化学药剂控制再生水补给的景观水体水华的试验研究

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再生水回用可以缓解水资源短缺的压力。由于再生水中仍然含有较高的氮、磷等营养盐,加上景观水体本身的局限性,导致以再生水补给的景观水体在夏季容易大量生长藻类而爆发水华。水华的发生不但严重影响景观水体的正常功能,还会破坏生态环境。化学药剂能够快速有效地除藻,是控制景观水体水华的较好选择。 本课题选择药剂AI、AC、二氧化氯、二溴海因作为除藻剂,利用人工气候箱模拟藻类实际生长环境,针对绿藻水华优势藻普通小球藻和蓝藻水华优势藻铜绿微囊藻的不同生长时期进行除藻试验,确定每种药剂的最佳投药时机及最佳投药量。并通过药剂对青鳉鱼的急性毒性试验,对药剂的生态安全性进行了评价。试验结果表明:(1)AI投加量为0.5mg/L时可以在水华暴发前作为水质维护药剂使用;也可在水华暴发时作为应急药剂使用,控制蓝藻、绿藻型水华的最佳浓度分别为0.5mg/L、2mg/L。AI的48hLC50=3.62mg/L,96hLC50=3.34mg/L,安全浓度(SC)=0.36mg/L。建议使用AI时浓度小于2mg/L。(2)AC投加量为0.04mg/L时可在水华暴发前作为水质维护药剂使用,且药效可以维持一周以上;也可以在水华暴发时作为应急药剂使用,控制蓝藻、绿藻型水华的最佳浓度分别为0.02mg/L、0.16mg/L。AC的48hLC50=0.245mg/L,96hLC50=0.237mg/L,安全浓度(SC)=0.0245mg/L。建议使用浓度小于0.16mg/L。(3)二氧化氯和二溴海因在极短的时间内达到较好的除藻效果,可以作为水华暴发时的应急药剂使用。二氧化氯控制水华的最佳浓度为4mg/L;二溴海因控制蓝藻、绿藻型水华的最佳浓度分别为4mg/L、8mg/L。二氧化氯的48hLC50=0.379mg/L,96hLC50=0.379mg/L,安全浓度为0.0379mg/L;二溴海因的48hLC50=2.16mg/L;96hLC50=2.16mg/L,安全浓度(SC)=0.216mg/L。这两种药剂在除藻有效浓度范围内会对水体中的鱼类产生较大影响,需慎重使用。 应用流式细胞分析仪分析药剂对藻细胞叶绿素a荧光的影响及细胞膜的破坏情况,对药剂除藻机理进行了研究。结果表明:AI直接杀灭藻细胞;二氧化氯和二溴海因是在不破坏藻细胞壁的情况下,破坏细胞膜进入细胞内部,氧化胞内物质而达到除藻的目的。
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