2022年概论化学药剂在蓝藻水华应急处理中的作用及影响 .pdf

概论常用化学药剂在蓝藻水华应急处理中的作用及影响周波1朴栋海2（1.吉林省水文水资源局吉林分局，吉林吉林 132013；2. 吉林省水文水资源局延边分局，吉林延吉 133001）摘要 水华现象主要是由于蓝藻的快速繁殖并大量聚集造成的。在水华爆发初期的应急处理过程中，采用物理或化学的方法清除大量疯长的蓝藻是必须采取的有效措施之一，本文针对化学药剂在蓝藻水华应急处理中的作用及影响进行了概括性的分析和探讨。关键词 化学药剂蓝藻水华应急处理作用影响水华是因湖泊或水库富营养化而导致藻类异常增殖而形成的一种对水体危害很大的微生物聚集现象。 水华爆发时会使水体散发难闻的腥臭味，水中的溶解氧指标大幅度下降，水生动物大量死亡， 严重时会使水体彻底丧失使用功能，威胁到饮用水供水安全和人的身体健康。通常情况下， 水华现象主要是由于蓝藻的快速繁殖并大量聚集造成的。在水华爆发初期的应急处理过程中，采用物理或化学的方法清除大量疯长的蓝藻是必须采取的有效措施之一，本文针对化学药剂在蓝藻水华应急处理中的作用及影响进行了概括性的分析和探讨。1 化学法处理蓝藻水华在发生蓝藻水华的湖库内，人工投放投放化学药剂进行杀藻或抑制藻类生长，使藻类数量在短时间内得以减少或得到有效控制是化学法处理蓝藻水华的基本方式。这种处理方法的优点是见效快、 适合应急处理， 缺点是当药剂在水体中的浓度下降到一定程度后，藻类又会继续繁殖， 而且长期使用化学药剂亦会造成水体污染以及毒物的累积，因此这种方法必须慎用，必须经过科学的分析、论证并进行实时监测，以使其不良影响降至最低。2 常用化学药剂的作用机理及影响2.1 铜类药剂2.1.1 无机铜盐类药剂无机铜盐类药剂以硫酸铜为代表，作为经典的杀藻类药剂，硫酸铜具有较好的杀灭和抑制藻类的作用。研究表明，当投加量达到0.5-1.0mg/L 时，水中藻类的杀灭率可达70-90%。其作用机理是： 铜离子属于重金属离子，比水中的钠和镁等其它元素更容易参与藻类叶绿素的合成过程， 使藻类无法进行光合作用、呼吸作用并影响酶的活性，藻类因此发生中毒而死亡，从而达到抑制藻类生长繁殖的效果。进入水体后的铜离子，除被藻类吸收外，其余部分很快会与水中的悬浮颗粒结合起来，精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 4 页转化为溶解度很低的碳酸铜或氢氧化铜而沉淀，最终被转移到底泥当中，这种特性在一程度上影响了硫酸铜的使用效果，同时发生沉降和累积作用，对水生生态系统构成威胁。因此硫酸铜应在藻类的聚集区等有限的区域内使用，以减小其不良影响。2.1.2 络合铜类药剂与传统的硫酸铜相比，络合铜类杀藻剂在水体中相对比较稳定，对水生生物的毒性也比较小，可在水中缓慢地释放铜离子并维持一定的浓度，药效时间一般可比硫酸铜延长5倍以上，增强了杀藻能力，因此更具有应用价值。2.1.3 载体铜类药剂为延长铜类药剂在水中的作用时间，还可采取将铜离子与其它载体结合制成杀藻剂的方法，如可溶性的掺铜玻璃微粒（TB） 、沸石载铜等，均可克服局部浓度过高、药效时间短等缺点。2.2 絮凝剂2.2.1 合成絮凝剂常见的合成絮凝剂包括铝絮凝剂、铁絮凝剂、石灰和PAM 等等，其作用机理是利用絮凝剂胶体的化学特性使水体中的藻类及悬浮性颗粒物聚凝，沉淀后加以回收， 达到去除藻类的目的，这种方法的优点是成本低、操作简单、效果明显，但对藻类的密度有一定要求，密度过小时， 效果反而不佳。在利用絮凝剂除藻时，为提高去除效果，有时还先用高锰酸钾复合药剂等预先对水进行氧化处理。受藻类数量、 絮凝剂种类以及水文要素等因素的影响，絮凝剂对藻类的去除效果有明显差异，最高可达95%以上。2.2.2 天然絮凝剂天然絮凝剂主要指粘土类矿物质，其作用机理与合成絮凝剂类似，去除效果较好， 能够有效抑制藻类上浮，去除率可达85%。但此类絮凝剂的成本较高，沉降物对水体亦会造成影响， 为提高絮凝效果，减少投药量， 近年来在研究和使用过程中已经逐步开始向改性粘土类过渡。2.3 含卤素类药剂含卤素类药剂主要指漂白粉、次氯酸钠、 氯气以及二氧化氯等物质，其中二氧化氯去除能力强， 毒副作用小， 在杀灭藻类的同时，还可对水中的其它污染物质起到氧化作用并且基精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 4 页本不会产生致癌类副产品，因此二氧化氯已经成为其它含氯类药剂的有效替代品。二氧化氯杀藻的作用机理是直接破坏藻类细胞的叶绿素，使其失去活性。几年来，含溴类卤素杀藻剂相继出现，主要包括DBNPA 、溴氯海因和富溴等等，其作用机理是杀藻剂的有效成分穿过藻类的细胞膜，作用于一定的蛋白基团，使细胞的氧化还原作用停止，引起藻类死亡。2.4 含氧类药剂2.4.1 臭氧臭氧具有较强的氧化性能，对水中的藻类、细菌、病毒、色度和味等均具有一定的去除作用。臭氧对蓝藻的去除率可达80%左右，其杀藻作用的机理是臭氧在水中产生活性羟基，使藻类细胞膜被氧化破坏，细胞内物质流出，导致藻类死亡。利用臭氧进行杀藻时，往往需要较高的初始浓度方可使效果显现，而且应使其浓度维持在最佳的范围以内，一旦超出最佳范围，可能造成藻类细胞完全溶解，产生有毒物质进入水体。2.4.2 双氧水双氧水的烟花还原电位高于高锰酸钾，可直接将水中的污染物以及有机质氧化，达到破坏藻类细胞的目的，因双氧水分解后的产物为氧气和水，因此本身不会带来新的污染。双氧水的杀藻作用具有一定的局限性，即当其浓度达到一定时，除藻的效率便不再提高。2.5 结论化学药剂法处理蓝藻水华具有见效快、除藻效率高等特点，是蓝藻水华爆发初期经常采用的一种应急处置方法。化学药剂法法要求使用的药剂必须具有高效、低毒、无污染、 缓蚀、操作安全、使用方便等特点。化学药剂法亦具有明显的缺点，即持续作用的时间比较短，长期使用会使藻类产生抗药性，同时还可能造成二次污染。从长远观点来看，化学药剂法处理蓝藻水华只是一种治标的方法，并不能从根本上解决彻底解决蓝藻水华的发生。采用化学药剂法处理蓝藻水华时，应综合考虑经济成本、去除效果、 藻类的密度和种类、欲处理的范围等等因素，尽量以最小的投入量取得最好的效果，使其对水体环境的负面影响降至最低。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 4 页作者信息：周波（ 1972） ，女，高级工程师，现主要从事水环境监测与水质评价工作。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 4 页