專利名稱：：一種用蝌蚪清除水體中藍(lán)藻的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明為一種生物清除水體中藍(lán)藻的方法，屬環(huán)保領(lǐng)域，具體地說是一種利用蝌蚪清除水中藍(lán)藻的方法。技術(shù)背景隨著湖泊流域人類活動(dòng)的加劇、大量的營(yíng)養(yǎng)鹽通過各種途徑進(jìn)入水體，導(dǎo)致藻類和水生植物生產(chǎn)力的增加、水質(zhì)下降等一系列的變化.從而使水的用途受到影響，國際經(jīng)濟(jì)發(fā)展合作組織(0ECD)將這種現(xiàn)象定義為湖泊的富營(yíng)養(yǎng)化，并給出了相應(yīng)的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)(0ECD，1982)。我國目前66%以上的湖泊、水庫處于富營(yíng)養(yǎng)化的水平，其中重富營(yíng)養(yǎng)和超富營(yíng)養(yǎng)的占22%，使得富營(yíng)養(yǎng)化成為我國湖泊目前與今后相當(dāng)長(zhǎng)一段時(shí)期內(nèi)的重大水環(huán)境問題(HuangYP，2001)。與湖泊富營(yíng)養(yǎng)化相伴隨的一個(gè)普遍現(xiàn)象就是許多藻類過度生長(zhǎng)，形成藻類的水華(Shapiro,1972)。藍(lán)藻的生長(zhǎng)與水華的形成可以分為休眠、復(fù)蘇、生物量增加(生長(zhǎng))、上浮及聚集等4個(gè)階段.每個(gè)階段中藍(lán)藻的生理特性及主導(dǎo)環(huán)境影響因子有所不同。在冬季.水華藍(lán)藻的休眠主要受低溫及黑暗環(huán)境所影響；春季的復(fù)蘇過程主要受湖泊沉積表面的溫度和溶解氧控制，而光合作用和細(xì)胞分裂所需要的物質(zhì)與能量則決定了水華監(jiān)藻在春季和夏季的生長(zhǎng)狀況.一旦有合適的氣象與水文條件，已經(jīng)在水體中積累的大量水華藍(lán)藻群體將上浮到水體表面積聚，形成可見的水華(孔繁翔等，2005)。水華形成時(shí)水體中葉綠素a(Chla)的濃度一般在10mg/m3。以上(徐恒省等，2008)，導(dǎo)致水質(zhì)的下降及一系列嚴(yán)重的水環(huán)境問題。藍(lán)藻水華形成的環(huán)境因素包括物理因素溫度26。C最適宜于微囊藻的聚集、上浮而形成水華(Hua，1991).化學(xué)因素水體中總氮總磷比(TN:TP)也會(huì)顯著影響著浮游植物的種群組成(Schindler，1977)，通常當(dāng)TN:TP<29時(shí)，可以形成水華的藍(lán)藻會(huì)占優(yōu)勢(shì)(Smith,1983)。然而.最近的研究結(jié)果表明在較高的TN:TP的情況下，水體中也會(huì)形成藍(lán)藻的水華。較低的TN:TP并不是藍(lán)藻水華形成的條件，而是藍(lán)藻水華產(chǎn)生的結(jié)果(Xie，2003)。生物因素對(duì)藍(lán)藻水華形成的生物學(xué)因素，尤其是生物種群間相互作用的因素研究較少。已有的研究主要關(guān)注的是藍(lán)藻本身的生理生態(tài)特征在形成優(yōu)勢(shì)種群過程中的作用。例如，為了獲取適宜的光輻射.藍(lán)藻常常會(huì)以形成表層水華的方式作為其適應(yīng)環(huán)境的生態(tài)對(duì)策的一部分(Agusti，1991)。水體中的浮游植物群落大小是由捕食和營(yíng)養(yǎng)鹽共同控制的。且這種變化具有季節(jié)性。一般而言，春季時(shí)捕食的影響較大。而夏季營(yíng)養(yǎng)鹽的限制更嚴(yán)重些(Va皿i，1990)。