[发明专利]一种水体富营养化防治方法

说明书

技术领域

本发明涉及污水处理领域，具体涉及一种水体富营养化防治方法。

背景技术

水体富营养化是由于人类活动或自然过程等因素的作用导致生物生长所需的氮、磷等营养物质大量进入湖泊、河口、海湾等缓流水体，引起藻类及其他浮游生物迅速繁殖，水体溶解氧量下降，水质恶化，鱼类及其他生物大量死亡的现象。

近年来，我国湖泊富营养化问题日益突出，从上世纪70年代到现在的近40年间，全国湖泊富营养化面积增长了约60倍。1978～1980年大多数湖泊处于中营养状态，占调查面积的91.8％，贫营养状态湖泊占3.2％，富营养状态湖泊占5.0％。短短10年间，贫营养状态湖泊大多向中营养状态湖泊过渡，贫营养状态湖泊所占评价面积比例从3.2％迅速降低到0.53％，中营养状态湖泊向富营养状态过渡，富营养化湖泊所占评价面积比例从5.0％剧增到55.0％。上世纪70年代，湖泊富营养化主要以城市湖泊为主，面积都比较小，而2000年以后，太湖、巢湖、滇池等大型天然湖泊出现大面积水华，导致全国湖泊的富营养化面积急剧增加。

富营养化的防治是水污染处理中最为复杂和困难的问题，其原因如下：首先，污染源的复杂性，导致水质富营养化的氮、磷营养物质，既有天然源，又有人为源，既有外源性，又有内源性，这就给控制污染源带来了困难；其次，营养物质去除的高难度，至今还没有任何单一的生物学、化学和物理措施能够彻底去除废水的氮、磷营养物质，通常的二级生化处理方法只能去除30～50％的氮、磷。

防止富营养化，首先应控制营养物质进入水体。治理富营养化水体，可采取疏浚底泥，去除水草和藻类，引入低营养水稀释和实行人工曝气等措施。还有生物防治，如引入大型挺水植物与藻类竞争、养殖捕食藻类的鱼等抑制藻类繁殖生长。还可在污染水域投放河蚌、鲢鱼等，净化水体。

以上方法对水体富营养化的治理有一定的作用，但仍存在较多问题。对污染严重的湖泊进行底泥疏浚，易导致底层的沉积物发生悬浮和扩散，促进了沉积物中的氮、磷营养盐及其所吸附的金属离子的释放，从而使水体环境面临受沉积物中释放的重金属离子及氮、磷营养盐二次污染的风险；投加化学药剂，虽然在一定程度上可以使水体透明，水质得到改善，但是长期使用可能会加速湖泊的老化，引发新的生态问题。相比较来说，物理和化学的处理方法成本高，并且对富营养化的治理不彻底，只能在短期内效果明显，不适于长期使用；生物调控和生物修复方法虽然成本低、处理彻底且无二次污染，但效果缓慢，且技术复杂。由于现有技术存在以上诸多不足，我国水体富营养化防治效果不明显，富营养化问题日趋严重。

加剧水体富营养化的主要原因是水的透明度降低，阳光难以穿透水层，从而影响水中植物的光合作用和氧气的释放，同时浮游生物的大量繁殖，消耗了水中大量的氧，导致水中溶解氧严重不足，造成鱼类大量死亡。因此，若提供充足的光照可以很大程度上防止和减缓水体富营养化的发生。

硼泥是工业上利用硼镁(铁)矿生产硼砂后排出的废渣，每生产一吨硼砂约排出4～5吨硼泥。目前我国硼砂生产厂较多，硼泥的堆存处置不仅占用大量土地，而且会使堆场附近的土壤碱化并引起硼的迁移转化，造成环境污染。硼泥中含有大量的碱性物质，可以用来中和硫酸、磷肥、氟硅酸等厂矿排泄的酸性物质。此外，由于硼泥溶于水后具有胶体性质，因此还可用来吸附有机物、沉淀砷、氟、重金属离子等。在富营养化水体中，硼泥可与藻类竞争吸附营养源，从而抑制藻类活性，使藻类逐渐消亡。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：为了克服现有技术存在的不足，提供一种高效低耗的新型水体富营养化防治方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案：一种水体富营养化防治方法，其特征在于：在水体中投放若干座硼泥吸附全天候光照生态浮床，浮床采用轻质漂浮材料如塑料泡沫构成漂浮支撑基板，基板上设若干个圆孔用于种植水生植物。基板上安装有太阳能电池板和LED灯，LED灯与太阳能电池板相连。基板下方安装有塑料网箱，用于填充吸附填料。网箱内填料分为两层，上层填充硼泥，下层填充粉煤灰，硼泥上种植水生植物。

本发明水生植物种植在硼泥上，硼泥具有快速吸附氮磷的功能，还能吸附有机物，从而为水生植物提供营养。LED灯可为水面及水下植物提供全天候光照，促进植物光合作用，植物不仅不消耗溶解氧，还能通过光合作用生成氧气，从而有效提升水体溶解氧含量。此外，硼泥还能与藻类竞争吸附营养盐，抑制藻类活性，使藻类逐渐消亡，从而达到除藻的目的。

本发明水生植物可采用具有高附加值的水培花卉、景观水生植物或经济作物，植物根系深入吸附填料层，并与水体接触。