滇池打捞的蓝藻泥磷含量变化研究

吴德喜等

摘要 [目的]研究不同方式、不同时段滇池打捞的蓝藻泥中磷含量变化情况。[方法]通过对2011年滇池打捞的藻泥含磷检测数据进行统计分析，研究移动式、固定式2种不同方式在不同时段打捞的藻泥磷含量变化。[结果]滇池采用的移动式和固定式打捞的藻泥含磷量差异较大，移动式打捞的藻泥全年平均含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；不同时段打捞的藻泥含磷量差异也较大，6、7月份打捞的藻泥含磷量较高，到9月份含量就明显下降；全年检测数值中TP最大值和最小值移动式和固定式的各相差1.7和2.0倍。[结论]该研究结果为水污染治理中蓝藻打捞相关工作提供参考。

关键词 蓝藻；磷；水污染治理；滇池

中图分类号 S181.3 文献标识码 A 文章编号 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

蓝藻打撈是水污染治理的重要工作之一，检测打捞的藻泥磷含量是评价打捞蓝藻去除水体污染物的主要依据。自2010年10月26日昆明市政府出台《昆明市滇池水体污染物去除补偿办法（试行）》后，滇池蓝藻打捞工作已逐步按市场化运作，昆明市政府将依据打捞单位从水体中去除污染物的氮磷量支付补偿资金。为此，昆明市滇池管理局立项对滇池打捞的蓝藻从藻泥计量、藻泥中磷含量等问题进行专项研究。笔者依据2011年滇池打捞蓝藻的监测数据，对移动式、固定式2种不同方式在不同时段打捞的藻泥磷含量变化进行研究。

1 材料与方法

1.1 藻泥样本

1.1.1 移动式打捞的藻泥。

移动式蓝藻打捞是指通过打捞船在行进状态下对漂浮在水面表层厚度3～5 cm水层中蓝藻进行收集，加入混凝剂和助凝剂处理后再压滤脱水，得到饼状蓝藻泥供外运处置的蓝藻打捞方式。该种方式打捞的藻泥呈饼状，绿色到黄绿色，含水量为90%左右。

1.1.2 固定式打捞的藻泥。

固定式蓝藻打捞是指通过在岸边建设固定的藻水分离站，藻水汇集后通过曝气絮凝技术进行藻、水分离，分离的藻渣加入酸洗缓蚀剂进一步脱水后变成藻泥供外运处置的蓝藻打捞方式。该种方式打捞的藻泥呈泥状，墨绿色到黑色，含水量为92%左右。

1.1.3 藻泥计量及检测样本的采集。

2种方式打捞的藻泥由专门技术人员按照采样技术规程进行全批次现场计量、采样，样本在采集后24 h内送有计量认证资质的实验室检测。全年一共采集、送检藻泥移动式38批次、固定式51批次，每船、车一次采3个样，共267个样本。移动式采样基数全年为1 668.996 t，固定式为656.64 t。

1.2 藻泥含水率、TN和TP的检测

藻泥含水率和TP检测方法按照何洁等确定的藻泥检测方法[1]，按105 ℃烘箱法测定藻泥含水率、LY/T12701999方法测定藻泥TP，最后以干基计TP含量。

1.3 数据统计分析

对检测获得的全年数据用Excel 2003制表统计，按照朱永平《生物统计学实验教程》中配对数据检验方法[2]，通过Excel 2003中的数据分析等工具进行数据统计分析。

2 结果与分析

2.1 蓝藻打捞总量分析

2011年滇池蓝藻打捞工作主要集中在6月下旬～11月初，从表1可以看出，全年打捞藻泥2 325.636 t，其中移动式占71.8%、固定式占28.2%；全年打捞藻泥含总磷1.171 t，其中移动式占84.2%、固定式占15.8%。表明2011年滇池蓝藻打捞量主要是由移动式打捞完成。

从对全年藻泥267个样本TP检测数据进行的变异性统计结果（表2）可以看出，各批次样本TP含量值变化较大；移动式TP平均检测值为5.94 mg/kg，最大值为最小值的1.7倍，固定式TP平均检测值为3.52 mg/kg，最大值为最小值的2.0倍。

2.2 不同方式打捞的藻泥含TP量变化分析

对各批次含TP检测数据按1旬（10 d）为时间单位，采用加权平均计算2种方式打捞的藻泥含TP量平均值。从表3可以看出，移动式打捞的藻泥含TP量最大值为7.44 mg/kg，最小值为4.64 mg/kg，平均5.92 mg/kg；固定式的TP量最大值为4.37 mg/kg，最小值为2.58 mg/kg，平均3.41 mg/kg，表明移动式打捞的藻泥含TP量明显高于固定式的，二者平均相差1.77倍。全年按旬加权平均的11组移动式打捞的藻泥含TP含量变异系数为11.9%，固定式的为18.7%，表明移动式的藻泥含TP量明显比固定式变化幅度小。