浮游動(dòng)物所能攝食的最大食物顆粒，取決于其體積的大小(Burns,1968)。浮游動(dòng)物在攝食時(shí)。對(duì)直徑<50iim的微囊藻群體具有選擇性。而當(dāng)微囊藻細(xì)胞聚集、形成較大的群體后，就可以有效地抵御原生動(dòng)物、浮游動(dòng)物的捕食(Lynch，1981)。也有兩棲動(dòng)物蝌蚪的食性包括藍(lán)藻等浮游生物的報(bào)道，如周偉等《同一生境牛蛙與昭覺林蛙蚪食性比較》.[J]動(dòng)物學(xué)研究，2005，26(1):8995，但尚無蝌蚪對(duì)藍(lán)藻群落大小控制效果研究的報(bào)道。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于為水體藍(lán)藻污染提出一種新的解決方法，一種不會(huì)造成二次污染的環(huán)保方法，即綠色環(huán)保方法。本發(fā)明的目的是通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的在生長(zhǎng)有藍(lán)藻的水體中放養(yǎng)以藍(lán)藻為食的蝌蚪，根據(jù)藍(lán)藻的生長(zhǎng)密度Cell/L不同放養(yǎng)蝌蚪的量不同，同樣的藍(lán)藻生成密度Cell/L，放養(yǎng)不同種類的蝌蚪量也不同。本發(fā)明所指的以藍(lán)藻為食的蝌蚪，是指澤陸蛙蝌蚪，小弧斑姬蛙蝌蚪，花姬蛙蝌蚪，斑腿樹蛙蚪蝌和中華蟾蜍蝌蚪。在現(xiàn)有試驗(yàn)中比較出中華蟾蜍蛙蝌蚪效果最好。試驗(yàn)證明，在藍(lán)藻嚴(yán)重污染的湖面，如藍(lán)藻密度158.62X106cell/L的湖面每平方米最多放養(yǎng)400尾中華蟾蜍蝌蚪20天即可將藍(lán)藻基本清除。Cell表示藍(lán)藻細(xì)胞個(gè)數(shù)。本發(fā)明所指以藍(lán)藻為食的蝌蚪并不限于上述幾種，效果最好的蝌蚪也不僅限于中華蟾蜍蝌蚪，有待于今后進(jìn)一步的試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)。本發(fā)明采用的蝌蚪目前都是在野外采集，在有條件的時(shí)候可以采取人工培養(yǎng)。具體實(shí)施例方式實(shí)施例1、09年4月12日采集含藍(lán)藻水體，取藍(lán)藻生長(zhǎng)密度158.62X106cell/L的水體5升，在實(shí)驗(yàn)室盆中放入不同數(shù)量的中華蟾蜍蝌蚪，從4月12日4月20日，觀察水體中藍(lán)藻密度的變化試驗(yàn)結(jié)果如表l。計(jì)算每尾蝌蚪每天清除藍(lán)藻個(gè)數(shù)的公式為(藍(lán)藻初始密度-實(shí)驗(yàn)結(jié)束后藍(lán)藻密度)X實(shí)驗(yàn)水體體積+蝌蚪尾數(shù)+實(shí)驗(yàn)天數(shù)=每尾蝌蚪每天清除藍(lán)藻個(gè)數(shù)表1、用不同量的中華蟾蜍蝌蚪對(duì)同一藍(lán)藻密度158X106cell/L的清除試驗(yàn)編號(hào)取藍(lán)藻水體樣體積投放蝌蟲斗物種蝌蟲斗投放投放時(shí)間藍(lán)藻初始密度cell/L實(shí)驗(yàn)結(jié)束后藍(lán)藻密度cell/L藍(lán)藻清除率每尾蝌鈄每天清除藍(lán)藻個(gè)數(shù)15L中華蟾蜍10個(gè)/5L8天158.62X1064.62X10697%9.63X10625L中華蟾蜍20個(gè)/5L8天158.62X1060.44X10699.7%4.93X106從表1可知，從09年4月12日采集含藍(lán)藻密度158.62Xl(fcell/L的水體5L，在實(shí)驗(yàn)室盆中，投入中華蟾蜍蝌蚪，從4月12日4月20日共8天時(shí)間，編號(hào)1放入中華蟾蜍蝌蚪10尾/5L，8天后藍(lán)藻密度降為4.62X106cell/L，藍(lán)藻清除97%，平均每尾中華蟾蜍蝌蚪每天清除藍(lán)藻9.63X106個(gè)。