[發明專利]一種小型水體水華生態防治的器具及制備方法

無效

• 申請號: 200910272668.0
• 申請日: 2009-11-06
• 公開（公告）號: CN101708901A
• 公開（公告）日: 2010-05-19
• 發明（設計）人: 胡光濟;侯浩波;張維昊;周旻;董峰
• 申請（專利權）人: 武漢大學
• 主分類號: C02F3/32
• 分類號: C02F3/32;C02F3/10
• 代理公司: 武漢宇晨專利事務所 42001
• 代理人: 王敏鋒

技術領域

本發明屬于水環境治理及生態修復技術領域，更具體涉及一種小型水體(池塘、城市人工景觀水體)水華生態防治器具，同時還涉及一種小型水體水華生態防治器具的制備方法。本發明適用于小型富營養化水體中水華的生態控制以及水體的生態修復。

背景技術

水體富營養化是當前世界水環境的普遍性問題。經濟的快速增長給各種天然水體帶來沉重的負荷，在外來物質和內源污染的綜合作用下，水體中營養鹽過剩，結果導致水體處于富營養化狀態。日趨嚴重的水體富營養化導致藻類異常增殖，水華頻繁出現，影響水體功能和水生生態系統的結構。此外，一些水華藻類會釋放藻毒素，藻毒素通過食物鏈的傳遞影響人類和其他動物的生理健康。對于小型水體，因其水量較少(平均深度不超過3m，面積幾十至幾百平方米)，相對封閉，生態群落較為簡單而導致其水體自凈能力較弱，更易遭受浮游藻類爆發所帶來的危害。水體富營養化所導致的水華實質上是生態系統退化問題，應該以生態的理念、思路、方法來探索治理水域污染的新途徑。

富營養化水體中浮游藻類的過量增殖危害巨大，因此如何有效地控制水華藻類是人們一直關注的課題。迄今，水體中抑制藻類生長的方法主要有物理法、化學法、動物捕食法等技術。化學技術是通過化學藥劑(統稱殺藻劑)來控制水中藻類的繁殖，常見的殺藻劑有硫酸銅和有機農藥等?；瘜W除藻技術雖能立竿見影，但它不可避免的破壞生態平衡并造成二次污染。物理除藻技術和傳統的生物捕食除藻則存在著操作時間長、難度大、費用高和不易控制等缺點，因而限制了它們的推廣應用。近十年來，人們通過對水生植物次生代謝產物的研究揭示出水生植物的化感抑藻效應，從而為尋找生態方法治理水華提供了新的思路。

化感作用即廣泛存在于生物之間的化學作用關系，也就是通常所說的相生相克作用。化感生物通過合成并釋放對目標生物具有強大生理調節活性的化學物質，影響目標生物的生長、發育和繁殖。水生或陸生植物化感抑藻是防治富營養化水體中浮游藻類過度增殖的一種生物手段。近年來，利用水生植物來控制富營養化水體中有害藻類的爆發性繁殖已經成為該領域的熱點和前沿。抑藻水生植物普遍存在于自然水體中，容易栽種或移植，其釋放的化感物質多為次生代謝產物，能在自然條件下短期降解。利用水生植物化感抑藻具有生態危險性低，副作用小和抑制效果明顯等優點。眾多研究表明，沉水植物中的穗狀狐尾藻、金魚藻等；挺水植物中的石菖蒲、蘆葦等；浮水植物中的鳳眼蓮、滿江紅等；陸生植物中的大麥秸稈、黑麥草等都能對不同的浮游藻類產生顯著的抑制效果。

目前該領域的研究多集中于活體水生植物化感抑藻的實驗室研究，而對收獲后的干燥水生植物體進行水華防治實踐卻少見報道。與活體植物相比，干燥植物體在儲存、運輸、處理和使用等方面具有優勢，且一些干燥植物體如大麥、水稻和玉米的秸稈均具有很強的抑藻能力，其中將大麥秸稈直接投入水體中抑制藻類的方法，已被應用于生態修復工程。利用干燥植物體進行浮游藻類控制具有以下優點：①作用對象范圍廣，效果顯著。目前發現多種水生陸生植物能夠對多種水華藻類產生抑制效果，對有毒藍藻的抑制效果最佳。②安全性高，滯后效應小。大多數化感物質為植物所產生的次生代謝產物，在自然水體中容易降解，可為水生無脊椎動物及魚類安全食用，對其他大型藻無危害，因此對水體自然生物群落幾乎不產生影響，不會給生態環境帶來過重的負面壓力和影響。③經濟成本低廉。具有化感抑藻能力的植物來源廣泛，容易獲得，且無能耗無需看護，可降低環境治理的費用。④實際操作簡易可行。向目標水體中投放干燥植物體簡單易行，無需專業技術人員便可施工，利于普及，各地區均可推廣使用。⑤對于水體水質有明顯促進作用，可有效提高水體透明度。

菖蒲(Acorus?calamus)是天南星科多年生挺水草本植物，在我國南北各省均有分布，常見于淺水池塘、水溝及溪澗濕地處。研究發現，菖蒲在活體狀態和干燥植物體狀態下能夠對銅綠微囊藻(Microcystis?aeruginosa)、水華魚腥藻(Anabaena?flos-aquae)和斜生柵藻(Scendesmus?obliquus)等水華藻類產生化感抑制作用，表現出較佳的水華防治能力。因此，可開發利用菖蒲干燥植物體進行富營養化水體的生態修復，旨在為小型水體中水華的生態防治提供新思路。