滇池打撈的藍(lán)藻泥磷含量變化研究

吳德喜等

摘要 [目的]研究不同方式、不同時(shí)段滇池打撈的藍(lán)藻泥中磷含量變化情況。[方法]通過(guò)對(duì)2011年滇池打撈的藻泥含磷檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，研究移動(dòng)式、固定式2種不同方式在不同時(shí)段打撈的藻泥磷含量變化。[結(jié)果]滇池采用的移動(dòng)式和固定式打撈的藻泥含磷量差異較大，移動(dòng)式打撈的藻泥全年平均含TP 5.92 mg/kg，固定式平均含TP 3.41 mg/kg，前者是后者的1.77倍；不同時(shí)段打撈的藻泥含磷量差異也較大，6、7月份打撈的藻泥含磷量較高，到9月份含量就明顯下降；全年檢測(cè)數(shù)值中TP最大值和最小值移動(dòng)式和固定式的各相差1.7和2.0倍。[結(jié)論]該研究結(jié)果為水污染治理中藍(lán)藻打撈相關(guān)工作提供參考。

關(guān)鍵詞 藍(lán)藻；磷；水污染治理；滇池

中圖分類(lèi)號(hào) S181.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 0517-6611（2014）20-06634-03

Research on the TP Content Changes of the Cyanobacteria Mud Salvaged from Dianchi Lake

WU Dexi，HE Jie et al

（Yunnan Agricultural University， Kunming，Yunnan 650201； Kunming Monitoring Station of Urban Sewage， Kunming，Yunnan 650034）

Abstract [Objective]In order to study the TP content changes of the cyanobacteria mud which salvaged from Dianchi lake in different ways at different times. [Method] The phosphorus testing data of the cyanobacteria mud salvaged from Dianchi lake in 2011 were analyzed， the TP content changes of the cyanobacteria mud which salvaged from Dianchi lake in different ways at different times were studied.[Result] The TP content of mobile type and fixed type salvaged cyanobacteria mud were quite different. Mobile salvaged cyanobacteria mud containing TP volume averages is 5.92 mg/kg， fixed average TP is 3.41 mg/kg， the former TP content of the latter is 1.77 times.The cyanobacteria mud salvaged in different times had quite different on TP content too. It is higher content in June to July， and lowest content in September. The annual max value of cyanobacteria mud TP content is the min value of 1.7（mobile type） and 2.0（fixed type） times. [Conclusion] The results provides the reference for the salvage cyanobacteria related work in water pollution control.

Key words Cyanobacteria； Phosphorus； Water pollution treatment； Dianchi lake

藍(lán)藻打撈是水污染治理的重要工作之一，檢測(cè)打撈的藻泥磷含量是評(píng)價(jià)打撈藍(lán)藻去除水體污染物的主要依據(jù)。自2010年10月26日昆明市政府出臺(tái)《昆明市滇池水體污染物去除補(bǔ)償辦法（試行）》后，滇池藍(lán)藻打撈工作已逐步按市場(chǎng)化運(yùn)作，昆明市政府將依據(jù)打撈單位從水體中去除污染物的氮磷量支付補(bǔ)償資金。為此，昆明市滇池管理局立項(xiàng)對(duì)滇池打撈的藍(lán)藻從藻泥計(jì)量、藻泥中磷含量等問(wèn)題進(jìn)行專(zhuān)項(xiàng)研究。筆者依據(jù)2011年滇池打撈藍(lán)藻的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，對(duì)移動(dòng)式、固定式2種不同方式在不同時(shí)段打撈的藻泥磷含量變化進(jìn)行研究。

1 材料與方法

1.1 藻泥樣本

1.1.1 移動(dòng)式打撈的藻泥。

移動(dòng)式藍(lán)藻打撈是指通過(guò)打撈船在行進(jìn)狀態(tài)下對(duì)漂浮在水面表層厚度3～5 cm水層中藍(lán)藻進(jìn)行收集，加入混凝劑和助凝劑處理后再壓濾脫水，得到餅狀藍(lán)藻泥供外運(yùn)處置的藍(lán)藻打撈方式。該種方式打撈的藻泥呈餅狀，綠色到黃綠色，含水量為90%左右。

1.1.2 固定式打撈的藻泥。

固定式藍(lán)藻打撈是指通過(guò)在岸邊建設(shè)固定的藻水分離站，藻水匯集后通過(guò)曝氣絮凝技術(shù)進(jìn)行藻、水分離，分離的藻渣加入酸洗緩蝕劑進(jìn)一步脫水后變成藻泥供外運(yùn)處置的藍(lán)藻打撈方式。該種方式打撈的藻泥呈泥狀，墨綠色到黑色，含水量為92%左右。

