本發(fā)明屬于環(huán)境
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體涉及一種利用微生物制劑治理藍(lán)藻水華的生物綜合防治方法。
背景技術(shù)：
：水華就是淡水水體中藻類大量繁殖的一種自然生態(tài)現(xiàn)象，是水體富營養(yǎng)化的一種特征，主要由于生活及工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中含有大量氮、磷、鉀的廢污水進(jìn)入水體后，藍(lán)藻(嚴(yán)格意義上應(yīng)稱為藍(lán)細(xì)菌)、綠藻、硅藻等藻類成為水體中的優(yōu)勢種群，大量繁殖后使水體呈現(xiàn)藍(lán)色或綠色的一種現(xiàn)象。人們在夏季所觀測到河(湖)面出現(xiàn)的藍(lán)藻水華暴發(fā)，一般是在高溫季節(jié)、強光條件和風(fēng)平浪靜時等特定環(huán)境條件的產(chǎn)物。如果在顯微鏡下觀測，就可以發(fā)現(xiàn)，在此之前水體中已懸浮有大量的微囊藻群體。一旦氣象與水文條件適合，微囊藻群體上浮、聚集在水表面形成水華，而表層以下水體中藻類的群體卻明顯減少。因此可以推斷，在水華形成前后，同一水柱中的葉綠素總量可能并沒有很大變化，在大多數(shù)情況下，這種突然出現(xiàn)的水華只不過是已存在、分散在水體中的藻類群體在適宜條件下的上浮、聚集、遷移至水面，在局部河(湖)區(qū)聚集，并為人們?nèi)庋鬯姷倪^程，而非藻類在短時間內(nèi)連續(xù)的快速生長所致。因此，藍(lán)藻水華的出現(xiàn)，從表觀現(xiàn)象上看確實是瞬時的暴發(fā)，但是其本質(zhì)卻顯然有一個逐漸發(fā)展與形成過程，是藻類生物量在水體中的一個逐漸增加的緩慢并可以預(yù)測的過程。其前提條件仍然是水體中已經(jīng)存在較大的藻類生物量。準(zhǔn)確地說，目前一般提及的暴發(fā)僅僅描述了短時間內(nèi)大量水華藍(lán)藻群體的空間位置的改變，主要是從水體中上浮到水體表層，或是由于風(fēng)的作用，在河岸的局部地區(qū)大量聚集，而不是生物量的“巨變”。下表為藍(lán)藻生長及水華形成的主要階段及主導(dǎo)影響因子?；谒{(lán)藻生長及水華形成的理論，如果要有效控制夏季藍(lán)藻水華，就不能等到其已經(jīng)形成巨大生物量，并且在城市河(湖)隨風(fēng)到處漂移擴(kuò)散后再采取措施，到那時，需要付出的人力物力將會大大增加。而應(yīng)該在藍(lán)藻越冬休眠或春季復(fù)蘇這些藻類生命過程中最薄弱的環(huán)節(jié)，即藻類大量繁殖形成水華之前，采取更加有針對性的措施來抑制藍(lán)藻的生長，在藻類大量復(fù)蘇生長前對其進(jìn)行削減，就有可能達(dá)到事半功倍的效果。截至目前，針對藍(lán)藻防治的方法主要是物理方法、化學(xué)方法和生物方法。物理方法主要是機(jī)械打撈，直接從水體中打撈、收集水華藻，減少生物量，以阻止水華的蔓延，并緩解水體的負(fù)荷；化學(xué)方法主要是在水體中投放殺藻劑以殺死藻細(xì)胞。常用的化學(xué)制劑主要有硫酸銅、高錳酸鹽、硫酸鋁、高鐵酸鹽復(fù)合藥劑、液氯等。這類物質(zhì)通過抑制藻類的各種酶的活性而產(chǎn)生作用。雖然能夠快速地產(chǎn)生作用，但是化學(xué)制劑帶來的很多“后遺癥”?；瘜W(xué)制劑本身往往都存在毒副作用，造成二次污染，對水體生物影響很大，使用化學(xué)藥劑后的河道不利于生物恢復(fù)；生物處理方法主要利用生物制劑快速抑制藻類的生長繁殖。