异噻唑啉酮控制绿藻型水华试验研究

艾 勇， 马吉燊， 李浩楠



异噻唑啉酮控制绿藻型水华试验研究

艾 勇1，2， 马吉燊1， 李浩楠2

（1. 锦州水务集团， 辽宁 锦州 121000； 2. 沈阳建筑大学 环境学院， 辽宁 沈阳 110168）

为了控制水华爆发所带来的环境污染问题，选择异噻唑啉酮作为杀藻药剂，选择普通小球藻进行试验，以此来确定药剂的最佳投药量。研究表明：在水华爆发后，异噻唑啉酮可以作为应急药剂来使用，并且杀藻作用持续时间长；异噻唑啉酮控制绿藻型水华的最佳浓度为0.5 mg/L。

异噻唑啉酮； 水华； 普通小球藻； 景观水体

我国的湖泊众多，其中作为景观水体的湖泊也有很多，随着水体污染物的增多以及水体自身的承受能力有限，水华现象十分严重，而水华往往由于大量的藻类爆发，在水华爆发时，采用什么方法能及时有效的解决现状，正式本文的研究的目的。

1 水华的形成

1.1 水质情况

在城市人居生活中，景观水体是重要的组成部分。但是由于景观水体大多数被设计成小面积且流动性差的水体景观，水体自身对污染物的承受能力有限，当受到污染后水质会迅速恶化，不易恢复[1]。引起我国水质恶化的主要表现就是水体的富营养化，又由于人类的活动干扰，直接导致水质指标严重超标[2]，表1中的城市湖泊水质均为超Ⅴ类水平，达不到一般景观水质的要求[3]

表1 我国部分城市景观湖泊水质状况

1.2 水华的形成

水华是一种特殊的水生生物现象，是水生态环境恶化和水体富营养化在人感官上的表现。在水华严重爆发时，水体中的藻类呈几何级数在增长，水质严重恶化，严重危害水生生物以及人体健康[4]。目前爆发的水华以绿藻水华居多。

1.3 水华的危害

1.3.1 水体溶解氧的减少

水体中的溶解氧是水生生物生长繁殖所必须的，由于藻类的大量繁殖，阻止了水体与大气之间的气体交换，减少水体中溶解氧，致使水生生物窒息而亡，严重破坏水生态环境。

1.3.2 降低水体透明度

水体中藻类大量繁殖，部分漂浮在水体表面，部分悬浮在水体中，严重破坏水体景观，降低了水体的透明度，降低了景观的美学价值，如滇池水华爆发时，藻类如油漆一样平铺在水面上，影响了滇池整体的景观美感。

1.3.3 产生藻毒素

藻类可以产生多种毒素，藻毒素不仅对水生生物有毒害作用，对水禽、家禽以及人都有毒害作用。近年来，常有大量关于人类饮用或是直接接触藻类污染水体引起皮肤反应、胃肠疾病的报道。

1.4 绿藻型水华的特征

富营养绿藻型是指绿藻为绝对优势种，数量占藻类总量的50%以上。优势种为绿球藻目的栅藻、小球藻等。绿藻为小型单细胞藻类，形成的水华一般呈现黄绿色或绿色。由于不具有伪空胞，因此不会在水面上形成浮膜，所以绿藻水华一般持续性不强。

普通小球藻是一类普生性单细胞绿藻，属于绿藻门绿藻纲绿球藻目卵囊藻科小球藻属。小球藻十分常见，生态分布很广，在池塘及水洼中很是常见，且小球藻的适应能力很强，小球藻在实验室中十分容易培养，且检测方法成熟。

2 药剂控制藻类实验

2.1 试验目的和内容

2.1.1 试验目的

景观水体中藻累的生长状况能够反映水体的水质条件。为了有效防止和控制水华爆发，可以选择在藻类不同藻密度时进行加药试验，进而选择出不同投加时机的最佳药量。

2.1.2 试验内容

在实验室模拟自然条件，利用异噻唑啉酮，对小球藻进行抑藻试验。

2.2 异噻唑啉酮控藻试验

2.2.1 异噻唑啉酮的特性

景观水体中藻累的生长状况能够反映水体的水质条件。为了有效防止和控制水华爆发，可以选择在藻类不同藻密度时进行加药试验，进而选择出不同投加时机的最佳药量。异噻唑啉酮属于非氧化性的杀生剂，使用pH广，对藻类有很好的杀灭效果，其杀生作用主要在于其可以断开藻类蛋白质的化学键，同时在使用浓度下能被自然降解为无毒物质，对环境无污染[5]。本实验采样浓度为14%的异噻唑啉酮。

