固着藻藻坪系统去除养殖水体中有害污染物的方法及系统技术方案

一种固着藻藻坪系统去除养殖水体中有害污染物的方法及系统，包括以下步骤：获取自然水体中固着藻类生物量，以及培养固着藻类发育特定生物量所需要的时间；获取固着藻类生长速率，并记录最大生长速率时的光强、滞留时间，以及水体深度；建立有害污染物去除率与滞留时间、污染负荷以及固着藻类生物量的关系；确定养殖水体处理量，构建固着藻藻坪系统；将养殖水体引入固着藻藻坪系统，运行固着藻藻坪系统去除养殖水体中有害污染物，如氨氮、重金属、环境激素以及抗生素等；对固着藻类进行收割，清理固着藻藻坪系统。本发明专利技术通过优化水体在循环过程中固着藻类繁殖所需的生长环境，保持藻类最大生长速率，从而去除养殖水体中的有害污染物，达到改善水产养殖环境，提高水产品质量，从源头确保水产品质量安全。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及水产养殖水体的治理
，特别是涉及一种固着藻藻坪系统去除养殖水体中有害污染物的方法及系统。
技术介绍
随着人口的增长、养殖业和畜牧业的发展以及化肥施用量的不断增加以及饲料的投放等，致使大量氨氮、重金属、环境激素和抗生素等有害污染物进入水体，导致水产养殖的水体环境不断恶化，影响水产品产量和质量安全。现有技术中，对污染水体的治理技术主要集中在添加化学絮凝剂、截污、人工曝气以及人工湿地和人工浮岛等，这些修复方式运作成本高，去除效率低，处理周期长。并且上述处理方法往往改变水体原有的生物群落结构和生态环境，不适用于水产养殖水体的修复。因此，在不改变原有生态环境的基础上，选择合适的修复技术，是改善水产养殖环境，提高水产品质量的首要选择。目前，利用水生植物修复水体污染开始受到人们的关注，但是水生植物生长周期长，去除效率低，清理工程量大，清理成本高。
技术实现思路
为了解决现有技术存在的不足，本专利技术的目的在于提供一种固着藻藻坪系统去除养殖水体中有害污染物的方法及系统，利用水体中固着藻类这一微观群体处理水产养殖水体中的氨氮、重金属、环境激素和抗生素等有毒有害污染物，水体中的藻类不仅生物量大，代谢速率快，生长周期短，还能通过光合作用释放氧气，增加水体中的溶解氧，在原生态环境基础上，能进一步改善水体环境质量。为实现上述目的，本专利技术提供的固着藻藻坪系统去除养殖水体中有害污染物的方法，包括以下步骤：（1）获取自然水体中固着藻类生物量，以及培养固着藻类发育到特定生物量所需要的时间；（2）获取固着藻类生长速率，并记录最大生长速率时的光强、滞留时间，以及水体深度；（3）建立有害污染物去除率与滞留时间、污染负荷以及固着藻类生物量的关系；（4）确定养殖水体处理量，构建固着藻藻坪系统；（5）将养殖水体引入固着藻藻坪系统，运行固着藻藻坪系统去除养殖水体中有害污染物；（6）对固着藻类进行收割，清理固着藻藻坪系统。进一步地，步骤（2）所述的固着藻类生长速率与所述固着藻类生物量、固着藻类发育到特定生物量所需要的时间的关系如下：其中：v为固着藻类生长速率；B为单位面积固着藻类生物量；t为固着藻类发育到特定生物量所需要的时间。进一步地，步骤（3）所述的有害污染物去除率与滞留时间、污染负荷以及固着藻类生物量的关系为：r=f（B）+f（C）+f（T）其中，r为有害污染物去除率；B为单位面积固着藻类生物量；C为污染负荷；T为滞留时间。进一步地，所述步骤（4）是在最大固着藻类生长速率和最大有害污染物去除效率时，确定养殖水体的处理量，构建固着藻藻坪系统。更进一步地，步骤（6）是根据有害污染物去除效率，决定藻类去除频率，清理固着藻藻坪系统。为实现上述目的，本专利技术提供的固着藻藻坪系统，其根据最大固着藻类生长速率和最大有害污染物去除效率，确定养殖水体的处理量构建而成。进一步地，所述的固着藻藻坪系统，包括本体、入水口、出水口，以及固着基，其中，在所述入水口和出水口分别设置在所述本体的侧面；所述固着基置于所述本体的底部。更进一步地，所述固着基为2nm的尼龙纱网。本专利技术的固着藻藻坪系统去除养殖水体中有害污染物的方法及系统，通过应用生态工程技术，利用不同的水力学参数（养殖水体滞留时间、水深等），培养固着藻类，通过藻类生长代谢，去除水体中氨氮、重金属、环境激素和抗生素等有害污染物。本专利技术是将水产养殖水体引流经过特殊设计的固着藻藻坪培养系统，在自然条件下培养出固着藻类，藻类通过光合作用作为驱动力，吸收水体中的有毒有害污染物，增加水中的溶解氧，减少水体有机质和重金属的含量，达到净化水体，缓解水体富营养化的趋势，改善水产养殖环境。本专利技术的固着藻藻坪系统去除养殖水体中有害污染物的方法及系统，具有如下优点和积极效果：（1）该技术与传统水质处理技术相比较，其操作工艺简单，运行成本低，环境兼容性好；（2）发挥净水作用的藻类种群由本地种群构成，不会引入入侵物种，不存影响原有生态环境的风险；（3）由生态工程技术保证的绿色能源——太阳能驱动；（4）藻类的光合作用，移除有害污染物的同时，增加水中的溶解氧，改善水体环境；（5）模块化设计，可以根据水质改善需要，灵活应用到不同的水产养殖区域；（6）有害污染物移除效率可以由生物产量和其化学成分直接量化分析，易于评估；（7）藻类产出，作为有价值的净水副产品（生物柴油、活性物质、藻类油脂等），可以推动绿色经济。本专利技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。附图说明附图用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，并与本专利技术的实施例一起，用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的限制。在附图中：图1为根据本专利技术的固着藻藻坪系统去除养殖水体中有害污染物的方法流程图；图2为根据本专利技术的固着藻藻坪系统示意图。具体实施方式以下结合附图对本专利技术的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。本专利技术设计一种人工固着藻藻坪净化系统去除养殖水体中氨氮、重金属、环境激素和抗生素等有毒有害污染物的工艺技术。通过养殖水体的固着藻类在固着藻藻坪净化系统中繁殖所需的生长环境（滞留时间、水深等），保持藻类最大生长速率，从而去除水产养殖水体中的过剩的氨氮以及重金属等有害污染物，达到改善水产养殖环境，提高水产品质量，从源头确保水产品质量安全。图1为根据本专利技术的固着藻藻坪系统去除养殖水体中有害污染物的方法流程图，包括以下步骤：首先，步骤101，从自然水体中提取固着藻类，确定自然水体中的固着藻类生物量，对固着藻类进行培养，确定固着藻类发育到特定生物量所需要的时间。本专利技术中，设计长3.5m，宽0.3m，高0.2m的人工固着藻藻坪净化系统培养装置作为培养装置，用水泵作牵引力将自然水体引入培养装置，进行循环流动，滞留时间24小时，以保证培养水质保持自然水体。记录水温和气温，设计不同的光照强度、滞留时间和水深等技术参数，观测不同参数组合，培养系统藻类发育到特定生物量所需要的时间。步骤102，根据自然水体中的固着藻类生物量、固着藻类发育到特定生物量所需要的时间，获得固着藻类的生长速率。将生长速率最大的光强、滞留时间和水体深度等技术参数，作为最优参数组合。本专利技术中，固着藻类生长速率与单位面积固着藻类生物量、固着藻类发育到特定生物量所需要的时间之间的关系如下式：其中：v：固着藻类生长速率（g/（m2·d））;B：单位面积固着藻类生物量（g/m2）;t：固着藻类发育到特定生物量所需要的时间（d）。步骤103，建立有害污染物去除效率和滞留时间、污染负荷以及生物量的关系，动态拟合出三个变量与有害污染物去除效率的关系。（1）去除率——滞留时间（T）对应关系：r=f（T）（2）去除率——污染负荷（C）对应关系：r=f（C）（3）去除率——固着藻生物量（B）对应关系：r=f（B）（4）去除率——滞留时间、有害污染物负荷和固着藻生物量对应关系：r=f（B）+f（C）+f（T）。步骤104，根据上述固着藻类生长速率和有害污染物去除效率，确定最大固着藻类生长速率和最大有害污染物去除效率，并确定养殖水体的处理量。步骤105，根据上述步骤102、步骤103，构建固着藻藻坪系统，并进行实际安装本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种固着藻藻坪系统去除养殖水体中有害污染物的方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）获取自然水体中固着藻类生物量，以及培养固着藻类发育特定生物量所需要的时间；（2）获取固着藻类生长速率，并记录最大生长速率时的光强、滞留时间，以及水体深度；（3）建立有害污染物去除率与滞留时间、污染负荷以及固着藻类生物量的关系；（4）确定养殖水体处理量，构建固着藻藻坪系统；（5）将养殖水体引入固着藻藻坪系统，运行固着藻藻坪系统去除养殖水体中有害污染物；（6）对固着藻类进行收割，清理固着藻藻坪系统。

