一種利用水體擾動抑制藍藻生長的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種利用水體擾動抑制藍藻生長的方法，將水體擾動裝置安裝在需要控藻的水域，該裝置能夠提升下層水體，產(chǎn)生縱向的高速水流和表面輻向?qū)恿?，破壞藍藻的原有生境，抑制藍藻尋找最佳生境的能力；縱向水流還能將水體表面的藍藻帶到黑暗的水體底層，減少藍藻所能得到的光照、CO2；同時使藍藻不斷的經(jīng)歷從水體表層到底層溫差，從而抑制藍藻的生長繁殖，降低藍藻水華爆發(fā)的風(fēng)險，從而對水源水質(zhì)起到保護作用。
【專利說明】一種利用水體擾動抑制藍藻生長的方法
[0001]本申請是以下申請的分案申請:申請日:2012年10月18日；申請?zhí)?201210396649.0 ;發(fā)明名稱:“一種利用水體擾動抑制藍藻生長的方法”。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明涉及抑制藍藻生長的方法，特別涉及一種利用水體擾動抑制藍藻生長的方法。
【背景技術(shù)】
[0003]近年來，我國的水體富營養(yǎng)化的狀況越來越嚴重，導(dǎo)致藍藻大量爆發(fā)，水體被污染，水質(zhì)惡化，嚴重影響了經(jīng)濟和社會的發(fā)展。特別是在一些飲用水水源地的藍藻爆發(fā)，由于藻毒素的大量釋放，直接威脅著城市飲用水的安全。
[0004]目前的抑制藍藻爆發(fā)的方法主要是用各種化學(xué)物理生物的方法殺藻和抑藻，由于化學(xué)和生物的方法存在不可控的二次污染和生態(tài)風(fēng)險，而物理方法不存在上述問題，被認為是最安全，最環(huán)保的方法。
[0005]物理方法主要包括人工或機械打撈、絮凝、遮光、超聲及曝氣等技術(shù)，現(xiàn)存技術(shù)費用昂貴，能耗巨大，不利于大規(guī)模的應(yīng)用和推廣。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]針對上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種低成本低能耗的物理抑藻方法。該方法能夠長期有效的抑制水華藍藻的生長，防止水華的發(fā)生，起到保護水源的作用。
[0007]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案:
[0008]一種利用水體擾動抑制藍藻生長的方法，包括利用水體擾動裝置，將下層的水體提升至上層，由此產(chǎn)生縱向的水體擾動，并在水體表面形成輻向?qū)恿?，從而抑制藻類生長。
[0009]所述方法包括縱向的擾動和橫向的擾動，縱向的擾動:在直徑400m的圓形水體中心位置，利用水體擾動裝置，在其導(dǎo)流管內(nèi)制造一個流量為11000L/min的直接縱向流，同時在導(dǎo)流管周圍形成一個流量為26000L/min的誘導(dǎo)縱向流，縱向流的流速約為0.35m/s ；橫向的擾動:縱向流將水體底層的水帶到水體表層，水從水體擾動裝置周圍向四周鋪開去，因而在水體表層形成一個輻向的表面層流。表層的水由于重力的作用最終又流向水底，這樣就在一定范圍的水體中形成了一個上下方向的環(huán)形流，使水體不斷的上下擾動。
[0010]經(jīng)過實驗證明，0.35m/s的縱向流是能夠破壞藍藻自身浮力調(diào)節(jié)機制的最小水流。水體的上下擾動破壞了藍藻的生境，能夠抑制藍藻的生長。同時表面的層流增加了水體中氧含量，特別是增加了底層水中氧含量，使底泥處于好氧狀態(tài)，減少底泥中營養(yǎng)鹽的釋放，從而抑制藍藻的生長。
[0011]本發(fā)明由于采取以上技術(shù)方案，其具有以下優(yōu)點:
[0012]1、水體擾動控藻技術(shù)是一種環(huán)境友好技術(shù)，具有操作簡單，控制容易，處理過程中不引入其他化學(xué)物質(zhì)，處理條件溫和以及處理效果持久等優(yōu)點。[0013]2、由于藍藻主要依靠自身的偽空胞調(diào)節(jié)浮力，在水體中尋找最佳生境。而水體的擾動，特別是上下方向的擾動，能夠抑制藍藻的這種能力，破壞其最佳生境，從而抑制其生長繁殖。持續(xù)的擾動，還能構(gòu)建出一個穩(wěn)定的有別于靜止水體的生態(tài)系統(tǒng)，從而使控藻效果更明顯。
[0014]3、水體的上下擾動將水面之下的藍藻帶到水體表面，使其受強光照射而受到光抑制傷害，從而抑制其生長。
[0015]4、水體的上下擾動將表層的藍藻帶到底層，使其失去光照而抑制其光合作用，從而抑制了藍藻的生長繁殖。
[0016]5、水體的上下擾動將表層的藍藻帶到底層，使其不能吸收到空氣中的C02而抑制其光合作用，從而抑制了藍藻的生長繁殖。
