慧聪网首页 > 水工业行业 > 环保
黏土除藻治理水华污染技术取得重大进展
 
慧聪网   2005年10月12日9时20分   信息来源:中国环境报    

    淡水湖泊遭遇水华污染之困 中科院一项新技术有望攻克这一难题  

    我国的淡水资源原本就非常短缺,肆虐的藻华(水华)暴发,又使这种短缺现象雪上加霜。如何有效地控制藻华的暴发,让人们享有安全的淡水资源和健康的生态环境,是国内外的重大需求。近日,记者在采访中了解到,曾经作为应急措施的黏土除藻技术在中科院专家们的研制下,日前取得了新的重大进展,有望攻克这一令人头痛的国际性难题。 

    1、藻华控制技术备受期待 

    近些年来,由于许多自然和人
为因素的影响,排入湖库的氮、磷等营养物质不断增加,致使水体富营养化状况加剧,进而导致各地水体藻华的暴发越来越频繁,规模也越来越大。据专家介绍,严重的水华会覆盖水面,阻止水体中的光合作用及其与大气的交换,使水中的溶解氧浓度迅速降低,造成水生动植物的死亡以及生态和周边环境的破坏(景观和恶臭)。这些影响又进一步对周边城市的政治经济(如投资业、水产业、旅游业)产生严重破坏。同时,藻华常使水体中的藻毒素含量严重超标,这些藻毒素也是肝脏肿瘤的强诱发剂,严重威胁着人体健康和饮用水安全。 

    为了清除藻华,众多的国内外专家已经投入了多年的努力,研究了多种控制藻华暴发的方法,如化学法、机械法、生物法、生态法和絮凝法等等。但是由于各种方法都存在着这样或那样的缺陷,多年来,人们一直期待着一套安全、有效、成本低、操作简便的技术能够出现。 

    2、淡水湖泊黏土除藻失败原因 

    记者在采访中了解到的黏土除藻华技术,最早来源于絮凝原理。在海洋上赤潮暴发时,它曾被作为一种应急技术来使用,取得了一定的效果。由于黏土来源充足,具有天然无毒、使用方便、耗资少等特点,曾一度受到欢迎。早在1997年,就有专家在国际权威科学期刊《自然》上撰文指出,使用黏土除藻可能是治理藻华的最有发展前途的方法。在相关文献报道中,也能找到这种技术在日本、美国、韩国、澳大利亚等国应用的实例。 

    但据介绍,到目前为止,黏土除藻技术主要还局限于海水体系的研究和局部应急处理。面对与人们日常生活息息相关的淡水资源,许多将黏土除藻技术应用于淡水湖泊中清除藻华的尝试,都没有成功。大量在淡水湖泊中应用失败的消息,曾使这一技术一度被判为“死刑”。 

    为什么过去在淡水湖泊中黏土除藻屡遭失败? 

    中科院生态环境研究中心环境水化学国家重点实验室的潘纲研究员为记者揭开了这个谜团。他认为,以往的黏土除藻技术存在4个方面的缺陷。这些缺陷有的属于当前该领域科学发展的局限,有的是技术定位本身所客观决定的。首先,人们对黏土为什么会絮凝除藻的科学原理还未认识清楚。传统认为静电吸附为主要的絮凝机理,因此许多黏土改性技术是沿着静电改性的思路发展的;其次,黏土投量太大,一般国际上最好的结果也需投200毫克/升的黏土才能取得一定的实效。对大面积藻华来说,要向天然水体系投放几十吨甚至数百吨的“外来”黏土,无论从生态安全或是操作成本上讲都是难以接受的;第三,缺乏对各种黏土在淡水中絮凝性能的系统研究,事实上许多黏土在淡水中都失去絮凝除藻作用,缺乏科学指导的“技术应用”往往导致失败;第四,黏土除藻技术不能防止藻类沉降后的再次泛起、来年藻华的复发和来自底泥的二次污染等问题。 

