我国水华蓝藻资源化研究现状、问题与对策

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1、综述我国水华蓝藻资源化研究现状、问题与对策摘要：近年来大规模蓝藻水华频繁爆发，蓝藻作为一种具有潜力的新型生物质资源，其资源化利用引起广大学者的重视。分析了我国水华蓝藻作为生物质能源、牛物肥料、微牛物培养原料以及水华蓝藻中牛物活性物质的利用现状，并分析了在传统利用方式屮打捞、浓缩及脱毒效率低的问题。探讨了优化蓝藻资源化的方式和途径，提出了改善水华蓝藻利用现状的对策，可为我国水华蓝藻资源化发展提供参考。关键词：水华蓝藻；资源化；生物质能源蓝藻是世界各国湖泊中分布广、规模大和持续时间长的水华藻类之一。我国由水体环

2、境富营养化引起的蓝藻水华问题也日趋严重。不仅大型淡水湖泊如滇池每年夏秋季都会爆发蓝藻水华，华东、华中、西南、华南等地许多中小型湖泊、供水性水库、观赏娱乐性湖泊也相继发生了不同程度的蓝藻水华。蓝藻高效吸收和消纳水体屮大量的氮、磷及有机污染物，直接将其打捞移出水面是去除水体氮磷等营养元索、降低水体富营养化程度、保护水体生态环境最直接、最安全、最有效的应急和治理方法。仅以我国大型淡水湖泊为例，据统计，巢湖水华暴发总蓝藻量（干重）可达50〜70万t（蒋雪英，2000）,滇池屮每年可用于资源化的蓝藻量（干重）约为50

3、00t（周婿斐等，2011）,太湖打捞蓝藻量（干重）在2008年己超过2800t（王惠和朱喜,2009）o如此巨大的蓝藻生物量收获后如何处置或利用，是一个亟待解决的问题。近些年我国相关科研机构在水华蓝藻的资源化利用上开展了研究工作。本文综述近5年來我国水华蓝藻的资源化利用现状与问题，并总结和探讨水华蓝藻利用的新方向，为我国水华蓝藻资源化发展提供参考。1我国水华蓝藻的资源化研究现状1・1作为生物质能源1・1・1发酵产沼气打捞的蓝藻含水量高，不经过脱水处理难以利用。而将蓝藻作为新型牛物质材料发酵产沼气既可以实现

4、规模化处理，乂无需对其进行脱水，且发酵过程屮蓝藻毒素也得到一定程度的降解，从而实现蓝藻的资源化。董诗旭等（2006）以滇池水华蓝藻为研究对象，推测以滇池蓝藻年产50001（干生物量）计算，每年可产生200多万m3沼气；翟志军等（2008）以巢湖蓝藻为研究对象，通过试验推算以年产蓝藻量50万t（干生物量）计算，每年可产生1・8亿m3沼气；杜静等（2008）以太湖蓝藻为对象研究其产沼气潜力，采用复合折流板反应器（ABR）工艺，进行了太湖蓝藻厌氧发酵的中试运行，表明ABRI艺处理蓝藻的可行性。此外,利用蓝藻与其他

5、原料共同产沼气的研究也受到国内学者关注。胡萍等（2009）将厌氧颗粒与蓝藻混合进行厌氧发酵，其产气率比单一利用蓝藻为原料高,且藻毒索含量降低。这与VergaraFernandeza等（2008）的研究是一致的。王寿权等（2008）通过猪粪与蓝藻共同发酵产沼气试验证实，2者共同发酵产气率高，月.未检出藻毒素。徐双锁等（2011）利用稻秸与蓝藻共同厌氧发酵，发现其产沼气速度和卬烷含量均明显高于单一稻秸为底料的处理组。1.1.2发酵产酸将蓝藻作为生物质原料进行厌氧发酵产氢、甲烷、丁酸和乙酸等是目前认为最可行的资源

6、化方式之一。由于在生物产氢过程中丁酸的积累有利于产氢，因此丁酸的生成对生物制氢也具有指示作用。吕娴等（2011）进行了以蓝藻为底物的厌氧发酵产丁酸试验，通过调节初始pH对发酵起到定向产丁酸的作用，证实了蓝藻定向发酵产丁酸的可行性。任洪艳等（2011）在综合考虑运行费用和厌氧消化效果的前提下，对蓝藻厌氧发酵适宜的预处理方法进行探讨，认为屮档微波碱法预处理更符合蓝藻快速减量化、资源化的要求。李玉祥等（2010）进行了碱性条件促进蓝藻厌氧发酵产挥发性脂肪酸研究，对蓝藻产酸效果与其他固体废物产酸效果进行比较，证实蓝

7、藻作为厌氧发酵原料生产挥发性脂肪酸具有可行性。1・1・3生产生物柴汕高产汕型微藻与生物柴汕的其他原料相比，其所具有的生产优势最明显，可能成为未來替代石化能源的清洁新能源之一（Amin,2009；李华等，2011）o美国和欧洲都已经启动了微藻生物柴油计划。小国科学院与小国石化合作开发微藻生物柴油技术，预计2015年前后实现户外屮试装置研发。在利用水华蓝藻产油方面，国内鲜见报道，郑洋等（2011）采用实验室规模的固定床反应器作为试验平台，对蓝藻快速热解液化制取生物油的可行性进行了探讨，通过成分分析表明水华蓝藻是

8、生产生物油的良好候选材料，并具有产油率高、预处理简单-等特点。尽管蓝藻生物油的直接利用还有很人难度，存在着技术不完善、油品品质待提高等一系列问题,但蓝藻液化制取生物油有良好的发展趋势与前景。1.1.4制备煤浆或焦炭高含水率生物质与煤共制浆气化方而的研究受到国内学者的关注。李伟东等（2009）通过试验表明，含水蓝藻表观黏度的降低，有利于蓝藻煤浆成浆浓度的提高。加入蓝藻的煤浆比水煤浆表现岀更好的稳定性，煤一藻混合浆代