[0017]6、由于上層水體與下層水體的溫差，水體的上下擾動使藍藻在短時間內(nèi)不斷經(jīng)歷溫度的變化，從而抑制其生長。
[0018]7、底層水體氧含量的增加，減少了底泥中營養(yǎng)鹽的而釋放，從而抑制藍藻的生長，降低藍藻水華爆發(fā)的風(fēng)險。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1是水體擾動示意圖。
【具體實施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明的進行詳細的描述。
[0021]以下實施例中使用美國SolarBee，Inc.公司的SB10000vl8水體擾動器進行水體擾動，水體的擾動包括縱向擾動和橫向擾動，縱向擾動，如圖1所示:利用電機b驅(qū)動葉輪a,電機b之下安置導(dǎo)流管C，導(dǎo)流管自上至下伸向水底，電機運轉(zhuǎn)時使下層水體沿導(dǎo)流管自下至上流動，形成直接縱向流，同時在導(dǎo)管外圍會形成誘導(dǎo)縱向流，從而在直徑400m的圓形水體中心位置，在水體擾動裝置的導(dǎo)流管內(nèi)制造一個流量為11000L/min的直接縱向流1，在導(dǎo)流管周圍形成一個流量為26000L/min的誘導(dǎo)縱向流2，縱向流的流速約為0.35m/s。橫向擾動:縱向流(包括直接縱向流和誘導(dǎo)縱向流)將水體底層的水帶到水體表層，水從水體擾動裝置周圍向四周鋪開去，因而在水體表層形成一個輻向的表面層流3。表層的水由于重力的作用最終又流向水底，這樣就在一定范圍的水體內(nèi)形成了一個上下方向的環(huán)形水流。下面以具體實例對本發(fā)明進行說明:
[0022]實施例1:
[0023]本實驗在實驗室的氣候培養(yǎng)箱中進行，以銅綠微囊藻作為藍藻的代表，培養(yǎng)液為BG-1l培養(yǎng)液，初始體積為200ml，初始葉綠素濃度約為10 μ g/L，在500ml的三角瓶中培養(yǎng)，分為實驗組和對照組，實驗組的條件為:光暗比1:11、光照時溫度為30°C、黑暗時溫度為20°C，模擬水體的擾動情況；對照組的條件為:光暗比1: 1、光照時溫度為30°C、黑暗是溫度為25°C，模擬無擾動情況。每2天取樣一次，實驗周期14天。所的結(jié)果如表1所示:
[0024]表1:葉綠素濃度隨時間的變化
[0025]
【權(quán)利要求】
1.一種利用水體擾動抑制藍藻生長的方法，其特征在于: 利用水體擾動裝置，使水體下層的水從導(dǎo)流管的下端進入，在所述導(dǎo)流管中形成直接縱向流，并在所述導(dǎo)流管的周圍形成誘導(dǎo)縱向流，所述直接縱向流和所述誘導(dǎo)縱向流構(gòu)成縱向擾動；所述縱向擾動在所述水體表面形成輻向?qū)恿?，?gòu)成橫向擾動；所述輻向?qū)恿髁飨蛩?，形成環(huán)形水流，將水體表面的藍藻帶到水體下層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用水體擾動抑制藍藻生長的方法，其特征在于，通過調(diào)節(jié)所述直接縱向流的流量達到有效縱向流流速，所述有效縱向流流速是能破壞藍藻自身浮力調(diào)節(jié)機制的流速。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的利用水體擾動抑制藍藻生長的方法，其特征在于，所述有效縱向流流速最小為0.35m/so
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的利用水體擾動抑制藍藻生長的方法，其特征在于，所述直接縱向流的流量為11000L/min，所述誘導(dǎo)縱向流的流量為26000L/min。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的利用水體擾動抑制藍藻生長的方法，其特征在于，所述水體為直徑400m的圓形水體。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用水體擾動抑制藍藻生長的方法，其特征在于，利用水體擾動裝置的電機在開啟狀態(tài)下，驅(qū)動葉輪使下層水體通過所述導(dǎo)流管提升至上層。
7.一種水體擾動裝置，包括: 導(dǎo)流管，所述導(dǎo)流管兩端開口，管壁無副入口 ；所述導(dǎo)流管的上端安裝電機和電機驅(qū)動葉輪。
【文檔編號】C02F1/00GK103787433SQ201410047353
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2012年10月18日 優(yōu)先權(quán)日:2012年10月18日
【發(fā)明者】何義亮, 張波, 江成, 周偉 申請人:上海交通大學(xué)