2.3 不同时段打捞的藻泥含TP量变化分析

将表3的数据按月做出不同时段藻泥含TN量变化曲线图，从图1可以看出，移动式、固定式在不同时段打捞的藻泥含TP量有明显波动。2011年6月份最高，7、8月份处于全年平均水平，9月份最低，10月份藻泥含TP量又有一定的增加。

图1 不同时期打捞的藻泥含磷量变化

2.4 不同时段打捞的藻泥含TP量差异性分析

对表3的数值按照成对双样本均值t-检验（α=0.01）方法分析，从表4可以看出，2种方式14组数据t检验值=19.385>3.012，P=5.6×10-11<0.01，表明移動式打捞的藻泥含TP量高于固定式的（约为1.77倍），且二者具有极显著差异；泊松相关系数为0.76，表明二者具有强相关性，说明二者藻泥含TP量在不同时期变化情况基本一致，高时均高、低时均低。

综上所述可见，因打捞技术工艺的差异，移动式打捞的藻泥含TP量高出固定式打捞的约1.77倍，二者差异极显著；不同时段打捞的藻泥含TP量也有明显差异，6月份最高，9月份最低，最大值和最小值之间移动式的相差1.7倍、固定式的相差2.0倍；移动式打捞的藻泥含TP量不仅明显高于固定式的，且不同批次之间波动也较固定的小，说明该技术稳定性较好。

3 讨论

3.1 不同方式打捞的藻泥磷含量差异问题

对2011年的藻泥含TP的检测数据研究表明，移动式打捞的藻泥含磷是固定式的1.77倍，且固定式全年检测值上下波动幅度也较大，原因是2种打捞方式技术工艺的差异造成。移动式打捞是通过打捞船行进状态下收集、分离蓝藻，最后压滤脱水得到饼状藻泥，过程简单、快速；而固定式则是通过藻水分离站的收集、曝气絮凝、离心脱水等系列过程得到泥状蓝藻渣，过程复杂，周期长，出来的藻泥墨绿色到黑色，有臭味，明显区别于移动式打捞的绿色到黄绿色饼状蓝藻渣，且含水率较高。

沈爱春等研究表明藻泥变黑是蓝藻死亡分解的表现，且蓝藻死亡分解过程会有磷释放[3-7]。从文献资料和2种打捞工艺、藻泥特征判断，蓝藻死亡分解过程中磷、氮等释放是导致固定式打捞的藻泥磷比移动式低的原因；固定式打捞的伴有臭味的黑色藻泥实际是死亡的藻泥残渣，其复杂的长周期打捞工艺是导致蓝藻死亡的原因。

3.2 不同时段打捞的藻泥磷含量差异问题

从2011年6月下旬～11月上旬打捞的藻泥含磷数据分析来看，滇池不同时段藻泥含磷差异是明显的。究其原因，一方面不同时段水温等蓝藻生长环境有差异，2011年蓝藻打捞区域5～11月份月平均水温分别是23.7、27.5、25.4、24.6、24.8、22.5、16.5 ℃，6、7月份水温较高，与6、7月份藻泥磷含量较高对应；另外，不同时段滇池水体污染物含量也有差异，5～11月份月平均

水质TP分别是0.195、1.990、0.310、0.598、0.278、0.237、0.238 mg/kg，6～11月份水质磷浓度和藻泥磷含量高低变化趋势基本一致，这应该是导致不同时段藻泥磷含量差异较大的主要原因，相关的工作值得进一步研究。

3.3 絮凝剂对藻泥磷含量的影响

滇池采用的2种蓝藻打捞方式均需要加入一定量的絮凝剂、助凝剂。移动式用的是阳离子型聚丙烯酰胺（CPAM）和聚合氯化铝（PAC），固定式用的是不同品牌的CPAM、PAC和酸洗缓蚀剂（STS604）。经检测，2011年在滇池蓝藻打捞中移动式使用的CPAM、STS604和PAC含磷极低，对藻泥含TN量几乎无影响，可忽略不计。

综上所述，蓝藻生长的水质营养状况、气候条件以及打捞工艺差异均是导致滇池打捞藻泥磷含量变化的主要原因。这些因素对于蓝藻生长以及通过打捞蓝藻治理水体污染均有重要的关系，值得深入研究。

参考文献

[1] 何洁，陈建斌，柳周新，等.滇池打捞蓝藻含总磷的检测方法研究[J].云南农业大学学报，2013，28（5）：687-691.

[2] 朱永平.生物统计与实验教程[M].昆明：云南出版集团公司，云南科技出版社，2006：14-17.

[3] 沈爱春，徐兆安，吴东浩.蓝藻大量堆积、死亡与黑水团形成的关系[J].水生态学杂志，2012，33（3）：68-71.

[4] 孙小静，秦伯强，朱广伟.蓝藻死亡分解过程中胶体态磷、氮、有机碳的释放[J].中国环境科学，2007，27（3）：341-345.

[5] 盛东，徐兆安，高怡.太湖湖区“黑水团”成因及危害分析[J].水资源保护，2010，26（3）：41-44.

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