2.2.2 控制小球藻试验

在实验室模拟自然条件，利用异噻唑啉酮，对小球藻进行抑藻试验。

（1）在小球藻密度为1.5×108cell/L，水样呈为绿色时，药剂投加量分别为1 mg/L、0.5 mg/L、0.2 mg/L、0.1 mg/L、0 mg/L。以小球藻的生长曲线来表示的试验结果，见图1。

图1 藻密度1.5×108cell/L时投加异噻唑啉酮的小球藻生长曲线

由图1可知：当藻密度为1.5×108cell/L，加入异噻唑啉酮，投加量为0.1 mg/L时，加药后的前8天，藻密度在逐渐加强，但是与同一时间点的空白藻密度相比，藻密度有一定下降，并持续到实验结束，最大除藻率为95%。投加量为0.2 mg/L时，藻类生长曲线走势与空白对照基本相似，最大除藻率为46%。当投加量为0.5 mg/L和1.0 mg/L时，加药后第1天的除藻率分别为72%、61%；最大除藻率分别为97%、98%，药效持续长达13天。

实验结束时，可以看到空白对照组水样和投加量为0.2 mg/L的水样呈现绿色；投加量为0.1 mg/L的水样呈现黄绿色；投加量为0.5 mg/L和1.0 mg/L的水样呈现为微绿色，液体比较清澈。

（2） 在小球藻藻密度为5.4×108cell/L，加入异噻唑啉酮，投加量分别为5.0 mg/L、1.0 mg/L、0.5 mg/L、0.2 mg/L、0 mg/L。以小球藻的生长曲线来表示的试验结果，如图2所示。

图2 藻密度5.4×108cell/L时投加异噻唑啉酮的小球藻生长曲线

由图2可知：小球藻密度为5.4×108cell/L，加入异噻唑啉酮，当投加量为0.2 mg/L时，加药后6天内，抑藻效果不明显，第7天，藻密度开始下降，第9天，藻密度骤然下降，最高除藻率为97%。投加量为0.5 mg/L、1.0 mg/L和5.0 mg/L时，从第1天起，藻密度就开始明显下降，表现出很好的除藻效果，最大的除藻率均为97%左右。

实验结束时，空白对照组的水样是深绿色的，投加量为0.2 mg/L时，水样为黄绿色，投加量为0.5 mg/L、1.0 mg/L、5.0 mg/L时，水样几乎为无色。

3 结束语

试验结果表明：在藻密度为1.5×108cell/L时，投加异噻唑啉酮药剂，投加量为0.5 mg/L时，有很好的杀藻效果，但是水样比较混浊；低于投加量0.5 mg/L时，除藻效果甚微。在藻密度为5.4×108cell/L时，投加异噻唑啉酮，大于0.5 mg/L的投加量都具有良好的除藻效果，同时水样清澈，且持续时间为13天。由此可知，异噻唑啉酮对小球藻有很好的控制作用，而且见效很快，药效持续时间长。

通过对比在不同藻密度时异噻唑啉酮不同投加量的除藻效果，投加药剂时藻密度和投加量的不同会影响除藻效果。由于异噻唑啉酮能够在短时间内达到有效的除藻效果，所以可以将其在绿藻型水华爆发时作为应急投药剂来改善水体景观的效果，同时，建议投加量为0.5 mg/L。

[1] 翟滨. 中水市场若隐若现[J].中国环境报，2001, 9.10:15-18.

[2] Edward A.Law. 水污染导论[M].科学出版社，2004.5: 135-149.

[3] 孔建.景观水体功能恢复技术研究及其环境效益评价[D].吉林大学，博士学位论文.

[4] 刘学君,等.武汉东湖微囊藻水华形成及消失原因的讨论-围圈放养试验[J].湖泊科学，1994,6（3）:245-256.

[5] 叶文玉.水处理化学品[M].北京：化学工业出版社，2002：204-207．

Experimental Study on the Control of Green Algae Bloom by Isothiazolinone

1,2,1,2

（1. Jinzhou Water Group, Liaoning Jinzhou 121000，China；2. Environmental College ,Shenyang Jianzhu University, Liaoning Shenyang 110168，China）

In order to control the environmental pollution caused by the outbreak of water bloom, isothiazolinone was selected as the algae killing agent, taking common chlorella as research objective, the algae killing experiment was carried out to determine the best dosage of the algae killing agent. The results show that: after the outbreak of water bloom, isothiazolinone can be used as an emergency algae killing agent, and the duration of the killing effect is long; the optimal concentration of isothiazolinone for control of the green algae bloom is 0.5mg/L.

isothiazolinone; algal bloom; chlorella vulgaris; landscape water

X 524

B

1004-0935（2017）04-0329-03

2017-03-06

艾勇（1965-），男，高级工程师，辽宁省锦州市人，1986年毕业于沈阳建筑大学给水排水工程，研究方向：水处理技术及发展趋势。

马吉燊（1992-），男，硕士在读，研究方向：水污染防治技术。