蓝藻水华是我国乃至全球范围内湖库水环境面临的主要环境问题之一,发展高效、安全的除/控藻技术仍是缓解当前蓝藻水华灾害的重要方法。超声波控藻技术因使用方便,成本低,无二次污染,而受到广泛关注,其中低频超声波产生的空化效应是控藻的主要机制和发展方向。本文比较研究了低频超声波(20 k Hz)在不同功率密度、处理时间、作用距离下,蓝藻细胞的沉降率、藻细胞结构的破坏和生理活性的变化,并研究了超声波对浮游动物和鱼类的影响,综合评价了其环境安全性,主要结果如下:一、超声波的控藻效率超声波处理微囊藻和拟柱孢藻水华实验结果表明:超声波作用效率与功率和处理时间成正相关,与作用距离负相关。当功率密度为0.040 W/m L,处理时间为60 s时,超声波的效价最优,此时,拟柱孢藻和微囊藻细胞沉降率分别为58.0%、73.3%。超声波对蓝藻的作用效率高于绿藻和硅藻。根据控藻效果与作用距离拟合分析,该款设备有效作用距离为2.6 m。二、超声波对藻细胞生理活性的影响对比不同超声波参数处理前后藻细胞超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)、丙二醛(MDA)和三磷酸腺苷(ATP)等生理活性指标变化,并观察处理前后藻细胞超微结构的变化。结果显示,超声波对藻细胞有一定程度氧化性损伤,功率密度越高、处理时间越长,其氧化性损伤越严重;藻细胞超微结构变化显示,类囊体和伪空胞破坏较明显,细胞透光度降低,光合作用系统受到损伤,细胞膜无明显变化。三、超声波的生态安全性以秀体溞和哲水蚤为受试对象,用功率密度0.040 W/m L的超声波处理60 s,连续作用24 d后,发现超声波对秀体溞和哲水蚤的存活均无显著影响;超声波处理后水体中的总藻毒素(溶解态和藻细胞结合态)显著降低,且与功率密度和时间正相关;超声波(0.040W/m L、60 s)对罗非鱼抗氧化酶活性的影响不明显,无鱼类出现死亡。