專利名稱：利用植物秸稈治理富營養化水體的方法
技術領域：
本發明屬環保技術領域，具體涉及一種利用植物秸稈治理富營養化水體的方法。
背景技術：
隨著我國城市化的推進和工農業生產發展，大量富含氮磷等污染物的污水排入河流、湖泊，導致水體嚴重污染，藻類瘋長、水華覆蓋；水體變色變味，腥臭難聞、魚類死亡，嚴重影響人民的身體健康。
據調查，我國湖泊受污染比較重，處于富營養化狀態的水體已經達到50～60％以上；為治理湖泊藻類，滇池花費40多億元，太湖耗資100多億元，但效果并不太明顯。
目前治理因污染而引起嚴重富營養化的湖泊和河流，所用方法大體可歸納為三種①物理技術方法，即底泥疏浚；粘土噴灑覆蓋等；②化學技術方法，即投入各種化學藥劑；③生物技術方法，即投加生物菌方法。以上三種方法雖然都有應用，也能取得一定的效果，但同時也存在許多不足物理技術方法，如底泥疏浚是使用較多的方法，在城市景觀河流和小型湖面可以應用；在大的水體，例如滇池、太湖、巢湖等，則可能性不大，而且該方法有其明顯的時效性，時間一長，底泥又會長出；粘土噴灑覆蓋法治‘表’不治‘本’，不能從根本解決問題。化學技術方法，其優點是實施起來較易操作，殺藻效果短期內明顯，見效也快，但該方法最大的問題是容易引起二次污染，對水生動物、水生植物或多或少會產生毒素和毒性，而且化學物質會在水中富集、殘留，形成長期危害；生物技術方法，即投加生物菌方法，會產生綜合的抑制藻類的效果，但該種方法費用昂貴，而且長期使用會抑制水體原有的水生生物，改變原有水體中的水生動、植物的生物相，形成“異國化”傾向。
發明內容
本發明的目的在于提出一種利用植物秸稈治理富營養化水體的方法。
本發明提出的利用植物秸稈治理富營養化水體的方法，其具體步驟如下在治理城市小型湖泊和流域時，植物秸稈長度為25-50mm，按每立方米水體為23-28克重量的植物秸稈，置于有網眼的圓柱形網袋內，圓柱形網袋直徑為15-25cm，把該網袋置于充氧器上方10～15cm的位置上；在植物秸稈底部進行充氧曝氣；充氧量的大小控制以被治理水體的溶解氧4～5mg/l，在常溫下(一般在20℃以上)，經過25～35天以后；植物秸稈中的化合物即可溶出，植物秸桿中的化合物即可抵制和殺滅水體中的毒藻。
本發明中，所述植物秸桿為大麥、水稻或小麥等中一至多種，它們放置水中的比例，應根據水體中所含各種藻類(銅綠微囊藻、小球藻、斜生柵藻、魚腥藻、爬行顫藻)的數量不同而配置不同的數量比。
本發明中，將切斷的植物秸桿置于水中浸泡，在常溫下，持續25-35天，經化學檢測分析，檢出大麥秸稈中有45種化合物在水中溶出，其中38種化合物有明顯的抑制和殺滅藻類的作用。例如[n-十六烷酸(C16H32O2)]；[2-(1-甲基炳基)-苯酚(C10H14O)]；[2-硝基苯酚(C6H5O3N)]等；檢出水稻秸稈中有19種化合物，例如[2-甲基-1-戊醇(C6H14O)]；[十六烷酸(C16H32O2)]；[鄰苯二甲酸二正丁酯(C18H24O4)]等；這些物質具有明顯的抑制和殺滅毒藻作用。分別見色譜圖1和色譜圖2。利用本發明方法治理水體，銅綠微囊藻可由治理前的每升五百萬個，降到治理后的10.8萬個，銅綠微囊藻殺滅效率達到98％左右。
本發明中，由于使用的原料是中國的植物秸稈，如大麥、水稻、小麥等，它遍及大江南北，全國各地，農民棄之不用，資源非常廣泛，以此進行富營養化水體的修復治理，投資省，成本低；不存在二次污染問題，完全符合生態環保，循環利用的科學發展觀的原則。
圖1為水稻秸桿浸出液樣品色譜圖。
圖中橫坐標代表化合物析出的時間，縱坐標代表各種化合物含量的百分數。例如2-甲基-1-戊醇(C6H14O)分析時，其析出的時間為第3.425分鐘；占化學物質含量的百分數為17.81％；a，c-二甲烯丙醇(C5H10O)分析時，其析出的時間為第3.792分鐘；占化學物質含量的百分數為8.80％；1-甲基-3-環戊已酯(C8H16)分析時，其析出的時間為第4.851分鐘；占化學物質含量的百分數為9.97％；鄰苯二甲酸二正辛酯(C24H38O4)分析時，其析出的時間為第14.903分鐘；占化學物質含量的百分數為8.48％；十六烷酸(C16H32O2)分析時，其析出的時間為第12.135分鐘；占化學物質含量的百分數為1.28％。
