铁铝复合改性粘土去除藻华生物的效率与机制初探*

姜凯钦 俞志明 曹西华 姜文彬 宋秀贤

铁铝复合改性粘土去除藻华生物的效率与机制初探*

姜凯钦1, 2, 3, 4俞志明1, 2, 3, 4①曹西华1, 2, 3, 4姜文彬1, 2, 3, 4宋秀贤1, 2, 3, 4

(1. 中国科学院海洋研究所 海洋生态与环境科学重点实验室 青岛 266071; 2. 青岛海洋科学与技术试点国家实验室 海洋生态与环境科学功能实验室 青岛 266237; 3. 中国科学院海洋大科学研究中心 青岛 266071; 4. 中国科学院大学 北京 100049)

粘土表面改性是提高粘土絮凝有害藻华效率的重要方法。本文融合铁系与铝系絮凝剂的优点, 将两者复合, 制备出了不同Fe含量的铁铝复合改性粘土, 考察其对东海原甲藻()、赤潮异弯藻()和塔玛亚历山大藻()的去除效率。结果表明, 铁的复合对原改性粘土去除藻华生物的效率具有提升作用, 该作用随Fe含量的增加而增大, 最高可达20%—30%。本研究还采用Zeta电位仪和粒子成像测速仪测定了复合改性粘土在海水中的表面特征和絮凝特性, 发现与原改性粘土相比, 铁铝复合改性粘土体系中, 随Fe含量的增多, 粘土表面电位最高可提升15%; 稳定絮凝体指数()降低, 絮体强度增加。因此, Fe盐的引入, 可以有效提高改性粘土颗粒表面正电性和絮体的抗破坏能力, 从而增强改性粘土的絮凝除藻效果。

铁铝复合改性粘土; 有害藻华; 表面电性; 絮体强度

有害藻华是浮游植物通过产生藻毒素或增加生物量, 对水生生态系统和人类健康产生危害的现象(GlobalHAB, 2017)。近年来藻华灾害呈现出暴发规模加大(Anderson, 2009; McCabe, 2016)、持续时间更长(Soto, 2018)、致灾效应加重和全球扩张明显等新特点, 逐渐演变为人类活动胁迫下、频繁发生的异常生态灾害(俞志明等, 2019), 因此对有害藻华治理提出了更高的要求。……