1.1.3 藻泥計(jì)量及檢測(cè)樣本的采集。

2種方式打撈的藻泥由專(zhuān)門(mén)技術(shù)人員按照采樣技術(shù)規(guī)程進(jìn)行全批次現(xiàn)場(chǎng)計(jì)量、采樣，樣本在采集后24 h內(nèi)送有計(jì)量認(rèn)證資質(zhì)的實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)。全年一共采集、送檢藻泥移動(dòng)式38批次、固定式51批次，每船、車(chē)一次采3個(gè)樣，共267個(gè)樣本。移動(dòng)式采樣基數(shù)全年為1 668.996 t，固定式為656.64 t。

1.2 藻泥含水率、TN和TP的檢測(cè)

藻泥含水率和TP檢測(cè)方法按照何潔等確定的藻泥檢測(cè)方法[1]，按105 ℃烘箱法測(cè)定藻泥含水率、LY/T12701999方法測(cè)定藻泥TP，最后以干基計(jì)TP含量。

1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

對(duì)檢測(cè)獲得的全年數(shù)據(jù)用Excel 2003制表統(tǒng)計(jì)，按照朱永平《生物統(tǒng)計(jì)學(xué)實(shí)驗(yàn)教程》中配對(duì)數(shù)據(jù)檢驗(yàn)方法[2]，通過(guò)Excel 2003中的數(shù)據(jù)分析等工具進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 藍(lán)藻打撈總量分析

2011年滇池藍(lán)藻打撈工作主要集中在6月下旬～11月初，從表1可以看出，全年打撈藻泥2 325.636 t，其中移動(dòng)式占71.8%、固定式占28.2%；全年打撈藻泥含總磷1.171 t，其中移動(dòng)式占84.2%、固定式占15.8%。表明2011年滇池藍(lán)藻打撈量主要是由移動(dòng)式打撈完成。

從對(duì)全年藻泥267個(gè)樣本TP檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行的變異性統(tǒng)計(jì)結(jié)果（表2）可以看出，各批次樣本TP含量值變化較大；移動(dòng)式TP平均檢測(cè)值為5.94 mg/kg，最大值為最小值的1.7倍，固定式TP平均檢測(cè)值為3.52 mg/kg，最大值為最小值的2.0倍。

2.2 不同方式打撈的藻泥含TP量變化分析

對(duì)各批次含TP檢測(cè)數(shù)據(jù)按1旬（10 d）為時(shí)間單位，采用加權(quán)平均計(jì)算2種方式打撈的藻泥含TP量平均值。從表3可以看出，移動(dòng)式打撈的藻泥含TP量最大值為7.44 mg/kg，最小值為4.64 mg/kg，平均5.92 mg/kg；固定式的TP量最大值為4.37 mg/kg，最小值為2.58 mg/kg，平均3.41 mg/kg，表明移動(dòng)式打撈的藻泥含TP量明顯高于固定式的，二者平均相差1.77倍。全年按旬加權(quán)平均的11組移動(dòng)式打撈的藻泥含TP含量變異系數(shù)為11.9%，固定式的為18.7%，表明移動(dòng)式的藻泥含TP量明顯比固定式變化幅度小。

2.3 不同時(shí)段打撈的藻泥含TP量變化分析

將表3的數(shù)據(jù)按月做出不同時(shí)段藻泥含TN量變化曲線圖，從圖1可以看出，移動(dòng)式、固定式在不同時(shí)段打撈的藻泥含TP量有明顯波動(dòng)。2011年6月份最高，7、8月份處于全年平均水平，9月份最低，10月份藻泥含TP量又有一定的增加。

圖1 不同時(shí)期打撈的藻泥含磷量變化

2.4 不同時(shí)段打撈的藻泥含TP量差異性分析

對(duì)表3的數(shù)值按照成對(duì)雙樣本均值t-檢驗(yàn)（α=0.01）方法分析，從表4可以看出，2種方式14組數(shù)據(jù)t檢驗(yàn)值=19.385>3.012，P=5.6×10-11<0.01，表明移動(dòng)式打撈的藻泥含TP量高于固定式的（約為1.77倍），且二者具有極顯著差異；泊松相關(guān)系數(shù)為0.76，表明二者具有強(qiáng)相關(guān)性，說(shuō)明二者藻泥含TP量在不同時(shí)期變化情況基本一致，高時(shí)均高、低時(shí)均低。

