富营养化水体控制技术

2014-07-05 00:05

　　3.2.3 生物控制

　　利用水生生物对藻类的捕食或竞争作用，投加这些抑制性的生物，再定期捕捞。该法投资省，而且利于建立合理的水生生态循环，因此，国内外从20世纪70年代起进行了广泛的研究。在分析鱼的种群的基础上，可针对实际情况选择适当的鱼类以滤食藻类及食藻微生物，包括我国常见的梭鱼、鲢鱼、草鱼等。可用的经济类水生植物有凤眼莲、莲子草、慈姑、茭白、水花生、菱角等。然而，这些生物在减少藻类的同时，本身也会排泄相当量的营养物，这意味着同时有较大比例的营养物进入矿化循环而没有真正被去除。水生生态十分复杂，在人为强烈干扰下，将造成系统不稳定，难以控制，不属于当地自然种群的引进生物可能留下长期隐患。因此，采用生物控制时必须仔细考虑带来的不利生态后果。

　　3.2.4 机械捕集

　　在水华出现时用船只捕捞藻类，收获的藻类可以加工成鱼食, 在上海等地有使用。该法易于控制，短期效果显著，但在藻类大量繁殖后再去除，工作量极大，事倍功半。

　　3.2.5 超声波除藻

　　20世纪90年代日本开始进行超声波抑藻杀藻技术的研究，目前在千叶湖进行较大规模的试验。我国清华大学等单位也进行了一定研究。初步结果表明，适当频率和强度的超声波处理5min就可以严重抑制藻类生长(减少50%)。高效、迅速、简单、无二次污染等显著优点使得超声波抑藻杀藻具有很大的吸引力。

　　超声波泛指频率在16kHz以上的声波，是物质介质中的一种弹性机械波，能在水中产生一系列接近于极端的条件,如超过重力加速度几万倍的质点加速度，空化泡破裂产生的瞬间高温和高压(4000K,500大气压)、急剧的放电,以及强烈的冲击波和射流等。由此衍生的二次波、辐射压、声捕捉、自由基、氧化剂等也可能较大程度地改变介质性质。

　　超声波可能的抑藻杀藻机理有：破坏细胞壁、破坏气胞、破坏活性酶。高强度的超声波能破坏生物细胞壁，使细胞内物质流出，这一点已在工业上运用。藻类细胞的特殊构造是一个占细胞体积50%的气胞，气胞控制藻类细胞的升降运动。超声波引起的冲击波、射流、辐射压等可能破坏气胞。在适当的频率下，气胞甚至能成为空化泡而破裂。同时，空化产生的高温高压和大量自由基，可以破坏藻细胞内活性酶和活性物质，从而影响细胞的生理生化活性。此外，超声波引发的化学效应也能分解藻毒素等藻细胞分泌物和代谢产物。超声波作用受多种因素影响，其中最重要的是频率和强度，对工艺条件的优化是下一步研究的重点。

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