編號(hào)2放入中華蟾蜍蝌蚪20尾/5L，8天后藍(lán)藻生長(zhǎng)密度降為0.44X1(fcell/L，藍(lán)藻清除99.7%。平均每尾中華蟾蜍蝌蚪每天清除藍(lán)藻4.93X106個(gè)。實(shí)施例2、09年6月9日采集含藍(lán)藻水體，取藍(lán)藻生長(zhǎng)密度158.62Xl(fcell/L的水體5升，在實(shí)驗(yàn)室盆中放入不同物種的，不同數(shù)量的蝌蚪，從6月9日6月19日，放養(yǎng)10天，觀察水體中藍(lán)藻密度的變化，試驗(yàn)結(jié)果如表2。表2、用不同物種蝌蟲斗，不同放養(yǎng)量對(duì)同一藍(lán)藻密度26.29Xl(fcell/L的清除試驗(yàn)4<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>從表2可知，從09年6月9日采集含藍(lán)藻生長(zhǎng)密度26.29X106cell/L的水體5L，在實(shí)驗(yàn)室盆中，投入花姬娃蝌蚪，從6月9日6月19日共10天時(shí)間，編號(hào)1號(hào)，放入花姬蛙蝌蚪20尾/5L，10天后藍(lán)藻密度降為8.8X106cell/L，藍(lán)藻清除率66.53%，平均每尾花姬蛙蝌蚪每天清除藍(lán)藻0.44X106個(gè)；編號(hào)2號(hào)放入花姬蛙蝌蚪30尾/5L，10天后藍(lán)藻密度降為9.372X1(fcell/L，藍(lán)藻清除率為64.35%，平均每尾花姬蛙蝌蚪每天清除藍(lán)藻0.28X106個(gè)；編號(hào)3號(hào)放入花姬蛙蝌蚪40尾/5L，10天后藍(lán)藻密度降為5.126X106cell/L，藍(lán)藻清除率80.50%，平均每尾花姬蛙蝌蚪每天清除藍(lán)藻0.26Xl(f個(gè)，0.26Xl(fcell編號(hào)4號(hào)，放入澤陸蛙蝌蚪10尾/5L，10天后藍(lán)藻密度降為7.084X106cell/L，藍(lán)藻清除率為73.05%、。平均每尾澤陸蛙蝌蚪每天清除藍(lán)藻0.96乂106個(gè)；編號(hào)5號(hào)，放入澤陸蛙蝌蚪20尾/5L，10天后藍(lán)藻密度降為9.152X106cell/L，藍(lán)藻清除率為65.19%，平均每尾澤陸蛙蝌蚪每天清除藍(lán)藻0.43X106個(gè)；編號(hào)6號(hào)，放入澤陸蛙蝌蚪30尾/5L，10天后藍(lán)藻密度降為13.574Xl(fcell/L，藍(lán)藻清除率為48.37^、。平均每尾澤陸蛙蝌蚪每天清除藍(lán)藻0.21Xl()6個(gè)；下一步準(zhǔn)備在貴陽洪楓湖試驗(yàn)，限于資金問題，暫時(shí)未進(jìn)行。由于湖中藍(lán)藻暴發(fā)時(shí)主要分布在湖面00.5m深的范圍，每平方米水面相當(dāng)于500L含有藍(lán)藻的水體，在藍(lán)藻密度最高為158.62Xl(fcell/L時(shí)，放養(yǎng)中華蟾蜍蝌蚪密度可以計(jì)算，根據(jù)上面試驗(yàn)，平均每尾中華蟾蜍蝌蚪每天清除藍(lán)藻9.63X106ce11。即在藍(lán)藻密度為158.62X106cell/L時(shí)每M2湖面放入中華蟾蜍蝌鈄，按放養(yǎng)20天計(jì)算，158.62X106/LX500L+(9.63X10620天)=400尾實(shí)際上，湖面藍(lán)藻分布不一定全是O.5M深，有的還可能分布更淺些，同時(shí)蝌蚪在水面生存時(shí)間也不止20天，隨著蝌蚪的長(zhǎng)大，食用藍(lán)藻的數(shù)量也會(huì)增加，所以每平方米湖面投放蝌蟲斗量要比理論量低很多。