    潘纲告诉记者,除了以往多次实地除藻失败的记录以外,黏土技术本身不能防止藻类的再次泛起和底泥二次污染是导致该技术在淡水湖泊中难以被广泛使用的关键因素。当大量的黏土投入下去,将藻华带入水底,在海洋中这种泛起的现象不明显,但到了淡水湖泊中,在风的助力下,很容易泛起。泛起问题不解决,就只能治标不能治本了。他打了一个形象的比喻,这就像一个人伤口发炎并发烧到42度,使用退烧药可能不能去根,但是如果不赶紧退烧,这个人的其他器官就会引起病变,因此需要消炎、退烧的复合配方。对于藻华的治理也是这样,原先的黏土技术就像一付退烧药,它的技术定位就是一个应急措施。潘纲认为,虽然应急除藻技术也是重要的(任何水华暴发后的处理措施都是应急性的,如果不需要应急技术就意味着任由藻华的上述危害持续下去直到其自行消退),但他们追求的是标本兼治的创新方向。作为一个单项应急技术,黏土法在它的发展初期有上述的缺点和应用限制是很自然的,关键是如何扬长避短解决目前这一单项技术上存在的缺陷和限制,并进一步解放思想发展标本兼治的、多学科交叉的复合技术。潘纲和他的研究组以“科学发现引导技术创新”和“变废为宝”为理念,通过改性黏土的快速除藻除浊作用启动并强化沉积物中的生物地球化学反应使其自动地进行长期连锁的健康修复过程,发展了既能快速消除水华又能长期治理湖泊富营养化的一系列改性黏土技术。 

    3、黏土架桥网捕作用战胜传统静电吸附作用 

    早在1998年,潘纲就在黏土除藻方面取得了一项英国专利,这一专利促使他进一步研究黏土除藻技术在淡水湖泊上的应用。目前,黏土除藻技术的研究已经被列入了国家“十五”重大科技专项、国家自然科学基金和中国科学院重要方向以及“百人计划”等项目。 

    有些人只听说黏土能够(或是不能)除藻,却未全面了解各种黏土在不同条件下与藻细胞的相互作用规律,仅凭经验下肯定或是否定的结论,往往会由于盲从导致失败或是扼杀重大技术的创新。潘纲告诉记者,他们的研究就是从系统研究黏土凝聚除藻的科学机理方面开始的。通过对26种不同黏土与藻细胞之间多项絮凝性质的研究发现,高效黏土絮凝除藻不是通过传统的静电吸附机理,而是通过一种架桥网捕作用,就像蜘蛛网一样,将藻细胞粘网后共同沉入水底。根据这个科学发现,他们提出了技术上的创新。不是对黏土进行电性改性,而是根据上述科学发现在架桥网捕性能方面对黏土进行改性。结果改性后的黏土不仅特别适合于淡水藻华的清除,而且黏土的投入量也从国际先进的200毫克/升,降到了10毫克/升,除藻效率达到95%以上。

 
作者:记者 台桂花 
 
 
评论    【推荐】 【打印】 【论坛
 
 
[热门关键词]:水华 湖泊富营养化 黏土 
特别推荐: 
·2005年度中国水工业行业资讯大全 ·水与生活:夏日肌肤补水完全宝典
更多精彩:
·竞争饮水机市场 企业纷纷出招 ·饮水机 ·净水器 ·生活饮用水处理
 相关文章 更多 
·后海野鸭陆续死亡 居民疑蓝藻水华作怪  (8.16 8:30)
·生活污水所致 梅溪河“水华”原因查明  (6.7 16:29)
·汉江"水华"问题及高藻原水处理方法  (6.1 16:45)
·细菌能否攻克汉江水华专家称此法非万能  (8.12 9:12)
 我来评两句〖查看最新评论〗 
请您注意:
·遵守中华人民共和国的各项有关法律法规
·承担一切因您的行为而导致的法律责任
·本网留言板管理人员有权删除其管辖留言内容
·您在本网的留言,本网有权在网站内转载或引用
·参与本留言即表明您已经阅读并接受上述条款
昵称:匿名
 
分类广告  
产品超市
·[求购]陶瓷球 麦饭石
·[求购]旋转式鹅颈龙头
·[求购]不锈钢管件
·[供应]臭氧发生器
·[供应]双吸离心泵
·[供应]改性纤维球滤料
·[供应]法兰式刀闸阀
热点推荐
·家庭饮水新宠RO纯水机
·工业水处理技术问答集锦
·纺织印染废水处理技术
·霍尼韦尔水处理产品推介
·第16届多国仪器仪表展
·直饮水能抢占多少市场
·家庭净水器 纯水机 论坛
行业书店