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有害蓝藻的危害与资源化利用途径

2016-07-14周文瑾

大科技 2016年29期
关键词:沼肥水华蓝藻

周文瑾

(成都石室中学北湖校区 四川成都 610052)

有害蓝藻的危害与资源化利用途径

周文瑾

(成都石室中学北湖校区 四川成都 610052)

随着环境的恶化,我国很多大型湖泊都出现了水体富营养化问题,蓝藻水华问题频发,导致水生物大量死亡,水体发出恶臭,严重影响了人们的正常生活。本文主要针对有害蓝藻的问题与资源化利用对策进行分析。

有害蓝藻;资源化问题;发展策略

引言

蓝藻是一种单细胞原核生物,在整体结构上大致与细菌类似,因此也被称作蓝细菌。蓝藻光合作用对温度、光照、pH的要求较低,并且能够漂浮在水面上,因此能够在条件十分恶劣的情况下进行光合作用,并且蓝藻在适宜条件下大量繁殖,会迅速形成水华,对水生生物造成危害。蓝藻细胞内含有充足的蛋白质和其他营养成分,但其中也含有藻毒素和重金属等毒性物质。因此,对于蓝藻资源化的有效利用就变得十分重要。本文综述了蓝藻资源化利用的研究现状和尚未解决的问题,并且针对这些问题提出蓝藻资源利用合理性建议。

1 蓝藻的危害和治理法

近几年来,我国的大型湖泊水体富营养化十分严重,经常出现蓝藻水华现象。当蓝藻大量繁殖时,水中氧气大量减少,水生生物由于缺氧而大量死亡,与此同时蓝藻会释放藻毒素引起水质恶化,甚至产生恶臭,严重影响人们的生活。目前对于蓝藻水华现象的治理方法主要有化学方法,生物方法和物理方法。化学方法是指向水中添加杀藻剂,虽然效果很好,但是却会引起水体污染,进一步破坏水中生态系统的稳定。生物防治的方法则是通过微生物或者放生食藻生物等方式对蓝藻的数量进行控制,虽然过程十分安全,也不会对生态系统产生影响,但是短时间内难以见到效果。而就我国水体自然富营养化的现状而言,物理方法才是解决蓝藻污染最有效的办法。而如何处理机械打捞上来的蓝藻就成为水华治理中必须要面对的问题。水华蓝藻的危害短时间内无法解决,鉴于蓝藻细胞内含有大量的营养物质,因此将蓝藻变废为宝是治理水华的最好的方法。但是,在蓝藻资源化利用中还应该解决如何除去蓝藻中的藻毒素和重金属离子。所以,怎样安全有效的资源化利用蓝藻得到了各界人士的广泛关注。

2 水华蓝藻的资源化利用现状

世界上对于资源化利用蓝藻主要有:利用蓝藻中微量元素和有机物质制作蓝藻堆肥和蓝藻沼肥;利用蓝藻的光合作用作为生物能源;利用蓝藻中丰富的营养成分制作微生物培养原料和动物饲料等。

2.1 制备蓝藻堆肥

蓝藻中含有许多有机物质和植物生长需要的营养物质。因此,在过去某些国家和地区会直接将蓝藻作为肥料。但是蓝藻细胞中的藻毒素和重金属离子会进入到土地当中,对农作物的生长和人类的健康状况产生危害。目前对于蓝藻堆肥的研究已经有了一定的成果,但是尚不完善,还需要进一步的深入。

2.2 制备蓝藻沼肥研究现状

沼肥是将畜禽粪便和农作物秸秆经过厌氧细菌分解之后产生的物质,能够作为肥料施用,效果良好。将水华蓝藻沼化是目前对于水华蓝藻最大化利用研究最多的方法,蓝藻沼化技术已经较为完善,目前主要的研究重点是如何解决蓝藻沼肥中含有的藻蓝素和重金属离子以及在发酵过程中产生的新的有害物质。蓝藻沼化资源化利用在国外已经形成相对完整的体系并投入生产,但是在我国目前仍处于研究阶段,需要投入更多的精力和时间去解决重金属残留的问题,从而使蓝藻沼肥推动农业领域发展,缓解资源短缺的难题。

2.3 生物质新能源的研究现状

能源物质作为人类日常生活中提供能力和动力的物质资源,能源的匮乏已经成为了举世瞩目的热点问题,如果能够利用水华蓝藻自身的光合作用得到高效的能源物质,那么就能够实现在处理水华蓝藻的同时,也缓解了能源匮乏的压力。目前蓝藻作为生物能源的研究才刚刚起步,想要应用到实处除了多个领域的知识辅助,还需要投入更多的时间和精力。

2.4 综合治疗法

单一的治理方式有着一定的优缺点,无法完全有效的治理有害蓝藻,但是如果采用综合治理法,即可很好的解决这一问题。为此,需要根据有害蓝藻发生地的富营养化程度、蓝藻类型、爆发特征、爆发强度、水生环境、水文特征,综合选择治理措施,配合适宜的资源化后续利用措施,用较低的成本解决问题。

3 发展前景及展望

蓝藻资源化利用是当前背景下最重要的科学研究之一,目前蓝藻的资源化利用已经有了初步的成效,但是仍然还有许多问题尚未解决。①怎样有效去除蓝藻中含有的藻毒素。②环境污染和能源匮乏是21世纪的首要问题,以蓝藻为生物能源的可再生能源研究已经刻不容缓。在接下来的研究当中,除了解决上述问题以外,还必须要对蓝藻资源化利用的成本进行研究,争取得到成本低廉,操作简单的蓝藻资源化利用体系。然后,对于蓝藻资源化利用的研究方向,可以在精细程度和附加价值领域进行拓展。③这些研究应用到实际生产当中,就必须研制能够进行大量生产的流水作业设备,避免蓝藻水华爆发时,及时有效的进行处理。

为了解决蓝藻资源化推广道路中存在的问题,需要研发新型技术,提升相关资源产业的附加值,开发出简单、便于操作的流水设备,为人们的健康造福,优化蓝藻资源化发展的各类条件,降低蓝藻资源的利用成本,使其利用方式变得更加简单、多样。

[1]任欣欣,姜昊,冷欣,安树青.蓝藻胞外多糖的生态学意义及其工业应用[J].生态学杂志,2013(03).

[2]朱守诚,苗春光,武艳,杨宏星.蓝藻有机肥的制备及其对水稻生长的影响[J].安徽农业科学,2013(04).

[3]江君,靳红梅,常志州,杜静.C/N对蓝藻好氧堆肥腐熟及无害化进程的影响[J].农业环境科学学报,2012(10).

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1004-7344(2016)29-0290-01

2016-9-27

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