一种快速控制蓝藻的方法技术

本发明专利技术属于环境生物技术领域，涉及一种快速控制蓝藻的方法。先用超声波对水体处理60秒以上，再向水体表面施加16℃以下的低温水，或者向水体表面施加16℃以下低温水的同时，向水体用超声波处理60秒以上。本发明专利技术方法组合使用低温水控藻与超声波控藻技术，能够产生明显协同效应。所需的短时超声波控藻技术的功率密度较低，所需的低温水用量较少。

【技术实现步骤摘要】
一种快速控制蓝藻的方法
本专利技术属于环境生物
，涉及一种快速控制蓝藻的方法。
技术介绍
由于水体富营养化导致蓝藻水华的频繁爆发,造成严重的生态破坏及巨大的经济损失。特别是，由于人类活动的加剧，以前较少发生蓝藻水华的深水水体，都开始发生蓝藻水华，如三峡水库支流水华在三峡大坝截流后变得日益严重。低温水控藻技术是深水水体中控制蓝藻水华的常用方法，其基本原理是将水库（或其它深水水体）中下层的低温水（低温水的密度较高）抽提至表层高温水区（高温水的密度较低），再借助其密度较高易于沉降的特性，携带水体表层漂浮的蓝藻沉至水体中下层。这种方法简便易行，但由于水的比热较大，需要很大的抽水量和较长的抽水时间（以周、月计）才能改变水的温度分层，从而起到控藻作用。超声波控藻技术也是控制蓝藻水华的常用方法，其基本原理是通过空穴作用破碎蓝藻的伪空胞等空腔结构，从而减少蓝藻浮力，进而促进蓝藻沉降。为避免超声波对其它水生生物的影响，通常采用的是低功率密度的超声波控藻。这种方法简便易行，但低功率密度超声波的破碎能力弱，也需要持续较长的处理时间（以日、周计）才能有效破碎藻细胞内的空腔结构，从而起到控藻作用。上述两项技术均是通过沉降技术控藻，但沉降原理不同。本专利技术将两项技术组合使用，使其发生协同作用：通过短时的低功率密度超声波减少蓝藻浮力，再通过少量的低温水携带蓝藻沉降，能够在30分钟至数小时内有效沉降除藻，从而大大缩短控藻时间。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种快速控制蓝藻的方法。本专利技术采用的技术方案是：先用超声波对水体处理60秒以上，再向水体表面施加16℃以下的低温水，或者向水体表面施加16℃以下低温水的同时，向水体用超声波处理60秒以上。超声波功率密度低至0.25W/L。低温水用量最低仅需25L/m2（控藻水面的面积）。本专利技术实施例中使用的超声波频率为120KHz。本专利技术方法组合使用低温水控藻与超声波控藻技术，能够产生明显协同效应。所需的短时超声波控藻技术的功率密度较低；所需的低温水用量较少。附图说明图1，单独超声波处理的除藻率。图2，加入8℃水后不同超声波预处理时长的除藻率。图3，加入11℃水后不同超声波预处理时长的除藻率。图4，加入14℃水后不同超声波预处理时长的除藻率。具体实施方式实施例1，八个长塑料管（高1.5m，内径0.1m，容积为11L），分为四组，向每组长塑料管中分别灌注0.5L30℃的经120KHz600w超声波预处理0、30、60、90s的野生铜绿微囊藻液，立即取各塑料筒水面下0.5cm处的藻液测其初始叶绿素a含量，每组两个塑料管在分别静置30min与4h后，取水面下0.5cm处藻液测其叶绿素a含量，计算除藻率%=(初始叶绿素a含量-30min/4h叶绿素a含量)/初始叶绿素a含量×100%。如图1所示，单独超声波处理（不加低温水）的除藻率较低（<15%），且超声30-60-90s除藻率增加不多。实施例2，八个长塑料管（高1.5m，内径0.1m，容积为11L），分为四组，向每组长塑料管中分别灌注0.5L30℃的经120KHz600w超声波预处理0、30、60、90s的野生铜绿微囊藻液，立即取各塑料筒水面下0.5cm处的藻液测其初始叶绿素a含量，再沿筒壁均匀加入8℃的水0.08L，每组两个塑料管在分别静置30min与4h后，取水面下0.5cm处藻液测其叶绿素a含量，计算除藻率%=(初始叶绿素a含量-30min/4h叶绿素a含量)/初始叶绿素a含量×100%。如图2所示。图2所示为超声波预处理后加8℃水静置30min/4h内水柱上层除藻率变化情况，ck组（无超声波处理）在4h时的除藻率为30%左右，比较低，说明单独低温水处理的效果不明显。