[發(fā)明專利]一種降低生態(tài)危害的藍(lán)藻水華預(yù)防性治理方法和應(yīng)用

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110753103.5
• 申請日: 2021-07-02
• 公開（公告）號: CN113428966A
• 公開（公告）日: 2021-09-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉瑩;蔣蘊涵
• 申請（專利權(quán)）人: 山東大學(xué)
• 主分類號: C02F1/72
• 分類號: C02F1/72;C02F1/50
• 代理公司: 濟南圣達(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37221
• 代理人: 張曉鵬

本發(fā)明涉及一種降低生態(tài)危害的藍(lán)藻水華預(yù)防性治理方法和應(yīng)用。所述方法為：在藍(lán)藻細(xì)胞生命周期的早期階段，向表層水體投加過氧化氫，投加過氧化氫后的表層水體中過氧化氫的濃度＜2mg/L。降低過氧化氫除藻劑的投加劑量，創(chuàng)新地在藍(lán)藻水華形成之前投加過氧化氫抑制藍(lán)藻生長，預(yù)防藍(lán)藻水華形成，降低藍(lán)藻毒素合成量，并保護藍(lán)藻以外的非目標(biāo)水生生物。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于環(huán)境水體的水華污染治理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種降低生態(tài)危害的藍(lán)藻水華預(yù)防性治理方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)

公開該背景技術(shù)部分的信息僅僅旨在增加對本發(fā)明的總體背景的理解，而不必然被視為承認(rèn)或以任何形式暗示該信息構(gòu)成已經(jīng)成為本領(lǐng)域一般技術(shù)人員所公知的現(xiàn)有技術(shù)。

藍(lán)藻水華導(dǎo)致水體惡臭缺氧，破壞水生態(tài)平衡，向水環(huán)境釋放對人類和動物具有致癌致畸效應(yīng)的多種藍(lán)藻毒素，產(chǎn)生嚴(yán)重的生態(tài)危害，是水質(zhì)安全面臨的重大威脅。

現(xiàn)有的藍(lán)藻水華治理方法包括除藻劑治理法、污染負(fù)荷削減法、超聲波治理法、機械打撈法、紫外線輻照法、生物化感法、超級氧化法等。上述方法中，投加除藻劑具有起效快、殺藻效果好、治理成本低等多種優(yōu)勢。然而現(xiàn)有的藍(lán)藻水華治理方法中，除藻劑通常投加于藍(lán)藻水華形成之后，此時藍(lán)藻密度很高，消耗除藻劑的劑量很大。很多除藻劑如硫酸銅、次氯酸鈉、二氧化氯、戊二醛和高錳酸鉀對藍(lán)藻以外的非目標(biāo)水生生物具有很強的毒性，且高劑量的除藻劑在使用后殘留在水環(huán)境中形成二次污染。

過氧化氫是一種環(huán)境友好的除藻劑，投入水體后分解為氧氣和水，不產(chǎn)生二次污染。向已經(jīng)形成藍(lán)藻水華的水體中投加5～20mg/L的過氧化氫可以有效抑制和殺滅藍(lán)藻，并且氧化分解藍(lán)藻毒素。然而，大于2mg/L的過氧化氫同樣會對非目標(biāo)水生生物產(chǎn)生危害。

現(xiàn)有的利用過氧化氫進行水華治理的技術(shù)，如果施加低濃度的過氧化氫的話，一般需要與紫外線或混凝劑聯(lián)用，但是這個過程能耗較大，如果治理面積較大，成本很高，加入混凝劑也會污染水質(zhì)。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明的目的是提供一種降低生態(tài)危害的藍(lán)藻水華預(yù)防性治理方法和應(yīng)用。降低過氧化氫除藻劑的投加劑量，創(chuàng)新地在藍(lán)藻水華形成之前投加過氧化氫抑制藍(lán)藻生長，預(yù)防藍(lán)藻水華形成，降低藍(lán)藻毒素合成量，并保護藍(lán)藻以外的非目標(biāo)水生生物。本發(fā)明的目的還在于提供該方法在治理藍(lán)藻水華水體中的應(yīng)用。

為了解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案為：

第一方面，本發(fā)明提出了一種降低生態(tài)危害的藍(lán)藻水華預(yù)防性治理方法，所述方法為：在藍(lán)藻細(xì)胞生命周期的早期階段，向表層水體投加過氧化氫。

藍(lán)藻具有原核細(xì)胞結(jié)構(gòu)，與其他水生生物相比，藍(lán)藻的光合系統(tǒng)和核體沒有細(xì)胞器保護，容易被過氧化氫氧化破壞。水生生物對過氧化氫的敏感性順序為藍(lán)藻真核微藻水生植物水生動物。所以只要控制好過氧化氫的投加劑量，可以不對非目標(biāo)水生生物產(chǎn)生危害。

而且，藍(lán)藻細(xì)胞密度越低，對過氧化氫的敏感程度越高。將過氧化氫投加于藍(lán)藻水華形成之前的水體中，此時藍(lán)藻細(xì)胞處于生命周期的早期階段，水體中的低密度藍(lán)藻細(xì)胞對過氧化氫十分敏感，過氧化氫的投加劑量可以降低到2mg/L以下。低濃度的過氧化氫可以選擇性抑制藍(lán)藻生長和阻止藍(lán)藻水華形成，而不對非目標(biāo)水生生物產(chǎn)生危害。而在藍(lán)藻細(xì)胞的對數(shù)生長期施加過氧化氫，對藍(lán)藻細(xì)胞的抑制效果會降低，投加劑量會上升。

過氧化氫還可以直接氧化分解已經(jīng)釋放到胞外的藍(lán)藻毒素，投加過氧化氫可有效降低水體中藍(lán)藻毒素的濃度，并且過氧化氫可以產(chǎn)生氧化壓力，直接降低藍(lán)藻細(xì)胞中藻毒素合成酶的含量和活性，導(dǎo)致胞內(nèi)藍(lán)藻毒素的合成量下降。低濃度過氧化氫抑制藍(lán)藻生長的同時并不導(dǎo)致藻細(xì)胞破裂和死亡，因此不會導(dǎo)致藍(lán)藻毒素向胞外大量釋放。

現(xiàn)有的，直接利用過氧化氫治理水華的過程中，通常與紫外線或混凝劑配合使用。