[發(fā)明專利]一種高效消除赤潮的改性粘土

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510712215.0
• 申請日: 2015-10-28
• 公開（公告）號: CN105236539B
• 公開（公告）日: 2018-07-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 曹西華;俞志明;劉揚
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院海洋研究所
• 主分類號: C02F1/52
• 分類號: C02F1/52;C02F103/08
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標(biāo)代理有限公司 21002
• 代理人: 周秀梅;李穎

本發(fā)明設(shè)計屬于水生態(tài)安全領(lǐng)域防災(zāi)減災(zāi)策略，進(jìn)一步的說涉及近海水域赤潮的控制與治理領(lǐng)域，具體是一種高效消除赤潮的改性粘土。改性粘土為無機(jī)鋁鹽、粘土礦物和氧化劑的復(fù)配物，其中按重量份數(shù)計，無機(jī)鋁鹽：粘土礦物：氧化劑＝1:1?500:0?50。使用時將該改性粘土與海水混合成均勻的懸濁液，按照一定濃度噴灑在赤潮水體表面，可以達(dá)到快速消除水體中大量赤潮生物的效果。該改性粘土能夠克服常見PAC改性粘土在治理赤潮時施用條件苛刻、難于高效大范圍施用的問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明設(shè)計屬于水生態(tài)安全領(lǐng)域防災(zāi)減災(zāi)策略，進(jìn)一步的說涉及近海水域赤潮的控制與治理領(lǐng)域，具體是一種高效消除赤潮的改性粘土。

背景技術(shù)

赤潮(Red tide)是指在一定的環(huán)境條件下，海水中的浮游微藻、原生動物或細(xì)菌等在短時間內(nèi)突發(fā)性增殖和聚集，而引起的水體生態(tài)系統(tǒng)嚴(yán)重破壞、水色變化的災(zāi)害性生態(tài)異常現(xiàn)象。

近年來我國近海赤潮爆發(fā)的頻率和強(qiáng)度不斷增加，已嚴(yán)重影響到近海生態(tài)安全。為有效地減輕赤潮災(zāi)害的危害，特別是在一些養(yǎng)殖區(qū)、育苗區(qū)和一些景觀或功能性水域，對可快速有效地消除赤潮的方法具有迫切需求。

目前，赤潮防治的方法主要有化學(xué)法、物理法、生物法。盡管從理論上講能夠治理赤潮的方法很多，但是符合無二次污染、成本低等要求的非常少，因此這些方法大多局限于實驗室研究中。能夠在赤潮爆發(fā)現(xiàn)場大規(guī)模應(yīng)用，并取得理想效果的就更少，因此赤潮治理仍是一個國際難題。

利用粘土治理有害藻華被證明是一種有效的方法，也可能是目前唯一得以大規(guī)模應(yīng)用的方法，它因成本低、來源廣、效率高、污染小而受到青睞。這種方法作用的主要原理是利用粘土顆粒和有害藻華生物的絮凝作用將有害藻華生物從水體表層沉降到底層。上世紀(jì)七十年代，日本開展了粘土法治理海水赤潮的現(xiàn)場研究，該方法成本低、無污染，引起了國際上的重視。上個世紀(jì)90年代韓國也利用黃土治理有害藻華，取得了良好的效果。但粘土原土對藻華生物的去除效率很低、用土量大是該方法的重要缺陷。在實際應(yīng)用時只能靠增加粘土用量來提高去除效率，容易存在淤泥渣量過大的情況。針對該缺陷，上世紀(jì)九十年代中國科學(xué)院海洋研究所俞志明研究員提出了利用粘土表面改性技術(shù)提高去除效率的粘土表面改性理論(Yu et al.1994a,1994b,1995)。在此理論指導(dǎo)下，制備出的PAC改性粘土(俞志明等，1994c)，大大提高了去除藻華生物的效率。但是在研究中發(fā)現(xiàn)，使用海水配制的PAC改性粘土懸浮液除藻效率低于去離子水配制的粘土懸浮液。在海水中治理有害藻華時，去除效率仍然具有較大的提升空間。提高改性粘土技術(shù)在去除海水有害藻華中的效率一直是研究的重點。

通過強(qiáng)氧化作用滅殺赤潮生物已經(jīng)有很多的報道，如有人提出了利用氧自由基專利號CN 1594136A，CN1810672A，CN102107944A和CN103058349A)，硫酸自由基(專利號CN101172692A)，該方法不僅能夠滅殺藻細(xì)胞，并且具有提高水體中氧含量、進(jìn)而提高水體中污染物降解速率的作用。但實踐中發(fā)現(xiàn)，通過滅殺途徑消除赤潮生物時需要的氧化劑劑量偏高，而且，滅殺藻細(xì)胞常常會造成藻細(xì)胞的破碎，細(xì)胞中的一些物質(zhì)，如藻毒素、胞內(nèi)溶解有機(jī)物等等會從細(xì)胞中釋放出來，可能會造成二次污染。而在絮凝沉降法消除赤潮生物時，藻細(xì)胞的運動能力會降低改性粘土去除藻華生物的效率，但若降低藻細(xì)胞的運動能力則能夠增強(qiáng)改性粘土去除藻華生物的效率。因此現(xiàn)急需一種行之有效的方式方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對海水赤潮治理提供一種高效消除赤潮的改性粘土。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為：

一種高效消除赤潮的改性粘土，改性粘土為無機(jī)鋁鹽、粘土礦物和氧化劑的復(fù)配物，其中按重量份數(shù)計，無機(jī)鋁鹽：粘土礦物：氧化劑＝1:1-500:0-50。

所述的高效消除赤潮改性粘土，其中無機(jī)鋁鹽為硫酸鋁、硫酸鋁水合物、氯化鋁、氯化鋁水合物中的一種或幾種的混合。