專利名稱：一種利用水體擾動抑制藍(lán)藻生長的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及抑制藍(lán)藻生長的方法，特別涉及一種利用水體擾動抑制藍(lán)藻生長的方法。
背景技術(shù)：
近年來，我國的水體富營養(yǎng)化的狀況越來越嚴(yán)重，導(dǎo)致藍(lán)藻大量爆發(fā)，水體被污染，水質(zhì)惡化，嚴(yán)重影響了經(jīng)濟(jì)和社會的發(fā)展。特別是在一些飲用水水源地的監(jiān)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。目前的抑制監(jiān)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(rèn) 為是最安全，最環(huán)保的方法。物理方法主要包括人工或機(jī)械打撈、絮凝、遮光、超聲及曝氣等技術(shù)，現(xiàn)存技術(shù)費(fèi)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
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(lán)藻的生長，防止水華的發(fā)生，起到保護(hù)水源的作用。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案—種利用水體擾動抑制藍(lán)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)恿鳎瑥亩种圃孱惿L。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O. 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。經(jīng)過實(shí)驗(yàn)證明，O. 35m/s的縱向流是能夠破壞監(jiān)藻自身浮力調(diào)節(jié)機(jī)制的最小水流。水體的上下擾動破壞了藍(lán)藻的生境，能夠抑制藍(lán)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，從而抑制監(jiān)藻的生長。本發(fā)明由于采取以上技術(shù)方案，其具有以下優(yōu)點(diǎn)I、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?xiàng)l件溫和以及處理效果持久等優(yōu)點(diǎn)。2、由于藍(lán)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(lán)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。3、水體的上下擾動將水面之下的藍(lán)藻帶到水體表面，使其受強(qiáng)光照射而受到光抑制傷害，從而抑制其生長。4、水體的上下擾動將表層的藍(lán)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(lán)藻的生長繁殖。5、水體的上下擾動將表層的藍(lán)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，從而抑制了監(jiān)藻的生長繁殖。6、由于上層水體與下層水體的溫差，水體的上下擾動使藍(lán)藻在短時間內(nèi)不斷經(jīng)歷溫度的變化，從而抑制其生長。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，從而抑制監(jiān)藻的生長， 降低監(jiān)藻水華爆發(fā)的風(fēng)險。


圖I是水體擾動示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明的進(jìn)行詳細(xì)的描述。以下實(shí)施例中使用美國SolarBee，Inc.公司的SB10000vl8水體擾動器進(jìn)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I所示利用電機(jī)b驅(qū)動葉輪
a,電機(jī)b之下安置導(dǎo)流管C，導(dǎo)流管自上至下伸向水底，電機(jī)運(yùn)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O. 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(shí)例對本發(fā)明進(jìn)行說明實(shí)施例I :本實(shí)驗(yàn)在實(shí)驗(yàn)室的氣候培養(yǎng)箱中進(jìn)行，以銅綠微囊藻作為藍(lán)藻的代表，培養(yǎng)液為BG-Il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(shí)驗(yàn)組和對照組，實(shí)驗(yàn)組的條件為光暗比I : 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I : I、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(shí)驗(yàn)周期14天。所的結(jié)果如表I所示表I :葉綠素濃度隨時間的變化
權(quán)利要求
1.一種利用水體擾動抑制藍(lán)藻生長的方法，其特征在于利用水體擾動裝置，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。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的利用水體擾動抑制監(jiān)藻生長的方法，其特征在于所述縱向的水體擾動是在水體中心位置，制造一個流量為11000L/min的直接縱向流，和流量為26000L/min的誘導(dǎo)縱向流。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述方法，其中，所述水體擾動裝置的結(jié)構(gòu)包括電機(jī)驅(qū)動葉輪，電機(jī)和電機(jī)之下安置的導(dǎo)流管；電機(jī)開啟時可驅(qū)動葉輪使下層水體通過導(dǎo)流管提升至上層。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的利用水體擾動抑制藍(lán)藻生長的方法，其特征在于所述縱向流的流速為O. 35m/s。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的利用水體擾動抑制監(jiān)藻生長的方法，其特征在于所述水體為直徑400m的圓形水體。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種利用水體擾動抑制藍(lán)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)恿鳎茐乃{(lán)藻的原有生境，抑制藍(lán)藻尋找最佳生境的能力；縱向水流還能將水體表面的藍(lán)藻帶到黑暗的水體底層，減少監(jiān)藻所能得到的光照、CO2；同時使藍(lán)藻不斷的經(jīng)歷從水體表層到底層溫差，從而抑制藍(lán)藻的生長繁殖，降低藍(lán)藻水華爆發(fā)的風(fēng)險，從而對水源水質(zhì)起到保護(hù)作用。
文檔編號C02F1/00GK102897857SQ201210396649
公開日2013年1月30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)