圖2為大麥秸桿浸出液樣品色譜圖。圖中橫坐標代表化合物析出的時間，縱坐標代表各種化合物含量的百分數。例如十一烷(C11H24)分析時，其析出的時間為第6.615分鐘；占化學物質含量的百分數為11.61％；n-十六烷酸(C16H32O2)分析時，其析出的時間為第13.952分鐘；占化學物質含量的百分數為23.65％；9-十八烯酸(C18H34O2)分析時，其析出的時間為第15.106分鐘；占化學物質含量的百分數為13.34％；雙(2-乙基己基)鄰苯二甲酸(C24H38O4)分析時，其析出的時間為第17.495分鐘；占化學物質含量的百分數為1.28％。
具體實施例方式
下面通過實施例進一步說明本發明。
實施例1以某地高校景觀河流為例，在治理前，特別夏秋二季藍藻瘋長，水華覆蓋，臭氣熏天，即影響校園美觀，也影響師生身心健康；該水體水面面積7567m2，平均水深1.1m；該水體水質情況處理前PH 9.0，葉綠素123mg/l，水溫為25～27℃；在工程中，放置15臺充氧器；大麥秸稈以每立方米水體25g重量放置；經過2個月的處理，水體明顯改觀，透明度由處理前的30厘米上升到60厘米以上，水中溶解氧由處理前的0～2mg/l上升到處理后的6mg/l以上，PH 7.5左右，葉綠素最低達到10mg/l(最高小于36mg/l左右)；而其中毒性最大的銅綠微囊藻由處理前每毫升五百萬個以上，下降到處理后每毫升10萬個以下，去除率達到98％。經處理后，能夠使水體水面和水體河床處的溶解氧、PH、溫度三者上下相同，避免藻類的生長。
實施例2以某居住區內造一景觀水域為例，該水域面積約100平方米左右，水深1.0米至1.1米；自小區居民入住后，水池內放滿自來水，放養各種顏色的觀賞魚約300條；每年到春末夏秋季節，水池隨著氣溫升高，藻類生長，當氣溫較高時，藍藻滿池，水華覆蓋，臭味難聞，金魚死亡，這時管理人員每隔七天至十天都要換一次水，費力費時，又浪費大量飲用水；治理該水體具體步驟為在水池內放置2臺充氧器，放置2.5公斤大麥秸稈；經過近二個月治理，池內水質一天比一天好起來，至9月底池水清澈見底，紅、黃、蘭金魚漫游水中。治理前后水質檢測如下①治理前水質PH8.4～9.0，CODCr43.3～62mg/L，BOD58.38mg/L；氨氮(NH3-N)11.6mg/L，混濁度12.7度，總磷1.36mg/L，總氮5.17mg/L，葉綠素12.77mg/L；②治理后水質PH6.0～7.5，CODCr8.98mg/L，BOD50.18mg/L；氨氮(NH3-N)0.015mg/L，混濁度2.57度，總磷0.02mg/L，總氮0.75mg/L，葉綠素0.012mg/L。
權利要求
1.一種利用植物秸稈治理富營養化水體的方法，其特征在于具體步驟如下在治理城市小型湖泊和流域時，植物秸稈長度為25-50mm，按每立方米水體為23-28克重量的植物秸稈，置于有網眼的圓柱形網袋內，圓柱形網袋直徑為15-25cm，把該網袋置于充氧器上方10～15cm的位置上；在植物秸稈底部進行充氧曝氣；充氧量的大小控制以被治理水體的溶解氧4～5mg/l，在常溫下，經過25～35天以后；植物秸稈中的化合物即可溶出，植物秸桿中的化合物即可抵制和殺滅水體中的毒藻。
2.根據權利要求1所述的利用植物秸稈治理富營養化水體的方法，其特征在于所述植物秸桿為大麥、水稻或小麥中一至多種。
全文摘要
本發明屬環保技術領域，具體涉及一種利用植物秸稈治理富營養化水體的方法。在治理城市小型湖泊和流域時，植物秸稈長度為25－50mm，按每立方米水體為23－28克重量的植物秸稈，置于有網眼的圓柱形網袋內，圓柱形網袋直徑為15－25cm，把該網袋置于充氧器上方10～15cm的位置上；在植物秸稈底部進行充氧曝氣；充氧量的大小控制以被治理水體的溶解氧4～5mg/l，在常溫下，經過25～35天以后；植物秸稈中的化合物即可溶出，植物秸稈中的化合物即可抵制和殺滅水體中的毒藻。本發明使用的原料易得，以此進行富營養化水體的修復治理，投資省，成本低；不存在二次污染問題，完全符合生態環保，循環利用的科學發展觀的原則。
文檔編號C02F7/00GK101050004SQ20071003864
公開日2007年10月10日 申請日期2007年3月29日 優先權日2007年3月29日
發明者王茹靜, 曹瑞鈺, 劉濤, 趙旭 申請人:同濟大學