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我国的水体富营养化现状严峻,近年来,富营养化所致的水华频发,严重破坏了生态环境,带来了巨大的经济损失,并给人们的正常生活造成诸多不便。为了更好的应对水华发生时藻类爆发的问题,本文结合了植物化感抗藻潜势和黏土矿物,以化感植物为基础,以黏土矿物膨胀蛭石为载体,开发了一种高效、环保、低成本的除藻剂。并通过实验室单一藻种去除实验和野外现场实验,对除藻剂除藻性能和机理进行评价,主要研究结果如下: 1.化感植物喜旱莲子草对铜绿微囊藻的抑制率在34%-70%的范围内,其平均抑制率为52%;对蛋白核小球藻的抑制率在42%-96%的范围内,平均抑制率为70%;对浮游植物群落的抑制率在13%-44%的范围内,平均抑制率为37%。在富营养化水体中,当溶解氧含量较高时,喜旱莲子草能够有效的抑制有害藻的生长;当水中有机污染物浓度高且含氧量低时,喜旱莲子草则展现出较高的承受力并向水体中释放各种抑藻物质。 2.膨胀蛭石的投加量为500mg/l时对适应期铜绿微囊藻30min的去除率为98.2%;对对数期铜绿微囊藻30min的去除率为95.4%;膨胀蛭石对稳定期铜绿微囊藻的去除能力弱,30min的除藻率仅为14.0%。膨胀蛭石投加量低于200mg/l时,除藻率随投加量的增大而升高;在200mg/l时除藻率可达99.9%,继续提高投加量除藻率则不再变化。水体pH小于8时,膨胀蛭石的除藻率随pH的升高而增大,pH为8时膨胀蛭石的除藻率可达到97.2%。pH高于8时膨胀蛭石的除藻率随pH的升高而减小。 3.研究发现,基于喜旱莲子草化感作用除藻剂中,喜旱莲子草中的活性物质附着于膨胀蛭石片层表面增大了膨胀蛭石颗粒的有效碰撞半径,提高了膨胀蛭石与藻细胞的有效碰撞几率,强化了去除藻细胞的性能。同时,喜旱莲子草中的抑藻物质会降低藻细胞的活性,使其易被膨胀蛭石吸附、捕获;抑藻物质还会作用于被吸附、捕获的藻细胞,从而将其快速杀死。 4.使用5种具有化感抗藻潜势的植物喜旱莲子草、大茨藻、槐叶蘋、苍耳、陌上菅分别制备除藻剂,对其除藻性能的研究发现,5种除藻剂可有效去除适应期、对数期和稳定期的铜绿微囊藻,且除藻率高于等量的膨胀蛭石。化感植物、膨胀蛭石的不同质量比的除藻剂对铜绿微囊藻的去除效果不同,在化感植物、膨胀蛭石质量比为1:10时,5种除藻剂的除藻效果最好。水体pH对除藻剂的除藻效果影响较小,在pH为6、7、8、9时,5种植物除藻剂的30min除藻率都接近100%。