【技术特征摘要】
1.一种固着藻藻坪系统去除养殖水体中有害污染物的方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）获取自然水体中固着藻类生物量，以及培养固着藻类发育特定生物量所需要的时间；（2）获取固着藻类生长速率，并记录最大生长速率时的光强、滞留时间，以及水体深度；（3）建立有害污染物去除率与滞留时间、污染负荷以及固着藻类生物量的关系；（4）确定养殖水体处理量，构建固着藻藻坪系统；（5）将养殖水体引入固着藻藻坪系统，运行固着藻藻坪系统去除养殖水体中有害污染物；（6）对固着藻类进行收割，清理固着藻藻坪系统。2.根据权利要求1所述的固着藻藻坪系统去除养殖水体中有害污染物的方法，其特征在于，步骤（2）所述的固着藻类生长速率与所述固着藻类生物量、固着藻类发育到特定生物量所需要的时间的关系如下：其中：v为固着藻类生长速率；B为单位面积固着藻类生物量；t为固着藻类发育到特定生物量所需要的时间。3.根据权利要求1所述的固着藻藻坪系统去除养殖水体中有害污染物的方法，其特征在于，步骤（3）所述的有害污染物去除率与滞留时间、污染负荷以及固着藻类生物量的关系为：r=f（B）+f（C）+f（T）其中，r为有害污染物去除率；B...

【专利技术属性】
技术研发人员：晏维金，李艳强，王芳，余其彪，
申请(专利权)人：中国科学院地理科学与资源研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11