超声波预处理30s、60s、90s后加入8℃水实验组的4h除藻率显著高于未超声对照组（P<0.05），且超声波预处理60s后静置4h除藻率最高（达71%），相对于ck组除藻率增加了超过30%（远高于单独超声波处理组的增幅，<15%，见图1），说明超声60s促使藻类沉降效果最好。而要达到较好的除藻效果，超声波预处理的时间应增加到60s以上，后加入8℃水能提高藻类沉降效率。实施例3，八个长塑料管（高1.5m，内径0.1m，容积为11L），分为四组，向每组长塑料管中分别灌注0.5L30℃的经120KHz600w超声波预处理0、10、60、120s的野生铜绿微囊藻液，立即取各塑料筒水面下0.5cm处的藻液测其初始叶绿素a含量，再沿筒壁均匀加入11℃的水0.08L，每组两个塑料管在分别静置30min与4h后，取水面下0.5cm处藻液测其叶绿素a含量，计算除藻率%=(初始叶绿素a含量-30min/4h叶绿素a含量)/初始叶绿素a含量×100%。如图3所示。图3显示，ck组（无超声波处理）在4h时的除藻率不到40%，说明单独低温水处理的效果不明显。超声波预处理10s、60s、120s后加入11℃水实验组的4h除藻率显著高于未超声对照组（P<0.05），且超声波预处理60s后4h除藻率高达83%，相对于ck组除藻率增加了超过40%（远高于单独超声波处理组的增幅，<15%，见图1），说明超声60s促使藻类沉降效果最好。而要达到较好的除藻效果，超声波预处理时间应增加到60s以上，后加入11℃水提高藻类沉降效率。实施例4，八个长塑料管（高1.5m，内径0.1m，容积为11L），分为四组，向每组长塑料管中分别灌注0.5L30℃的经120KHz600w超声波预处理0、10、60、120s的野生铜绿微囊藻液，立即取各塑料筒水面下0.5cm处的藻液测其初始叶绿素a含量，再沿筒壁均匀加入14℃的水0.08L，每组两个塑料管在分别静置30min与4h后，取水面下0.5cm处藻液测其叶绿素a含量，计算除藻率%=(初始叶绿素a含量-30min/4h叶绿素a含量)/初始叶绿素a含量×100%。如图4所示。图4显示，ck组（无超声波处理）在4h时的除藻率不到40%，说明单独低温水处理的效果不明显。超声波预处理10s、60s、120s后加入14℃水实验组的4h除藻率明显高于未超声对照组（P<0.05），且超声波预处理60s后4h除藻率高达86%，相对于ck组除藻率增加了超过40%（远高于单独超声波处理组的增幅，<15%，见图1），说明超声60s促使藻类沉降效果最好。而要达到较好的除藻效果，超声波预处理时间应增加到60s以上，后加入14℃水能提高藻类沉降效率。实施例5：室外水池验证测试当室外水池（长2m*宽2m*深1.5m）中驯养的野生微囊藻生长至叶绿素a浓度达到0.2mg/L时（以水下10cm处的表层水计），此时表层藻液水温为32℃，采用120KHz1500W超声波预处理60s后（功率密度仅为0.25W/L），再向水池表面泵入100L16℃冷水（其用量仅为25L/m2），静置1h后水下10cm处的表层水测定其叶绿素a含量约为0.1mg/L，即其除藻率达到约50%。同期设两个对照组水池，其中一个对照组水池只加入100L16℃冷水（但不经超声波处理），其1h后的除藻率约为0%；另一个对照组只采用120KHz1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种快速控制蓝藻的方法，其特征在于：先用超声波对水体处理60秒以上，再向水体表面加入16℃以下的低温水，或者向水体表面加入16℃以下低温水的同时，向水体用超声波处理60秒以上。

【技术特征摘要】
1.一种快速控制蓝藻的方法，其特征在于：先用超声波对水体处理60秒以上，再向水体表面加入16℃以下的低温水，或者向水体表面加入16℃以下低温水的同时，向水体用超声波处理60秒以上。2.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：程凯，
申请(专利权)人：湖北工业大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42