[發明專利]一種改善富營養化水體水質的方法

無效

• 申請號: 200810059940.2
• 申請日: 2008-03-04
• 公開（公告）號: CN101234824A
• 公開（公告）日: 2008-08-06
• 發明（設計）人: 吳根福
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: C02F3/34
• 分類號: C02F3/34
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司
• 代理人: 張法高

技術領域

本發明屬于環境保護技術領域，涉及一種水污染治理方法，特別是一種改善富營養化水體水質的方法。

技術背景

隨著工農業生產的發展和人們物質生活水平的提高，大量含有高濃度營養鹽的工業污水和生活污水被排入水體，引起水體的富營養化。富營養化的結果導致藻類的大量生長，嚴重時甚至引起水華的發生。藻類在生長過程中可能會釋放藻毒素，藻類死亡后的殘骸為微生物提供了營養，促使微生物不斷繁殖，從而消耗大量溶解氧，氧氣的大量消耗不僅會引起水生動物的窒息死亡，而且會促進厭氧微生物的生長和代謝，產生大量CO₂以及硫化氫等臭味物質，影響水體的正常功能。

富營養化是一個全球性的環境難題，雖然富營養的現象已廣為所知，但對其機理還知之甚少，這給富營養化的防治增添了不少難度。在影響生產力的各種元素中，氮和磷是最常見的限制性營養因子，因此控制氮磷負荷成為許多水生生態系統富營養化防治的重點。目前控制富營養化最常用的措施是控制外源污染物的流入，雖然對點源污染的控制比較容易操作，但面源污染的控制很難完全得到實施，再加上沉積物(底泥)中氮和磷的釋放，使得富營養問題在一定時期內很難得到解決。目前國內絕大多數水體，特別是城市周邊的湖泊都存在著這一問題。

對富營養導致的水華治理，國內外進行了大量的研究。目前治理藻類水華的方案主要有物理處理法、化學處理法、生物處理法和綜合處理法。物理處理法包括換水法、機械打撈法和超聲波破碎法。換水法是用清潔的、營養程度較低的水來取代富營養程度嚴重、藻類大量生長的水，該法只適用于小型的、水源比較豐富的水域；機械打撈法就是用一物理裝置撈取水體中的絲狀藻類和其它漂浮物，由于我國地處溫帶和亞熱帶，大部分水域的水華是由藍藻暴發引起的，而藍藻是一類單細胞生物，細胞直徑只有幾個微米，要撈取它需用孔徑極微的濾膜，該法勞動強度大，消耗動力高，只適用于藻類細胞粘連、水華嚴重的水域，且治標不治本；超聲波破碎法是用一定功率的超聲波處理水體，使藻類破碎死亡的方法，此法雖然暫時抑制了藻類的生存，但藻類細胞破裂后釋放的營養物質反而會加重水體的富營養化程度。化學法是用硫酸銅、季銨鹽、高錳酸鉀、聚合氯化鋁、硫酸亞鐵等化學藥劑，對過多的藻類進行殺滅、絮凝和沉降，能夠比較迅速改善水質。但是，由于沒有從根本上消除營養源，這些效果只是暫時的、局部的，而且這些化學藥劑的長期使用，會引起化學物質的積累，造成二次污染。生物處理法就是用放養水生動物，種植沉水植物或挺水植物，投放微生物菌劑等方法，利用動植物對營養鹽的吸收作用和微生物對營養鹽的降解作用改善水質。其優點是不會引起二次污染，缺點是作用緩慢，對已經發生的水華不能立即去除，且種植水生植物會破壞旅游水體的景觀，對某些淤泥厚而舒松的水體(如杭州西湖)，放養的螺絲、蚌類、蟹類等水生動物會因陷入污泥而窒息死亡；投放微生物菌劑會增加水體的凈負荷，而且對廣袤的水體來說，只能是杯水車薪。復合法是用含有微生物菌劑的黏土來吸附包裹水體中的藻類，然后用絮凝劑絮凝沉降已經包裹住藻類的黏土，達到藻類沉降的目的，該法雖然作用迅速，但沒有從根本上消除營養源，而且黏土的大量使用會引起水體的沼澤化。

發明內容

本發明的目的就是針對現有技術的不足，提供一種新的改善富營養化水體水質的方法。通過該方法可以在不影響旅游景觀和不增加勞動力成本的前提下，改善水體水質。

本發明方法是一個以船泊為載體的水質綜合治理措施。本發明能在不影響旅游景觀和不增加勞動力成本的前提下，改善水體水質，可應用于以旅游為主要功能的湖泊、河流、水庫等富營養水體，控制水華的形成。

本發明方法的步驟包括：

1、篩選功能微生物菌株；

2、將篩選出的微生物分別培養至對數生長后期；

3、離心收集微生物細胞，用蒸餾水洗滌并稀釋至1×10⁶～1×10⁸個/毫升；

4、將稀釋后的微生物細胞固定化；

5、將固定化后的微生物細胞填充在生物反應裝置內；

6、將生物反應裝置安裝在船舶底部。

其中步驟1中所述的功能微生物菌株是指對水體凈化具有輔助作用的微生物菌株，可以是能將水體中的硝態氮轉化為氮氣的脫氮微生物菌株，或能將磷酸鹽吸收并聚合的聚磷微生物菌株，也可以是對某一特定污染物具有降解作用的微生物如石油分解菌株。功能微生物菌株篩選方法采用微生物生物技術中常用的平板稀釋法，可以在有氧條件下篩選，也可以在缺氧條件下篩選。