[发明专利]一种高效消除赤潮的改性粘土

说明书

本发明设计属于水生态安全领域防灾减灾策略，进一步的说涉及近海水域赤潮的控制与治理领域，具体是一种高效消除赤潮的改性粘土。改性粘土为无机铝盐、粘土矿物和氧化剂的复配物，其中按重量份数计，无机铝盐：粘土矿物：氧化剂＝1:1‑500:0‑50。使用时将该改性粘土与海水混合成均匀的悬浊液，按照一定浓度喷洒在赤潮水体表面，可以达到快速消除水体中大量赤潮生物的效果。该改性粘土能够克服常见PAC改性粘土在治理赤潮时施用条件苛刻、难于高效大范围施用的问题。

技术领域

本发明设计属于水生态安全领域防灾减灾策略，进一步的说涉及近海水域赤潮的控制与治理领域，具体是一种高效消除赤潮的改性粘土。

背景技术

赤潮(Red tide)是指在一定的环境条件下，海水中的浮游微藻、原生动物或细菌等在短时间内突发性增殖和聚集，而引起的水体生态系统严重破坏、水色变化的灾害性生态异常现象。

近年来我国近海赤潮爆发的频率和强度不断增加，已严重影响到近海生态安全。为有效地减轻赤潮灾害的危害，特别是在一些养殖区、育苗区和一些景观或功能性水域，对可快速有效地消除赤潮的方法具有迫切需求。

目前，赤潮防治的方法主要有化学法、物理法、生物法。尽管从理论上讲能够治理赤潮的方法很多，但是符合无二次污染、成本低等要求的非常少，因此这些方法大多局限于实验室研究中。能够在赤潮爆发现场大规模应用，并取得理想效果的就更少，因此赤潮治理仍是一个国际难题。

利用粘土治理有害藻华被证明是一种有效的方法，也可能是目前唯一得以大规模应用的方法，它因成本低、来源广、效率高、污染小而受到青睐。这种方法作用的主要原理是利用粘土颗粒和有害藻华生物的絮凝作用将有害藻华生物从水体表层沉降到底层。上世纪七十年代，日本开展了粘土法治理海水赤潮的现场研究，该方法成本低、无污染，引起了国际上的重视。上个世纪90年代韩国也利用黄土治理有害藻华，取得了良好的效果。但粘土原土对藻华生物的去除效率很低、用土量大是该方法的重要缺陷。在实际应用时只能靠增加粘土用量来提高去除效率，容易存在淤泥渣量过大的情况。针对该缺陷，上世纪九十年代中国科学院海洋研究所俞志明研究员提出了利用粘土表面改性技术提高去除效率的粘土表面改性理论(Yu et al.1994a,1994b,1995)。在此理论指导下，制备出的PAC改性粘土(俞志明等，1994c)，大大提高了去除藻华生物的效率。但是在研究中发现，使用海水配制的PAC改性粘土悬浮液除藻效率低于去离子水配制的粘土悬浮液。在海水中治理有害藻华时，去除效率仍然具有较大的提升空间。提高改性粘土技术在去除海水有害藻华中的效率一直是研究的重点。

通过强氧化作用灭杀赤潮生物已经有很多的报道，如有人提出了利用氧自由基专利号CN 1594136A，CN1810672A，CN102107944A和CN103058349A)，硫酸自由基(专利号CN101172692A)，该方法不仅能够灭杀藻细胞，并且具有提高水体中氧含量、进而提高水体中污染物降解速率的作用。但实践中发现，通过灭杀途径消除赤潮生物时需要的氧化剂剂量偏高，而且，灭杀藻细胞常常会造成藻细胞的破碎，细胞中的一些物质，如藻毒素、胞内溶解有机物等等会从细胞中释放出来，可能会造成二次污染。而在絮凝沉降法消除赤潮生物时，藻细胞的运动能力会降低改性粘土去除藻华生物的效率，但若降低藻细胞的运动能力则能够增强改性粘土去除藻华生物的效率。因此现急需一种行之有效的方式方法。

发明内容

本发明的目的是针对海水赤潮治理提供一种高效消除赤潮的改性粘土。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案为：

一种高效消除赤潮的改性粘土，改性粘土为无机铝盐、粘土矿物和氧化剂的复配物，其中按重量份数计，无机铝盐：粘土矿物：氧化剂＝1:1-500:0-50。

所述的高效消除赤潮改性粘土，其中无机铝盐为硫酸铝、硫酸铝水合物、氯化铝、氯化铝水合物中的一种或几种的混合。