一种控制富营养化水体中蓝藻爆发的生态调控方法与流程

文档序号:24052628发布日期:2021-02-23 23:23阅读:101来源:国知局

[0001]
本发明涉及环保技术领域,具体涉及一种控制富营养化水体中蓝藻爆发的生态调控方法。它适用于城市、村镇或者旅游景区的池塘、湖泊、河流、水库中主要是蓝藻水华爆发水体的生态控制。


背景技术:

[0002]
近年来,由于社会经济的快速发展,人为活动改造自然的力度不断增加,我国湖泊等水体富营养化问题日趋严重,导致许多湖泊等水体沿岸地区的工农业、生活用水发生困难,严重影响了经济发展与社会稳定。目前,全国90%以上的城市水域污染严重,绝大多数河流、湖泊属于iv、v和劣v类水质,水环境形势严峻。
[0003]
富营养化是描述水体因营养过剩某些浮游植物异常增值所导致的水环境恶化的现象,其原意是指生态演化过程中的一种长时间内不可逆的自然现象,但目前通常是指人类活动引起的湖泊氮、磷异常升高导致藻类大量异常增值引发水体恶化的现象。其中,水华(algal blooms) 是湖泊富营养化的典型特征(水华标准阈值:水体中的叶绿素a浓度≥10μg/l或者藻类细胞达到1.5
×
107cell/l),藻类的爆发繁殖使水面呈现绿色、红色、棕色等异常水色。引发藻类水华的淡水浮游植物品种一般多为:蓝藻(cyanophyta)、甲藻(pyrrophyta)、硅藻(bacillariophyta)、绿藻(chlorophyta)、裸藻(euglenophyta)等,其中蓝藻水华具有代表性。
[0004]
蓝藻是一种常见性的喜暖藻类,水华通常在水温较高、水体营养物质丰富(主要是氮、磷)的夏秋季暴发,形成水华,常见的如微囊藻藻属(microcystis)、鱼腥藻属(anabeana)、色球藻属(chroococcus)、颤藻属(oscillatoria)、席藻属(phormidium)等。蓝藻水华主要发生在湖泊,水面往往形成浓稠的绿色湖靛,甚至在岸边大量堆积,散发出难闻的气味,它不仅破坏水生态系统,而且蓝藻释放出藻毒素,对动物和人的饮用水安全构成极大的威胁,直至秋冬季的来临,蓝藻大量繁殖的季节才结束。随着湖泊富营养化的加剧,蓝藻水华发生的频率也显著增加,它对水环境的伤害和生物安全均引起人们的广泛关注。
[0005]
针对蓝藻水华的控制已制定了许多对策,归纳总结如下:
[0006]
(1)物理控制法。通过向爆发蓝藻水华的相对封闭的湖泊等中小型水体注入相对营养等级较低的水,稀释蓝藻密度,降低环境伤害。但该方法适用范围较小的中小型水体,效果受到很多因素的制约。
[0007]
(2)化学控制法。在蓝藻水华爆发时,通过人工或者机械投加含氯制剂、硫酸铜、络合铜等铜制剂,杀死蓝藻并将其残体打捞出水体。该方法虽然效果明显,但也会杀死其它水生物,不利于水环境。
[0008]
(3)生物控制法。该方法目前应用广,效果较好。通过经典生物操纵(traditionalbiomanipulation),即通过增加水体中掠食鱼类来减少滤食鱼类,间接增加大型浮游动物的丰度。此外,还有增加白鲢、鳙滤食性鱼类及减少掠食性鱼类直接牧蓝藻水华的生物操纵模型,称为非经典生物操纵(nontraditional biomanipulation)。此外,还有投放螺、蚌对
蓝藻进行滤食、投放浮游动物对蓝藻进行牧食、利用沉水植物群落对蓝藻的生态位抑制、投加有效微生物群抑制蓝藻生长等方法。这些方法具有一定效果,但投资较大,干扰性因素较多,加上水生态系统的复杂性,导致生物控制法相应效果不一。
[0009]
总的来说,上述方法对于防治水体富营养化产生了明显作用,对于蓝藻的控制也起到了重要的作用。但是,防治蓝藻水华仍然是一个世界性难题,亟需效果显著、投资少、便于管控、可重复的控制方法。


技术实现要素:

[0010]
针对现有技术中存在的技术问题,本发明提供一种效果显著且投资小的控制富营养化水体中蓝藻爆发的生态调控方法。
[0011]
为解决上述技术问题,本发明采用的技术方案是:
[0012]
一种控制富营养化水体中蓝藻爆发的生态调控方法,包括以下步骤:
[0013]
1)监测水体中总氮、总磷及可溶硅的含量,选择蓝藻水华爆发风险高的水体;
[0014]
2)在春季2~5月,针对目标水体投加偏硅酸钠水溶液,使目标水体中偏硅酸含量> 11.70mg/l;
[0015]
3)在夏季7~10月,每月进行一次蓝藻采集与鉴定,如蓝藻密度降至水华标准之下、蓝藻水华不再爆发,可视为蓝藻初步控制成功;若蓝藻控制不成功,则继续投加偏硅酸钠水溶液;
[0016]
4)在秋季10~12月,针对目标水体投加偏硅酸钠水溶液,保证目标水体中偏硅酸含量>11.70mg/l,直至硅藻成为水体优势藻。
[0017]
优选地,还包括步骤4)之后,在下一年度起,继续步骤1)至4),直至藻类调控目标最后实现。
[0018]
优选地,步骤1)中,蓝藻水华爆发风险高的水体中总氮含量≥0.80mg/l、总磷含量≥0.20mg/l且可溶硅含量≤11.70mg/l。
[0019]
优选地,步骤2)和步骤4)中投加的偏硅酸钠水溶液是由偏硅酸钠溶于其3倍质量的水而成,水取自目标水体。
[0020]
优选地,步骤2)和步骤4)中定期补充偏硅酸钠水溶液。
[0021]
本发明通过选择硅藻可大量繁殖的春秋两季,向富营养化水体投加可溶性硅酸钠,使富营养化水体中氮、磷、硅适宜硅藻大量生长,通过硅藻的大量生长消耗掉水体中过量的氮、磷营养物质,使蓝藻无法获得爆发生长的氮、磷,使水体环境无法提供蓝藻适宜的生境,通过“以藻克藻”,从而间接实现对蓝藻的控制,这种生态控制法适用于城市、乡镇的受到富营养化威胁的池塘、湖泊、河流中蓝藻密度的生态控制。
[0022]
本发明与现有技术相比,具有以下有益效果:
[0023]
1、价格低廉,方法简单,具备长效使用的工作基础;
[0024]
2、与现有的蓝藻控制法相比,利用可溶硅进行的硅藻增殖控制法的生态去除法具创新性、效果更好;
[0025]
3、不使用化学品,不污染环境、安全可靠,可长期使用;
[0026]
4、使用范围广,可应用于池塘、湖泊、景观水体、水库等,不受到水域面积的限制。
具体实施方式
[0027]
为使本领域技术人员更好的理解本发明的技术方案,下面结合具体实施例对本发明作详细说明。
[0028]
本发明提供一种控制富营养化水体中蓝藻爆发的生态调控方法,包括以下步骤:
[0029]
步骤1、目标水体确定。针对需要控制蓝藻水华的目标水域,开展水质监测,当水体中总氮含量≥0.80mg/l、总磷含量≥0.20mg/l且可溶硅含量≤11.70mg/l时,则确定该水体蓝藻水华爆发风险高。
[0030]
步骤2、季节选择。选择硅藻适宜生长的季节,即春季(2~5月)、秋季(10~12月) 两季,对目标水体进行硅藻的采样与检测工作。
[0031]
步骤3、春季调控。在春季2~5月,针对目标水体,通过船只以水泵对目标水体投加偏硅酸钠水溶液,溶液以目标水体中的水来溶解偏硅酸钠(na2sio3.5h2o)制成(配比比例为 1:3),使目标水体中偏硅酸含量>11.70mg/l,促进硅藻快速繁殖并成为优势藻类且水体中的氮、磷被硅藻消耗掉,并视消耗情况定期补充偏硅酸钠水溶液(一般每5天补充一次)。如硅藻密度接近水华阈值标准(0.5x106cells/l),则应停止投加偏硅酸钠水溶液。
[0032]
步骤4、控制目标。在6月,确保水体的氮含量≤1.0mg/l、磷含量≤0.10mg/l,此时氮、磷含量视为安全范围内,蓝藻可以正常生长,但水华爆发风险较小。
[0033]
步骤5、蓝藻监测。在7~10月,每月进行一次蓝藻的采样(定性与定量),如蓝藻密度降至水华阈值标准之下、蓝藻水华不再爆发,可视为蓝藻密度初步控制成功;若蓝藻控制不成功,则继续投加偏硅酸钠水溶液。
[0034]
步骤6、秋季调控。进入秋季(10~12月)后,实施开展秋季调控,随着水温下降,此时蓝藻密度逐渐下降,硅藻密度逐渐上升,实施重复步骤3,直至硅藻成为水体优势藻。
[0035]
步骤7、竖年的春季调控。当年春季、秋季调控工作完成后,至下一年度起,重复步骤2、3、 4、5、6,若下一年度夏季水体蓝藻密度持续下降、且水华现象不再爆发,则视为目标水体的蓝藻水华控制初步成功。若仍出现蓝藻水体密度较高,则应继续投加偏硅酸钠水溶液。投加时间不受到年度控制,以水体中硅藻成为水体优势藻、蓝藻水华全年基本不爆发为最终目标。
[0036]
以上实施例仅为本发明的示例性实施例,不用于限制本发明,本发明的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本发明的实质和保护范围内,对本发明做出各种修改或等同替换,这种修改或等同替换也应视为落在本发明的保护范围内。
当前第1页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1