第三節(jié) 化學方法治理水華
化學除藻是使用最多、也較成熟的殺藻技術。它是利用化學藥劑來控制藻類生長,化學藥劑一般要求為:高效、毒性較小或無毒、無污染、無腐蝕,成本低,生產(chǎn)及運輸安全,投藥方便等?;瘜W除藻主要可以分為兩大類:間接除藻,通過降低水體中營養(yǎng)鹽濃度而控制藻類生長;直接除藻,通過干擾藻類細胞壁合成,光合作用和一些酶活性而直接抑制藍藻生長或殺死藍藻。目前已合成和篩選的殺藻劑有:松香胺類、有機酸、醛、酮、三聯(lián)氮衍生物等有機物,鋁鹽、鐵鹽、鈣鹽等無機物,但無毒、高效、經(jīng)濟的殺藻劑仍處于開發(fā)之中。常用的殺藻劑有硫酸銅、三氯化鐵、明礬、熟石灰、高錳酸鹽、Reglone A(1,1’—乙烯—2,2’—聯(lián)吡啶陽離子或二溴鹽,敵草?。┖蚐imazine(2—氯—4,6—二(乙胺基)—1,3,5—三嗪,西瑪津)等一些殺藻劑。
目前運用最廣泛的殺藻劑是硫酸銅,早在1905年,美國的湖泊和水庫中就廣泛使用硫酸銅作為殺藻劑,如今在美國、澳大利亞依然被使用。硫酸銅會明顯降低藍藻的固氮水平而直接抑制藍藻生長,從而控制藍藻水華,它是一種短期(5~7天)的解決方案。1978年Elder和Horne在加利福尼亞的Perris湖和Clear湖進行了硫酸銅的殺藻試驗,結(jié)果表明在5~10 μg/L濃度范圍內(nèi),硫酸銅能明顯抑制葉綠素濃度,藻類光合作用以及氮的固定。如果更大面積的施用,建議每平方米劑量為100~150 mg,但是湖泊的堿性物質(zhì)和高有機碳環(huán)境會降低硫酸銅的效果。Padovesi-Fonseca和Philomeno在2004年也指出,在巴西的Paranoa湖,硫酸銅能夠有效地控制微囊藻水華,并改變湖泊中浮游植物的群落結(jié)構(gòu),將硫酸銅與黏土聯(lián)合使用既可降低黏土使用量,也能減輕Cu2+的危害。另外,使用沸石做載體向水體中投加硫酸銅可以延長硫酸銅的效應時間,同時避免硫酸銅初始濃度過高造成的毒害。但硫酸銅的使用往往會導致藻細胞的裂解,這將導致藻毒素的釋放。
明礬、熟石灰和三氯化鐵是凝結(jié)劑,主要通過絮凝方式去除總磷而間接實現(xiàn)除藻的效果,當然它們也可以與水體中懸浮顆粒綁定沉降藻細胞,不會增加水體中藻毒素濃度。另外,除草劑也被證實具有很好的殺藻效果,如芐嘧磺隆、甲磺隆、氯磺隆、ALGAWAY、ENVIRO—116—P等,但是它們的劑量效應和生態(tài)風險都有待進一步研究。
化學除藻方法操作簡便,一次性使用成本低,在投藥后能立即見到成效,但有些化學物質(zhì)也會對其他的水生生物產(chǎn)生毒害,這將不可避免地造成環(huán)境污染甚至破壞生態(tài)平衡。對大型水體來說,使用殺藻劑的工作量大,費用較高,效果也難以保證,一旦殺藻劑失去作用,藻類還會大量繁殖,被殺死的藻類仍存留在水中,所以化學除藻不適合長期使用。
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