电子灭藻机除藻效果试验

刘 梅 胡征宇 谢作明
(中国科学院水生生物研究所)

　　冷却循环水系统使用一段时间后，即会滋生细菌和藻类，它们的大量生长会腐蚀设备、降低冷却效果，严重时可造成管道堵塞。为了控制水质，传统方法多以投加化学药物除藻，但是经常加药操作管理复杂，而且存在二次污染问题。经多年调研、试验成功的电子灭藻机，其作用原理是利用电磁波使藻细胞分子发生振动，造成细胞壁破裂，细胞内含物聚集在一起，从而自融或破裂死亡。它具有灭藻速度快、效果好、实用方便、能耗低、无二次污染的特点。

1 材料和方法

1.1 藻种
　　极大螺旋藻(Spirulina maxima)、暹罗鱼腥藻(Anabaena siamensis)、粘球藻(Gloeocapsa sp.)、拉氏颤藻(Oscillatoria raciborskii)、新月菱形藻(Nitzschia closterium)、针杆藻(Synedra sp.)、球等鞭金藻(Isochrysis sphaerica)和四尾栅藻(Scenedesmus guadricauda)。
1.2 试验方法
　　八种藻分别接种于各自的新鲜培养基中，培养到指数期，然后稀释到一定浓度进行试验。塘水(内含硅藻、栅藻、平列藻、实球藻、裸藻和尖头藻等)是用浮游生物网在鱼池采集的水样。
　　将上述培养好的各种藻液分别用新鲜培养基稀释到一定浓度，取30mL藻液置于定量瓶中，用鲁哥氏液固定待用。另取100mL样品倒入150mL烧杯中，将灭藻机发射头直接插入藻液中，开机除藻，记录藻液温度和藻被杀死时间。然后将各藻液烧杯加盖，放于室内靠窗处5d，日平均温度22℃，每天镜检。
1.3 计数方法
　　藻细胞用浮游植物计数框计数，计算公式如下：

　　　　Ｎ＝Ｃs/(Fs.Fn).V/v.Pn
　　　　式中　C_s--计数框面积，mm²?
?　　　　　　F_s--每个视野面积，mm²?
　　　　　?　F_n--每片计数的视野数?
　　　　　?　V--藻样体积，mL?
　　　　　?　v--计数框体积，mL?
　　　　　?　P_n--每片计数视野计数得到的藻细胞总个数

2 结果和讨论

　　试验用藻分属绿藻、蓝藻、硅藻和金藻，形态上有丝状、单细胞、多细胞及有鞭毛藻类。灭藻机的除藻效果见表1。

表1 灭藻机杀灭各种藻的时间 藻类 细胞数（个/ML） 死亡时藻液温度（℃） 死亡时间（min） 极大螺旋藻 6.3×10³ 58 15 暹罗鱼腥藻 6.3×10⁵ 62 11 粘球藻 4.5×10⁶ 62 11 拉氏颤藻 8.3×10⁴ 56 6 新月菱形藻 2.3×10⁶ 58 8 针杆藻 7.6×10⁵ 48 14 球等鞭金藻 2.2×10⁶ 54 8 四尾栅藻 1.2×10⁵ 64 8 塘水 7.2×10⁴ 62 9

　　从表1可见藻细胞死亡时间和藻种的个体大小及细胞密度之间存在着一定关系。如极大螺旋藻的丝体较大，需较长时间才能使其丝体断裂、细胞死亡；又如，单细胞的针杆藻个体为新月菱形藻的5倍，尽管其细胞数仅为后者的1/3，但由于它细胞个体大，活动速度慢，细胞壁较难被破坏，因此杀灭时间需14min。
　　当灭藻机发射头放入藻液中，接通电源开始工作后，即可观察到藻液在烧杯中上下翻动，随时间的增加，藻液的运动减少，藻液的颜色逐渐发生变化，结果见表2。

表2 降藻过程中藻液的颜色变化 藻类 颜色变化 蓝藻（如极大螺旋藻等） 蓝绿→黄绿→浅绿→灰白 绿藻（如四尾栅藻） 绿→黄绿→灰绿 杂色藻（如新月菱形藻等） 黄褐→黄绿→灰黄

　　显微镜观察发现不同的藻在除藻过程中表现也不相同。丝状藻的藻体首先变成扭曲状，然后丝体断裂成小段和单个细胞，最后自融；四尾栅藻为四个细胞组成的群体，它最初是群体散开成单个细胞，然后解体死亡；单细胞鞭毛藻表现为鞭毛卷缩，停止游动，最后细胞破裂死亡。但所有藻种在杀灭进程中，都出现细胞内含物慢慢集中在一起，然后细胞死亡，这是由于除藻机发射头发射的电磁波使细胞内含物发生振动破坏所致。
　　为了进一步观察灭藻机除藻效果，将试验过的藻液放在室温下连续观察5d。结果证明灭藻机杀灭过的藻已完全死亡。?

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　　作者通讯处：430072 武汉武昌珞珈山?
　　(收稿日期 1999-01-13)