它的作用機(jī)理是從自然環(huán)境里篩選出來對藻類生長有抑制效果的微生物經(jīng)過馴化培養(yǎng)而成。生物制劑中含有十幾種馴化的活性微生物和有益菌的代謝酶，產(chǎn)品一旦投入水體，產(chǎn)品中所含有的豐富的特選微生物便迅速分布在水體之中，以水中營養(yǎng)物質(zhì)(主要是氮、磷)為食物，快速并大量生長繁殖，與水中的藻類競爭營養(yǎng)源，從而使藻類缺乏營養(yǎng)死亡。技術(shù)實現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的在于提供一種利用微生物制劑治理藍(lán)藻水華的生物綜合防治方法，本發(fā)明中采用的高效復(fù)合微生物控藻劑中菌的含量是國內(nèi)同類產(chǎn)品菌株含量的十倍以上。本發(fā)明具有處理效率高、無二次污染、綠色、安全、高效等優(yōu)點，彌補了現(xiàn)有物理法和化學(xué)法治理技術(shù)的不足之處。本發(fā)明通過引入微生物競爭機(jī)制和微生物凈水機(jī)制，輔助科學(xué)實驗手段、人工機(jī)械操作方法來應(yīng)對水華治理的。微生物的競爭機(jī)制表現(xiàn)在微生物與藻類形成對氮磷營養(yǎng)物質(zhì)的競爭關(guān)系，減少藻類可利用的營養(yǎng)物質(zhì)的總量，從而抑制藻類的生長。微生物的凈水機(jī)制表現(xiàn)在微生物分解各種污染物為自身生長與活動提供能量與生長因子。水體中污染物不斷被去除，水質(zhì)得到凈化。本發(fā)明主要通過以下步驟來實現(xiàn)的：首先觀察水體判斷水華爆發(fā)級別；其次檢測水質(zhì)、藻類和微生物三個方面情況；最后進(jìn)行多種生物菌種復(fù)配和原水激活，然后進(jìn)行人工機(jī)械投加微生物控藻劑。一種利用微生物制劑治理藍(lán)藻水華的生物綜合防治方法，包括以下步驟：1)調(diào)查：調(diào)查目標(biāo)水體的補水水量和水質(zhì)、是否有雨污排口、緩流區(qū)、水體周邊是否有綠地、農(nóng)田，對于農(nóng)田要考慮是否有農(nóng)藥的污染，重點是暴雨天氣，重點調(diào)查雨水排口和水體藻類生長情況；觀察水體藻類生長情況主要通過感官進(jìn)行判斷水華爆發(fā)的級別，一級：水體淺綠色；二級：水體深綠色，肉眼可以看到星點狀分布藻類；三級：水體深綠色，肉眼能看到絮狀物；四級：水體深綠色，肉眼能看到絮狀物，同時水面出現(xiàn)少量漂浮的藻類；五級：水體深綠色，肉眼能看到絮狀物，同時水面出現(xiàn)大量漂浮的藻類，呈膜狀；2)檢測：主要測水質(zhì)、藻類和微生物三個方面。水質(zhì)檢測常規(guī)指標(biāo)主要包括氮、磷、生化需氧量和表征藻類數(shù)量的葉綠素-a的濃度；藻類檢測常規(guī)指標(biāo)主要包括水體中藻類種屬與濃度；微生物檢測種屬和濃度；藻類爆發(fā)的一般指標(biāo)限值：氮含量大于0.2-0.3ppm，生化需氧量大于10ppm，磷含量大于0.01-0.02ppm，表征藻類數(shù)量的葉綠素-a含量大于10μg/L；3)通過步驟1)和2)問題診斷結(jié)果，進(jìn)行多種生物菌種復(fù)配和激活，然后采用人工機(jī)械方式進(jìn)行投加；①高效復(fù)合微生物控藻劑的投加，所述高效復(fù)合微生物控藻劑主要包括以下成分：芽孢菌、硝化細(xì)菌和光合細(xì)菌，總菌量在2×1010CFU/mL，有效活菌大于5×109CFU/mL，芽孢菌、硝化細(xì)菌和光