水生生物死亡、水生生态系统平衡破坏。同时，多种藻类分泌的藻毒素，通过食

3、物链在原生动物、贝类、虾、鱼等体内积累，严重威胁水产养殖业及人类生命安全［８－９］。此外，藻类大量堆积岸边死亡后散发恶臭，大大降低水体的景观价值。目前水华治理方法主要分为物理﹑化学﹑生物３类。物理方法主要是利用各种机械设备或工程改造来转移污染源，包括截污、疏浚清於、机械打捞藻类等；化学方法是通过各类化学试剂对藻细胞的毒性作用直接灭杀或对藻细胞絮凝沉降来去除藻类的一类方法；生物方法的核心是利用生物对水华藻类的捕食或物种间的竞争性抑制来减少藻类的数量。物理方法１物理方法包括机械打捞﹑气浮技术﹑超声波法﹑吸附法﹑过滤法等。使用机械打捞清除蓝藻水华，能够快速清除大量

4、湖面蓝藻［１０］，此法可作为蓝藻大面积爆发时的应急处理措施，且没有明显负面影响。气浮技术是在待处理水中通入或产生大量高度分散的微细气泡，使其与杂质、絮粒相互粘附，形成比重小于水的浮渣，依靠浮力浮上水面，以完成固液分离的一种净水方法［１１］。气浮技术目前已较为成熟，多用于城市污水的处理。在太湖水华区域，使用特定功率的超声波作用１ｈ后，水表层的藻细胞由１０７个／ｍｌ降低到１０５个／ｍｌ以下，水体透明度上升，叶绿素ａ含量显著下降，水质得到明显改善［１２］。活性炭等吸附剂在水体中不但能对藻类有较高的去除率，还对藻毒素有一定的吸附作用，但后期处理成本较高，限制了其大范

5、围的使用。普通的过滤法一般效率较低，而一些新型材料如微絮凝纤维球等应用于过滤法除藻，取得了较为理想的效果［１３］，如德国Ｗａｈｎｂａｃｋ工厂采用独特的三层滤料设计，直接过滤除藻效率高达９９．９％［１４］。此外，对一些养殖水体进行光源调控，用工程方法对一些河流湖泊进行清淤、换水等方法也取得了一定的效果。这些物理除藻方法具有方法简单、不引进二次污染、可防止外域生物入侵等优点，适合作为应急处［收稿日期］２０１４－０９－２８［基金项目］湖北省科技支撑计划（公益性科技研究类）项目（２０１３ＢＣＢ００９）；科技部科研院所开发资金项目（２０１３ＥＧ１３４２３８）。［作者简

6、介］陈识文（１９８９－），男，硕士生，研究方向为水体微生物。［通讯作者］余知和，Ｅ－ｍａｉｌ：ｚｈｉｈｅｙｕ＠ｈｏｔｍａｉｌ．ｃｏｍ。７０农学中旬刊＊环境科学２０１４年１２月理措施。但对许多水体来说治标不治本，且需要专门的仪器设备，治理大面积的水华问题时会耗费大量的人力物力资源。化学方法２化学方法主要是指用化学杀藻剂及絮凝剂来达到除藻﹑抑藻的效果。美国科学家在２０世纪７０年代开始先后使用硫酸铜等多达数千种化学药剂进行海洋水华生物的灭杀试验，结果表明，符合各个方面要求的较少［１５］，大多存在起作用剂量较大，对非水华生物有影响，不能在水体中短时间消散等问题。目前

7、，我国杀藻剂多用铜盐，硫酸铜是最早用于杀藻的化学试剂之一，其主要原理是铜离子能抑制藻细胞内藻胆体光合作用，一定浓度的铜离子会抑制藻细胞生长最终导致藻细胞死亡。但铜类试剂具有毒性，对其他动植物的生长发育有影响，会产生二次污染，破坏近岸生态系统，对藻类水华的控制也只能起到短期的效果［１６］。高锰酸钾、氯气、过氧化氢、二氧化氯等氧化物多用于给水处理中的藻类去除，但易产生有毒害的副产物，应用受到一定的限制［１７］。利用絮凝剂加入水体，可将水华生物凝聚，形成沉淀并将其除去。使用较多的絮凝剂以铁盐和铝盐为主，并取得了一定的效果。但由于某些藻类细胞体积较小，且自身呈负电性

8、，不易被普通的絮凝剂吸附沉降。目前，许多研究都致力于