控制藍藻新思路----稀土吸附劑“藍藻一號”應用實驗

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一、藍藻背景知識

藍藻的形成主要是由于水體中氮、磷營養(yǎng)物質的富集，引起藻類及其它浮游生物迅速繁殖，而相繼出現的水體溶氧、生物多樣性降低及產生大量異味的水體富營養(yǎng)化現象，并最終導致魚類或其他生物大量死亡，水質惡化。

富營養(yǎng)化的指標主要有營養(yǎng)因子、環(huán)境因子和生物因子三類。其中營養(yǎng)因子是其根本原因，尤以氮、磷最為關鍵；其內在聯系表現為：

                              （chla指葉綠素a，SD指透明度）。

磷有著不同于有機物、氮、硫的性質，無論它是氧化態(tài)或還原態(tài)都極難以被轉化成氣態(tài)而轉移到大氣中，一般只能通過物化法和生物法把它濃縮到難溶或不溶于水的固體之中，再進一步與水分離，從而實現除磷過程。

二、“藍藻一號”作用原理

     現階段，常用的除磷方法包括生物、化學及物理吸附三種。生物除磷技術有厭氧/好氧工藝，如聚磷菌工藝的研究是當前的熱點，但其受污水溫度及酸堿度影響較大，往往需要二次除磷處理�；瘜W除磷原理是通過投加化學藥劑形成不溶性磷酸鹽沉淀物，包括鈣鹽、鐵鹽和鋁鹽等，常用的是石灰、硫酸鋁、鋁酸鈉、硫酸鐵、硫酸亞鐵及氯化亞鐵等；但其除磷效率不高、對水體pH值要求也較高。

吸附法除磷是利用某些多孔或比表面積大的固體物質對水中磷酸根離子的吸附親和力來實現污水中磷的去除。其中又包含物理吸附、離子交換形式的化學吸附及其固體表面沉積過程�！八{藻一號”的組成成分由自然界的粘土和稀土LX001組成，粘土主要成份是氧化硅和氧化鋁，含少量氧化鈣、氧化

鎂、氧化鐵等。LX001是自然界中普遍存在元素，在醫(yī)藥領域用于治療人體內磷酸鹽過多等疾病�！八{藻一號”中粘土部分是LX001的一個載體，LX001本身不溶于水，與磷酸鹽結合形成不溶性磷酸鹽，進而被鎖在粘土中。

藍藻一號通過兩種途徑發(fā)揮效力：首先藍藻一號在其下沉的過程中，吸收水體中的可溶性磷酸鹽；其次當藍藻一號穿過整個水體后，能在水體底部底泥上形成一層覆蓋層，阻止水體的二次污染-，在藍藻一號的處理區(qū)域，即使在水體底部由于所處的環(huán)境條件的改變而使部分可溶性磷酸鹽再次釋放出來，但由于其上有一層約為1～3mm厚的覆蓋層，能及時有效地捕獲可溶性磷酸鹽，從而使其不能重新釋放到水體中而造成對水體的二次污染。而在未經藍藻一號處理的區(qū)域，即便是原先沉淀下來的PO43-在其所處的環(huán)境發(fā)生變化時，也會變成可溶性的PO43-而重新釋放到水體中，從而造成對水體的二次污染，大量沉淀的PO43重新釋放到水體中可能會造成水體的富營養(yǎng)化，從而導致藍藻暴發(fā)。

可溶性磷酸鹽一旦被藍藻一號結合，就不再具有生物可利用性，即不能被藻類的生長和繁殖所利用。據研究，低氮磷比有利于藍藻進行固氮作用，高氮磷比則有利于綠藻繁殖。國外一些學者認為，氮磷比接近30：1能有效控制固氮藍藻的暴發(fā)。藍藻一號正是通過調整水體的氮磷比來改善藻類的種群結構的，當氮磷比大于30時，綠藻（有益藻）就可以逐步取代有害的藍藻而成為優(yōu)勢種群。

三、室內實驗

為進一步評估“藍藻一號”產品效果，先在實驗室內進行粗放的模擬藍藻處理實驗。實驗共設計四個濃度梯度（空白、0.5、1、2ppm），通過觀察48h內磷酸鹽含量變化，及肉眼觀察藻類顏色、豐度等初步判斷該產品的功效。

第一天：

時間	濃度	pH	氨氮mg/L	磷酸鹽mg/L	藻類顏色
7.15早9:00	空白	8.77	0.06×500	1.511×500	深綠
同上	0.5ppm	同上	同上	同上	同上
同上	1ppm	同上	同上	同上	同上
同上	2ppm	同上	同上	同上	同上

24h后：

時間	濃度	pH	氨氮mg/L	磷酸鹽mg/L	藻類顏色
16—9:00	空白	9.04	0.07×500	1.08×500	變化不大，深綠
同上	0.5ppm	8.82	0.01×500	1.59×500	淺綠
同上	1ppm	8.65	0.02×500	1.207×500	上層較清
同上	2ppm	8.59	0.01×500	0.412×500	上層較清

48h后：

時間	濃度	pH	氨氮mg/L	磷酸鹽mg/L	藻類顏色
17—9:00	空白	9.46	0.04×500	0.857×500	淺綠
同上	0.5ppm	9.47	0.03×500	0.374×500	淺綠
同上	1ppm	9.1	0.01×500	0.341×500	上層較清
同上	2ppm	9.18	0.01×500	0.374×500	上層澄清

  

  

  

四、結果

如上圖表示，結果發(fā)現：

1、不同濃度處理組和空白組pH值在實驗48h內無顯著性變化；氨氮值在

觀察48h時間內，均顯著性降低；但其拐點不同，實驗組（0.5、1、2ppm）在24h時，檢測發(fā)現氨氮值均顯著下降；空白組至48h時才顯著下降。磷酸鹽含量在48h內均呈現下降趨勢，其中3#（2ppm）組在24h檢測時，已顯著性降低，其他組至48h檢測時，顯著性降低。

2、從藻類圖片變化可以看出，高濃度處理組（2ppm）在實驗開始24h后，上層已明顯變清；其它實驗組（1#、2#）在24h內緩慢澄清，至48h觀察時，較清；對照組在48h內，略微變清。