隨著我國城市的建設和發展，水景觀日益增多。城市景觀水體多為靜止或流動性差的封閉緩流水體，一般具有水域面積小、易污染、水環境容量小、水體自凈能力低等特點。城市景觀水體的污染特征一般為藻類繁殖、特殊異味、濁度上升。為了研究、開發適合于景觀水污染控制的技術，提高城市環境質量，筆者于2003-2004年，采用銅電解及其組合技術工藝，進行了景觀水體滅藻的研究。
1，材料與方法
1.1 實驗室滅藻
1.1.1 實驗裝置和條件? 將儲水箱和水泵連接成閉路循環（圖1）。水泵流量為6L/min，儲水箱容積為60L,水質為純凈水，水溫為22℃。
1.1.2 試驗方法 取在BG11培養液中生長達到穩恒期的集胞藻（PCC6803）10ml，加入盛有60L純凈水的儲水箱中，分別進行加硫酸銅和銅電解滅藻處理。在處理的第0、0.5、1、2、3小時，分別取加硫酸銅組、銅電解組和空白對照組（未進行滅藻處理）約1ml水樣，置于BG11培養基，在30℃、30μE（平方米.s）光照強度的條件下培養7d，并統計其藻細胞數。
1.2 現場試驗
1.2.1 試驗裝置和流程? 試驗在某景觀水體進行。該景觀水池面積為126平方米，平均深度1.3m，周邊為瓷磚砌成。銅電解組合工藝裝置按銅電解滅藻裝置、鋁板絮凝電解裝置、濾罐過濾裝置和水射曝氣裝置的順序組成，通過管道與景觀水池連接成閉路循環（圖2）。
1.2.2 工藝參數? 銅電解裝置：電極電流密度為1-3.2mA/平方厘米，釋放銅離子濃度控制在0.3-0.4mg/L。鋁板絮凝電解裝置：采用電解的原理產生鋁離子，起到絮凝作用。濾罐：濾料用陶粒，濾速為28-35m/h，用壓力控制濾料的反沖洗。
1.2.3 方法 采樣點位于景觀水體對角線的中央，水面下15cm處。分別采用單純銅電解技術工藝和銅電解組合技術工藝對景觀水體進行滅藻處理。在處理的第1、3、5、7、9、12天采集水樣，濃縮處理后，在顯微鏡下采用計數框法對藻細胞進行計數，渾濁度、嗅閾值、化學需氧量（COD）、氨氮、溶解氧、銅離子濃度、pH值按照《水和廢水監測分析方法》（2002）進行檢測。試驗期間，景觀水體水溫為22-28℃，平均水溫26℃。
2 結果
2.1 實驗室滅藻效果
由表1可見，當銅離子濃度在0.3mg/L時，銅電解組在作用0.5h，加硫酸銅組在3h時，培養皿上無藻細胞生長；未處理組在3h時，培養皿上藻落數增加。
表1 不同滅藻方式處理不同時間后水樣的藻細胞數
2.2 單純銅電解對景觀水的滅藻效果
由表2可見，隨著時間的推移，景觀水中藻濃度逐漸降低。處理第12天，除藻率為68.84%，除嗅閾值外，其他指標無明顯改善。
2.3 銅電解組合技術工藝對景觀水的滅藻效果
由表3可見，處理第12天，除藻率為80.75%，渾濁度、嗅閾值、COD、氨氮分別下降了57.14%，50.00%，48.44%，溶解氧增加了66.67%。
3 討論
銅電解滅藻是在控制條件下，用電解的方法釋放定量的銅離子，強化其滅藻的功能，達到滅藻的目的。由表1可見，當銅離子濃度在0.3mg/L時，銅電解組在作用0.5h以后，培養皿上午藻細胞生長，而硫酸銅藥劑離解的銅離子的滅藻作用，沒有銅電解的效果強。
這可能是由于電解的銅離子的“活性”較強的緣故，其深層次機制有待進一步研究。