本項(xiàng)目的創(chuàng)新之處以往的研究多為理論研究，對(duì)藍(lán)藻水華控制尚未從生物學(xué)角度，從生物種間食物鏈的關(guān)系利用蝌蚪進(jìn)行應(yīng)用研究。用蝌蚪治理藻類的方法符合生態(tài)系統(tǒng)食物鏈自然規(guī)律，是藻類生物治理的途徑之一。通過揭示兩棲動(dòng)物修復(fù)富營(yíng)養(yǎng)化水體的過程，闡明其修復(fù)的科學(xué)原理，創(chuàng)新生物修復(fù)技術(shù)，為環(huán)境保護(hù)與恢復(fù)提供理論依據(jù)和技術(shù)途徑。為進(jìn)一步放養(yǎng)蝌蚪用于清潔城市飲用水水源地水質(zhì)等做好前期基礎(chǔ)工作。本發(fā)明相當(dāng)于用藍(lán)藻喂養(yǎng)蝌蚪長(zhǎng)成青蛙，青蛙對(duì)湖周農(nóng)作物起到捕蟲作用，過多的青蛙還可作為食品，把藍(lán)藻作為養(yǎng)蝌蚪的飼料，是一種既環(huán)保，又經(jīng)濟(jì)適用的方法。由于青蛙多在26月產(chǎn)卵，蝌蟲斗生長(zhǎng)期多在38月，與藍(lán)藻的生長(zhǎng)期58月基本吻合，所以在藍(lán)藻生長(zhǎng)期，總可以采集到蝌蚪，為清除藍(lán)藻創(chuàng)造很好的條件。當(dāng)然更可以大規(guī)模的養(yǎng)殖蛙類，繁殖大量蝌蚪，利用蝌蚪清除藍(lán)藻；蝌蚪變態(tài)為幼蛙后上岸吃蟲，減少農(nóng)藥污染；成蛙可食用或深加工。權(quán)利要求一種用蝌蚪清除水體中藍(lán)藻的方法，其特征在于在生長(zhǎng)有藍(lán)藻的水體中放養(yǎng)以藍(lán)藻為食的蝌蚪，根據(jù)藍(lán)藻的生長(zhǎng)密度(細(xì)胞個(gè)數(shù)/每升水)不同放養(yǎng)蝌蚪的量不同，同樣的藍(lán)藻生長(zhǎng)密度，放養(yǎng)不同種類的蝌蚪量也不同。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用蝌蚪清除水體中藍(lán)藻的方法，其特征在于所述的以藍(lán)藻為食的蝌蚪是指澤陸蛙蝌蚪，花姬蛙蝌蚪，斑腿樹蛙蝌蚪和中華蟾>蝌蚪。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種用蝌蚪清除水體中藍(lán)藻的方法，其特征在于在上述蝌蟲斗中，以中華蟾蜍蝌蟲斗效果最好，在藍(lán)藻密度158.62X106cell/L的水域每平方米最多放養(yǎng)400尾中華蟾蜍蝌蟲斗，20天即可將藍(lán)藻污染基本清除。全文摘要本發(fā)明公開了一種用蝌蚪清除水體中藍(lán)藻的方法，屬環(huán)保領(lǐng)域，是在生長(zhǎng)有藍(lán)藻的水體中放養(yǎng)以藍(lán)藻為食的蝌蚪，根據(jù)藍(lán)藻生長(zhǎng)密度(細(xì)胞個(gè)數(shù)/每升水)不同放養(yǎng)蝌蚪的量不同，同樣的藍(lán)藻生成密度，放養(yǎng)不同種類的蝌蚪量不同，用蝌蚪治理藻類，是藻類生物治理的途徑之一，把藍(lán)藻作為養(yǎng)蝌蚪的飼料是一種既環(huán)保，又經(jīng)濟(jì)適用的方法。文檔編號(hào)C02F3/32GK101708895SQ20091010289公開日2010年5月19日申請(qǐng)日期2009年11月26日優(yōu)先權(quán)日2009年11月26日發(fā)明者魏剛申請(qǐng)人:貴陽學(xué)院