低频低强度超声波控藻效果研究

论文摘要

超声波可以抑制藻类生长，去除水体藻类。从经济、水生态安全以及控藻效果等方面综合来考虑，采用低频低强度的超声波或许更能适用于水体控藻技术。本文以此为切入点，研究了低频低强度超声波对藻类的即时去除效果及藻类生长的抑制效果，并研究了含藻水体经过低频低强度超声波处理过后水体水质的变化。同时，还研究了低频低强度超声波对蓝藻伪空胞的破坏作用和破坏后伪空胞的恢复情况以及超声波对蓝藻光合放氧速率等的影响。研究结果表明：低频低强度超声波(40kHz，0.25W/cm2)对蓝藻的效果优于绿藻和硅藻，对鱼腥藻的效果优于微囊藻；且多次间歇的超声处理方式对藻类的抑制效果更佳明显。短时间(3s)的低频低强度超声波(40kHz，0.25W/cm2)可以在不破碎蓝藻细胞的情况下基本完全破坏蓝藻细胞内的伪空胞，但是蓝藻细胞内的伪空胞在培养一定时间后可以恢复，鱼腥藻需5天才能基本完全恢复，而微囊则只需2天就已基本完全恢复。较长时间的超声波可以破碎藻细胞，使其内含物释放于水体，较短时间的超声波(鱼腥藻<1min，微囊藻、四尾栅藻和谷皮菱形藻<5min)也可以在不破碎藻细胞的情况下导致藻细胞内的细胞液渗出。采用低频低强度超声波有可能在不破碎蓝藻细胞导致藻毒素等细胞内含物释放至水体的情况下，使得蓝藻伪空胞破裂，失去浮力而沉到水底，并且抑制其光合作用，从而导致藻类的自然死亡。从节能及水生态安全的角度来看，这有可能是一项切实可行的方案。

论文目录

• 致谢
• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 研究现状
• 1.2.1 藻类水华
• 1.2.2 常用的控藻技术
• 1.2.3 超声波控藻技术
• 1.3 研究内容和意义
• 1.3.1 研究内容
• 1.3.2 研究路线
• 1.3.3 研究意义
• 2 材料与方法
• 2.1 藻种培养
• 2.2 超声实验方法
• 2.3 测定分析方法
• 2.1.1 藻细胞的观察和计数
• 2.1.2 伪空胞含量测定
• 2.1.3 比增长速率（μ）
• 2.1.4 光合放氧速率
• 2.1.5 水质分析测定
• 2.4 主要的仪器
• 3 低频低强度超声波对藻类的抑制效果
• 3.1 超声波对藻的去除效果
• 3.1.1 对不同藻种的去除效果
• 3.1.2 对不同体积藻液的去除效果
• 3.1.3 不同声强下藻类的去除
• 3.2 超声波对藻生长的抑制
• 3.2.1 对不同藻种生长的抑制
• 3.2.2 不同超声处理方式对蓝藻生长的抑制
• 3.3 本章小结
• 4 低频低强度超声波对蓝藻伪空胞及生理的影响
• 4.1 超声波对蓝藻伪空胞的破坏情况
• 4.2 超声处理后蓝藻伪空胞的恢复情况
• 4.3 超声波对蓝藻光合速率的影响
• 4.4 对蓝藻光谱特征的影响
• 4.5 本章小结
• 5 低频低强度超声波对含藻水水质的影响
• 5.1 对氮磷的影响
• 5.2 对 TOC 的影响
• 5.3 对 DO/PH 的影响
• 5.4 本章小结
• 6 结论与建议
• 参考文献
• 作者简历
• 学位论文数据集