綜上所述可見(jiàn)，因打撈技術(shù)工藝的差異，移動(dòng)式打撈的藻泥含TP量高出固定式打撈的約1.77倍，二者差異極顯著；不同時(shí)段打撈的藻泥含TP量也有明顯差異，6月份最高，9月份最低，最大值和最小值之間移動(dòng)式的相差1.7倍、固定式的相差2.0倍；移動(dòng)式打撈的藻泥含TP量不僅明顯高于固定式的，且不同批次之間波動(dòng)也較固定的小，說(shuō)明該技術(shù)穩(wěn)定性較好。

3 討論

3.1 不同方式打撈的藻泥磷含量差異問(wèn)題

對(duì)2011年的藻泥含TP的檢測(cè)數(shù)據(jù)研究表明，移動(dòng)式打撈的藻泥含磷是固定式的1.77倍，且固定式全年檢測(cè)值上下波動(dòng)幅度也較大，原因是2種打撈方式技術(shù)工藝的差異造成。移動(dòng)式打撈是通過(guò)打撈船行進(jìn)狀態(tài)下收集、分離藍(lán)藻，最后壓濾脫水得到餅狀藻泥，過(guò)程簡(jiǎn)單、快速；而固定式則是通過(guò)藻水分離站的收集、曝氣絮凝、離心脫水等系列過(guò)程得到泥狀藍(lán)藻渣，過(guò)程復(fù)雜，周期長(zhǎng)，出來(lái)的藻泥墨綠色到黑色，有臭味，明顯區(qū)別于移動(dòng)式打撈的綠色到黃綠色餅狀藍(lán)藻渣，且含水率較高。

沈愛(ài)春等研究表明藻泥變黑是藍(lán)藻死亡分解的表現(xiàn)，且藍(lán)藻死亡分解過(guò)程會(huì)有磷釋放[3-7]。從文獻(xiàn)資料和2種打撈工藝、藻泥特征判斷，藍(lán)藻死亡分解過(guò)程中磷、氮等釋放是導(dǎo)致固定式打撈的藻泥磷比移動(dòng)式低的原因；固定式打撈的伴有臭味的黑色藻泥實(shí)際是死亡的藻泥殘?jiān)鋸?fù)雜的長(zhǎng)周期打撈工藝是導(dǎo)致藍(lán)藻死亡的原因。

3.2 不同時(shí)段打撈的藻泥磷含量差異問(wèn)題

從2011年6月下旬～11月上旬打撈的藻泥含磷數(shù)據(jù)分析來(lái)看，滇池不同時(shí)段藻泥含磷差異是明顯的。究其原因，一方面不同時(shí)段水溫等藍(lán)藻生長(zhǎng)環(huán)境有差異，2011年藍(lán)藻打撈區(qū)域5～11月份月平均水溫分別是23.7、27.5、25.4、24.6、24.8、22.5、16.5 ℃，6、7月份水溫較高，與6、7月份藻泥磷含量較高對(duì)應(yīng)；另外，不同時(shí)段滇池水體污染物含量也有差異，5～11月份月平均

水質(zhì)TP分別是0.195、1.990、0.310、0.598、0.278、0.237、0.238 mg/kg，6～11月份水質(zhì)磷濃度和藻泥磷含量高低變化趨勢(shì)基本一致，這應(yīng)該是導(dǎo)致不同時(shí)段藻泥磷含量差異較大的主要原因，相關(guān)的工作值得進(jìn)一步研究。

3.3 絮凝劑對(duì)藻泥磷含量的影響

滇池采用的2種藍(lán)藻打撈方式均需要加入一定量的絮凝劑、助凝劑。移動(dòng)式用的是陽(yáng)離子型聚丙烯酰胺（CPAM）和聚合氯化鋁（PAC），固定式用的是不同品牌的CPAM、PAC和酸洗緩蝕劑（STS604）。經(jīng)檢測(cè)，2011年在滇池藍(lán)藻打撈中移動(dòng)式使用的CPAM、STS604和PAC含磷極低，對(duì)藻泥含TN量幾乎無(wú)影響，可忽略不計(jì)。

綜上所述，藍(lán)藻生長(zhǎng)的水質(zhì)營(yíng)養(yǎng)狀況、氣候條件以及打撈工藝差異均是導(dǎo)致滇池打撈藻泥磷含量變化的主要原因。這些因素對(duì)于藍(lán)藻生長(zhǎng)以及通過(guò)打撈藍(lán)藻治理水體污染均有重要的關(guān)系，值得深入研究。

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