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第21卷第1期
2008年2月
污染防治技术
POLLUT10NC0NTR0LTECHN0L0GY
Feb.,2008
?
防治技术?
蓝藻污染的危害及防治
周国鼎
(常州市生态技术应用研究所,江苏常州213022)
摘要:就无锡太湖发生的蓝藻事件,介绍了蓝藻的起源,特性和水华的形成,分析了
蓝藻污染对人民健康的危害,综
述了对蓝藻防治的部分科研成果及资源化利用的措施.
关键词:蓝藻;水华;污染;防治
中图分类号:X503;X524文献标识码:A
EffectsofCyan0bacteriaPollutionandControlMethodsZHOUGuo—ding
(ChangzhouEcotechnologyApplicationResearchInstnteti,Changzhou,Jiangsu213022,C
hina)
Abstract:BasedonthecyanobacteriapollutionaccidentinWuxiTaihuLake,theorigin,chara
cteristicsofcyanobacteriaand
onpeople'
researchresultsaboutpreventionandcontrolofcyanobacteriaanditsutilizationwerereview
ed.
Keywords:cyanobacteria;algalbloom;pollution;preventionandcontrol
太湖蓝藻事件尚未平息,在武汉蔡甸区南湖的一
个大型人工渔场,又出现了一起蓝藻爆发,,滇池,
蓝藻是一种最原始,
种单细胞生物,细胞中央含有核物质,通常呈颗粒状或网状,,但具有核的功能,,蓝藻属于"原核生物".蓝藻的繁殖方式有两类,一为营养繁殖,包括细胞直接分裂,群体破裂和丝状体产生藻殖段等几种方法;另一种为某些蓝藻可产生内生孢子或外生孢子等,,,水体粘稠,发臭,就与蓝藻的这胶质衣有关.
凡含叶绿素a和藻蓝素量较大的,细胞大多呈蓝绿色,,中国有记录的约900种,它分布广泛,遍及世界各地,大多数属淡水产,,(如鱼腥藻)可以直接固定大气中的氮,以提高土壤肥力,,如发菜和普通念珠藻(地木耳),螺旋藻等?.
在含营养物质丰富的水体中,有些蓝藻常于夏
季大量繁殖,并在水面形成一层蓝绿色而有腥臭味的浮沫,被称为"水华".大规模的蓝藻爆发,被称为"绿潮".
中科院南京地理与湖泊研究所的孔繁翔研究员等,对蓝藻水华的形成机制进行了研究,提出了4阶段的理论假设:即蓝藻的生长与水华的形成可以分为休眠,复苏,生长,上浮及聚集4个阶段,每个阶段中,,,而光合作用和细胞分裂所需要的物质与能量,决定水华在春季和夏季的生长状况,一旦有合适的气象与水文条件,已在水体中积累的大量蓝藻群体将上浮到水体表面积聚,形收稿日期:2007—1O一10;修订日期:2007—10—31作者简介:周国鼎(1952一),男,江苏常州人,助理研究员,主要研究生态环境与健康.
?87?成可见的水华.
造成水华的出现,%,%.外部污染源主要有工业污染,,化工原料及化学制品制造业,,磷,钾等含量上升.
太湖地区是世界上人口高密度地区之一,已达1000人/,,这些分散排放的生活污染源,已成为太湖河网地区氮指标的重要来源….
2蓝藻水华的危害
大规模的蓝藻爆发,"水华"绿潮引起水质恶化,造成自来水严重污染,,目前太湖流域的饮用水源地水质以?,?类为主,有32%,局部地区的饮用水源地水质劣于?类水体.
蓝藻中有些种类(如微囊藻)会产生藻***(MC),大约50%,接触含藻***水体可引起眼睛或皮肤过敏,搔痒,发麻,甚至皮疹,少量饮水可引起急性肠胃炎,,***的水后,会出现腹泻,乏力,呕吐,嗜睡等症状,,***早已被证明是肝癌的诱因,而藻***也会诱发肝癌,,复旦大学预防医学研究所俞顺章教授领衔的课题组,经多年对蓝藻(微囊藻)及其***的深入研究,发现藻类***经口或静脉进入体内后,主要累积于肝,肾等器官;首次发现可通过胎盘屏障引起胎儿肝肾受损,并使胚胎畸形;首次应用携带乙型肝炎病毒的转基因鼠实验证
明,MC和乙肝,***"三害联手",诱发肝癌概率远大于单一因素或"双害":携带以上三种***的转基因鼠的肝癌发病率半年达32%,一年后高达56%.藻*********在水中含量超过1g/L时,就会对肝有促癌作用.
目前国家标准《水中微囊藻***的测定》,由水生所负责制定,,微囊藻***检测已作为中国生活饮用水的一项强制性的必检指标,以保证全国饮用水和水产品的质量和安全.