由表2、3可見，銅電解組合技術工藝的滅藻效果優于單純銅電解技術工藝，這是由于銅離子殺死藻細胞后，藻細胞變輕，懸浮在水中，而藻計數法不能鑒別藻細胞帶負電荷，在后續處理單元通過電絮凝和過濾作用截留在濾罐內，從而提高了景觀水的除藻效果；由于藻類及其代謝產物既是水中有機物的重要來源，也是主要的致臭物質，故隨著藻含量大幅度降低，嗅閾值也顯著下降。
采取銅電解組合工藝使水中COD降低，其原因是：（1）電絮凝直接過濾工藝，通過絮凝過濾作用清除懸浮物時，連帶減少了部分COD；（2）曝氣作用使水中保持了一定含量的溶解氧，氧與水中有機物發生反應，起到了降解作用；（3）由于景觀水池較淺，加之水體的循環作用使得水體接受了較充分的太陽光照，由此產生的光化學反應和水中微生物聯合作用，有效地降低了耗氧量。有研究表明，營養物質氮、磷的過度積累引起藻類的大量繁殖，水體溶解氧被大量消耗，導致水體缺氧并滋生出大量的厭氧微生物，造成水體發黑、發臭。藻類白天通過光合作用產生氧氣，晚上通過呼吸作用消耗氧氣，因此，組合技術工藝的曝氣作用，一方面可以抑制厭氧生物的生長；另一方面，可提高水體中溶解氧的濃度使好氧微生物通過自身的新陳代謝作用，把水中有機污染物分解成簡單的無機物，以達到水體凈化的目的。
當水環境中磷濃度超過0.015mg/L，氮濃度超過0.3mg/L時，藻類就出現惡性繁殖，藻類的繁殖量與外界輸入的磷、氮濃度成正比。藍藻、綠藻具有固氮能力，能夠把大氣中的氮轉化為能被水生植物吸收和利用的硝酸鹽，因而，即使向水體排放的污水中的氮受到了控制，這些藻類扔可以從大氣中攝入氮，以此繼續滿足自身合成的需要。因此，景觀水體極易出現藻類繁殖。目前，控制景觀水體藻類繁殖的方法，一般采用投加臭氧和化學藥劑，但這些方法不同程度地存在投資運行成本高、殺藻不徹底、無持續滅藻作用和易產生二次污染等諸多問題。滅藻不徹底和無持續抑藻能力反而會促進某些優勢藻類的生長繁殖。一般認為，銅離子的滅藻功能是由于帶正電的銅離子和帶負電的藻細胞結合，并穿透細胞壁與細胞內特定部位的DNA及RNA結合，破壞其內部的葉綠素等酶系統，致使藻細胞溶解和死亡。銅離子無色、無味、化學穩定性強，幾乎不受陽光和時間的影響，可提供長時間穩定的殘留濃度并維持其滅藻效果，并且不產生毒副產物。
對于銅電解組合工藝而言，銅電解的后續處理單元是混凝過濾和水射曝氣。由于藻類被銅離子殺死后，仍是一種親水性帶負電荷的有機體，在水中處于相對穩定的狀態，因洗，和許多無機顆粒一樣，可以通過吸附電中和與消除水化殼以及吸附架橋作用，發生微絮作用，可過濾去除。由于藻類被過濾截留在濾罐中，為保證處理效果，可加大反沖洗次數。
基于景觀水的污染和水體特點，結合銅電解組合工藝技術原理，依據本次實驗室和現場實驗結果，參照有關文獻，同時考慮到避免二次污染和節能，在景觀水處理控制中，銅離子含量宜控制在0.3-0.4mg/L，電流密度控制在1-2mA/平方厘米的條件下。采取銅電解與后續處理單元交替間歇方式工作，即在銅電解滅藻裝置運行，使水體中的銅離子含量達到0.3-0.4mg/L時停機，隔1h后，再讓后續處理單元運行，以延長電極使用壽命和節能。
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