合細(xì)菌的菌株比例為5:3:2，芽孢桿菌具有很強的降解有機(jī)磷能力，芽孢柑橘和硝化細(xì)菌同時可以有效降解河水中的COD、BOD和氨氮；所述高效復(fù)合微生物控藻劑50公斤/桶，3個月保質(zhì)期，復(fù)合微生物菌劑均為天然微生物，不含基因突變或基因重組產(chǎn)物，不含致病菌，不會帶來生物安全性問題；根據(jù)水華爆發(fā)的級別初步判斷的高效復(fù)合微生物控藻劑投加濃度分別為：一級水華投加濃度為0.1ppm～0.5ppm，二級水華投加濃度為0.6ppm～1.0ppm，三級水華投加濃度為1.1ppm～1.5ppm，四級水華投加濃度為1.6ppm～2.0ppm，五級水華投加濃度為2.1ppm～2.5ppm；②高效復(fù)合微生物控藻劑的激活：復(fù)合微生物制劑均屬濃縮高效菌種制劑，每次投加前需將相應(yīng)量的微生物制劑與河水按1：200重量比進(jìn)行稀釋，再投加活化劑與將微生物控藻劑充分混合，活化劑及生物營養(yǎng)劑，主要包括紅糖、糖蜜一類的營養(yǎng)物質(zhì)，所述活化劑和微生物控藻劑按照1:10重量比投加，在適宜陽光照射的條件下進(jìn)行產(chǎn)品活化，激活周期為1天，該方法主要保證微生物達(dá)到最佳效果，提高微生物成活率；③通過上述兩小步確定完投加量和濃度后，利用操作平臺船，承載噴灑設(shè)備沿河噴灑投加，噴灑工具為噴槍，噴灑最遠(yuǎn)距離為5米；④微生物控藻制劑完成噴灑作業(yè)后，船尾安裝曝氣機(jī)，駕船沿河道往返形式多次對水體進(jìn)行循環(huán)增氧曝氣，同時很好的將微生物與水體進(jìn)行混合接觸。本發(fā)明的有益效果為：本發(fā)明中采用的高效復(fù)合微生物控藻劑中菌的含量是國內(nèi)同類產(chǎn)品菌株含量的十倍以上。本發(fā)明具有處理效率高、無二次污染、綠色、安全、高效等優(yōu)點，彌補了現(xiàn)有物理法和化學(xué)法治理技術(shù)的不足之處。附圖說明圖1為水溫監(jiān)測曲線圖；圖2為COD柱狀圖；圖3為氨氮柱狀圖；圖4為總磷柱狀圖；圖5為透明度柱狀圖；圖6為葉綠素柱狀圖；圖7為溶解氧柱狀圖。具體實施方式高效復(fù)合微生物控藻劑投入水體中時，就可迅速在污染水域中繁殖，分解過量營養(yǎng)鹽與有機(jī)物，抑制藻類過度生長繁殖，提高水體透明度，減少臭味以及重建生態(tài)系統(tǒng)的自然平衡。高效復(fù)合微生物控藻劑產(chǎn)品性能：外觀：紅色液體微生物菌株：2×1010CFU/mL。主要成分：芽孢菌、硝化細(xì)菌、光合細(xì)菌。穩(wěn)定性：陰冷干燥處存放，3個月保質(zhì)期。使用條件：使用濃度為0.1ppm～2.5ppm。安全評價：以魚類急性毒性試驗來評價微生物菌劑使用的安全性。試驗魚種為斑馬擔(dān)尼魚(真骨魚總目，鯉科)。試驗魚體長30±5mm，體重0.4±0.1g，選自同一馴養(yǎng)池中規(guī)格大小一致的幼魚，無疾病。10L水體系，溫度為21-25℃，pH為中性，在實驗組中加入10g菌劑，對照組不加。實驗組和對照組各放入8條幼魚，靜態(tài)試驗。進(jìn)行96小時培養(yǎng)實驗，每天光照12-16小時，溶解氧不低于空氣飽和值得60％，不喂食并避免會改變魚行為的干擾。在實驗開始后6小時、24小時、48小時、72小時和96小時后檢查受試魚的狀況。結(jié)果顯示，在實驗各個階段，并未發(fā)現(xiàn)魚的異常行為(如魚體側(cè)翻、失去平衡等)，也為發(fā)現(xiàn)魚死亡，因此可以初步判斷高效微生物控藻劑的使用對受試魚種是安全的?？膳卸?