3蓝藻污染的治理
避免蓝藻***侵害的办法,首先是防止接触污染水源,,泡茶等方式对蓝藻***不起作用,麦饭石,***,可有效杀灭微囊藻***.各种活性炭或透析型净水器对微囊藻***的去除有效率达95%%,为提高速度,有人发明了自动金属膜过滤器,在动力船缓慢行驶的过程中,通过金属膜不停转动,把蓝藻都打捞上船,,增加了絮凝,沉降,气浮,推流,,用以处理和预防可能产生的蓝藻,其优点是打捞彻底,缺点是对于大面积蓝藻仍难奏效.
由中科院水生生物研究所谢平博士牵头,用湖
沼学的方法,夏秋季节在东湖进行原位围隔试验,采用放养鲢,鳙鱼,直接控制微囊藻水华的"生物操纵",鲢,鳙鱼会吃掉藻类,大量放养这两种鱼,,蓝藻减少了很多,而在不养鱼的围隔里,,在引进鲢,鳙鱼之后的10,20d内,,50g鲢,鳙鱼苗,,,蚌可以携带鱼卵运动,,溶藻菌和其它吞食藻的微生物都是在自然水体中分离纯化出来的,经实验室大量培养后,再投入到蓝藻水华爆发区域,可以起到控藻作用.
对自然状态活性污泥中的有益菌种,将它们进行菌群筛选,分离出来,喷雾干燥后获得高密度菌粉,通过工厂化大规模生产,附着到填料上,,河道治理前,
,河水富营养化严重,,夏长浦河治理试验段水质明显改善,水体清澈无异味.
复旦大学环境科学与工程系王祥荣教授的课题组,开展了《溶藻细菌对铜绿微囊藻的降解机理》研究,已找到可以有效杀灭无锡太湖蓝藻的生物,在实验阶段体现出极高的杀灭率,生物灭藻的机理已基本确定.
复旦大学化学系邓春晖副教授,开展了《磁性
纳米材料附加铜离子去除藻***》的研究,铜离子能够和藻***通过配位作用相结合,通过将铜离子附加在磁性纳米材料上,就可以用磁石将附有藻***的磁性纳米材料方便地提取出来,从而实现从水体中分离藻***,这种方法的分离率已达90%以上.
利用吸附藻类的植物和其他生物控制水体中的营养物质,抑制藻类过量繁殖,,用人工方法让水上长出美人蕉,水葫芦,旱伞草等水生植物,"陆生植物水培治污法",利用佛手蔓绿绒(小天使)和叶喜林芋(春羽)两种常见的景观植物,栽培在重度富营养化的水体中,:蓝藻暴发,大量消耗水中的氧气,很多水生生物无法生长,还产生了一些有害物质,比如腐殖质,它会破坏生物的正常细胞,,基因突变成为有毒的藻类,:"压生土",就是从耕作层以下或者干涸湖泊的淤泥下取土,将其脱水之后打成粉末,喷洒到蓝藻上,由于生土对有机氮磷具有很强的吸附作用,用来灭藻可立竿见影.
南京大学环境学院教授左玉辉说:控制污染源,把环太湖的污水集中起来,经过预处理后,调离这个区域,跨过长江,穿过南通,送到黄海边的滩涂上,通过芦苇净化后排入大海,这是一个治本的
办法.
在3700Gs的高强磁水处理器的作用下,水体中藻类数量由500兆万个/L降到50兆个/L,蓝藻基本消除;,,75em,水体质量明显改善,,,缺点是没有从根本上治理,,是治标不治本的"下策";科学的治理措施是下大决心,采取强有力措施,切断工业废水,生活污水,农田氮磷等污染源,使水体流动起来,待污染源中断后,尊重自然的选择,实行生态自我修复,仅需辅以必要的人工治理措施.
4让蓝藻变废为宝
通过对蓝藻进行资源化利用,化害为利,这是要重点考虑的问题.
实际上,,多种微量元素,重要氨基酸,碳水化合物和酵素,含有60%的植物蛋白,这些蛋白经过蓝藻的分解,,亚麻酸,脂质,核酸,维生素B群,维生素C,E和植物元素,如葫萝卜素,叶绿素和藻蓝素(能抑制癌细胞增长).可以利用蓝藻制作食物,营养十分丰富.
江苏省农科院副院长郑建初算了一笔账:蓝藻含氮量高达10%左右,含磷量也近1%.1m蓝藻
可生产4kg氮,相当于8kg尿素,加上生产沼气的收益,,,该项目已在太湖边进行中试.
太湖蓝藻暴发后,仅在太湖岸边打捞蓝藻,每天就高达1—2kt,如不妥善处理,打捞上来的蓝藻水容易通过渗漏,径流重新回到太湖水域,%以上,常规的脱水方法很难将蓝藻分离出来,不仅涉及到脱水,脱毒,,在众多利用方式中,最安全的办法是将蓝藻水和秸秆,稻糠,锯末等生物质一起作为发酵原料,,沼渣,沼液还田,或将沼渣开发成饲料,,只要建30个1000m的沼气池,以每个沼气池投资320万元推算,,起到一举多得的作用,既彻底消灭了藻***,还(下转第107页)
经下关区实践表明,在烟道出风口雨水帽的下端安置环形集油槽,可以有效收集烟道雨水帽的冷凝滴油,,设置冷凝油收集槽,.
图1集油槽的设计