，本產(chǎn)品可以在環(huán)境水體中安全使用。某河道水華防治項目河道長8.812公里，河道寬35米，斷面高度2.2米，總水量688438立方米。該河段的水體流速緩慢，水域水源主要為再生水、雨污水，匯入污水占整個流域水體份額較高。河段分布多處雨污排水口。實施案例：水華防治工期：6月1日～6月30日。其中6月1日～6月5日是治理前期，6月6日～6月25日是治理中期，6月26日～6月30是治理后期。6月份水質(zhì)等指標(biāo)連續(xù)檢測數(shù)據(jù)祥見下表：表1水溫檢測值單位：mg/L表2COD檢測值單位：mg/L表3氨氮檢測值單位：mg/L表4總磷檢測值單位：mg/L表5透明度檢測值單位：cm表6葉綠素檢測值單位：mg/m3表7溶解氧檢測值單位：mg/L6月份水質(zhì)等指標(biāo)連續(xù)檢測數(shù)據(jù)柱狀圖祥見附圖說明：圖1為水溫監(jiān)測曲線圖，從圖中可以看出，6月水溫逐漸升高，水溫檢測值在24～29℃，進(jìn)入水華容易曝發(fā)的敏感溫度范圍。圖2為COD柱狀圖，圖3為氨氮柱狀圖，圖4為總磷柱狀圖，從圖中可以看出，隨著天氣氣溫升高、雨季來臨COD、氨氮和總磷數(shù)值在6月9日突然出現(xiàn)較高峰值，主要是由于降雨引起的外來污染源進(jìn)入。圖5為透明度柱狀圖，降雨之前透明度在70～80cm之間，因為6月9日降雨造成透明度急劇下降，范圍值在30m～60cm之間，治理過程中，透明度逐漸上升，范圍值在70cm～85cm之間。圖6為葉綠素柱狀圖，6月9日降雨之前，河水中的葉綠素濃度范圍值在11～24mg/m3之間。降雨之后，河水中營養(yǎng)鹽增高，藻顆粒濃度升高，葉綠素濃度在3個檢測點均出現(xiàn)峰值，其中檢測點2達(dá)到63.24mg/m3。治理后，各檢測點葉綠素濃度逐漸降低。圖7為溶解氧柱狀圖，由于6月9日的降雨，河水中藻顆粒在充足的營養(yǎng)鹽環(huán)境下大量繁殖，溶解氧迅速升高，而后隨著微生物控藻劑的投加治理，營養(yǎng)鹽得到消減，其次藻細(xì)胞自身新陳代謝消耗水中的溶解氧，溶解氧濃度降低。6月15日～30日之間實施防治后，水體溶解氧濃度恢復(fù)正常。6月份防治期間微生物制劑投加量：高效生物控藻劑460kg，活化劑46kg。6月份防治期間的治理效果：6月份防治期間微生物制劑投加量：高效生物控藻劑460kg，活化劑46kg。6月份防治期間的治理藻類種類比例變化：表8治理前藻類檢測值單位：cells/ml名稱/地點檢測點1檢測點2檢測點3裸藻487635149030973小球藻635753333055針尖桿藻431632164155四尾柵藻642464255盤星藻203339105387點形平裂藻286125342018表9治理后藻類檢測值單位：cells/ml通過治理前后藻類取樣鏡檢數(shù)據(jù)得知：從水華易爆發(fā)初期的裸藻、綠藻屬類的優(yōu)勢種，變成治理后的有藍(lán)藻、硅藻、綠藻共存的情況，這說明藻類的生態(tài)演替發(fā)生了變化，各類不同藻屬處于一個相互制約平衡的狀態(tài)，這樣就避免了因單一藻類生物量過盛而引起水華爆發(fā)。上述僅對本發(fā)明中的幾種具體實施例加以說明，但并不能限定為本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡是依據(jù)本發(fā)明中的設(shè)計精神所作出的等效變化或修飾，均應(yīng)認(rèn)為落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。當(dāng)前第1頁1 2 3