本發(fā)明屬于等離子體化學(xué)、自由基生物學(xué)及海洋生態(tài)環(huán)境工程等領(lǐng)域，尤其是涉及一種海洋赤潮羥基自由基應(yīng)急處置方法及船載裝置。

背景技術(shù)：

隨著我國沿海工業(yè)、農(nóng)業(yè)，海水養(yǎng)殖業(yè)以及旅游業(yè)的迅速發(fā)展，促成近海海洋環(huán)境質(zhì)量日趨惡化，含有富養(yǎng)物質(zhì)的工業(yè)廢水、生活污水以及海水養(yǎng)殖污水的過度排放，使得近海的海水中氮、磷營養(yǎng)元素大量增加，造成近岸海洋的富營養(yǎng)化，導(dǎo)致赤潮發(fā)生的頻率增高、范圍擴(kuò)大、加劇了海洋災(zāi)害，對近海的海洋資源和海洋經(jīng)濟(jì)造成嚴(yán)重負(fù)面影響。

對于大面積的海洋赤潮治理，國際上公認(rèn)的方法是撒播黏土法，利用粘土礦物對赤潮生物的絮凝作用，和粘土礦物中鋁離子對赤潮生物細(xì)胞的破壞作用來消除赤潮。中科院海洋研究所俞志明(中國專利cn103224273a)、曹西華(中國專利cn105236539a)、宗殿瑞(中國專利cn105000648a)等人開展了改性粘土法治理赤潮，取得了很好的效果。2011年，中科院生態(tài)環(huán)境研究中心潘剛和中國科學(xué)院海洋研究所的張曉霞(中國專利cn1847166)等使用殼聚糖和聚合氯化鋁處理后的海灘沙土治理海洋有害赤潮，利用化學(xué)藥劑破壞藻類細(xì)胞、抑制生物活性殺滅和控制赤潮生物，具有操作簡單、用量少、見效快等特點。但赤潮爆發(fā)時往往會伴隨藻毒素的釋放，而使用黏土法治理赤潮，不能完全礦化降解藻類產(chǎn)生的藻毒素。

此外，投加化學(xué)藥劑的方法也被應(yīng)用于赤潮治理，常用的藥劑有臭氧、h2o2和二氧化氯。韓相培(中國專利cn1468814)使用h2o2的氧化能力消滅并阻止赤潮微生物的生長。美國弗洛里達(dá)大學(xué)schneider等人報道了在人工海水中利用臭氧去除腰鞭毛藻及毒素的研究，25mg的臭氧60s后可全部致死腰鞭毛藻，10min后藻毒素也顯著減少。2010年，邊歸國等人在福建省龍巖市龍硿洞風(fēng)景區(qū)人工湖發(fā)生小面積赤潮時，選用二氧化氯、漂白粉等常規(guī)除藻劑去除甲藻水華，藥劑量為43mg/l處理了2天，甲藻水華被徹底消除。

以上常規(guī)方法存在問題是：1)絮凝劑、藥劑用量過大具有毒性，破壞了近海生態(tài)系統(tǒng)；2)藥劑在海水中不能分解、消失，長期傷害非赤潮海洋生物；3)滅藻時間較長，通常在10min～24h，藥劑受到海浪沖擊，被稀釋、擴(kuò)散，達(dá)不到治理赤潮的目的。

在研究治理海洋赤潮的方法時，應(yīng)遵循高級氧化技術(shù)(aot)的原則，從源頭上防控海洋赤潮災(zāi)害。高級氧化技術(shù)的核心—羥基自由基(·oh)是綠色強(qiáng)氧化劑，其氧化還原電位e0＝2.80v與氟相當(dāng)，具有廣譜致死特性；·oh的反應(yīng)速率常數(shù)(10⁹mol/l·s)是其它氧化劑的10⁷倍以上，反應(yīng)速度極快，在數(shù)秒內(nèi)完成整個生化反應(yīng)過程；生化反應(yīng)后剩余的·oh分解成h2o、o2，無任何殘余藥劑；·oh殺死海洋微小生物的劑量與生物體的比表面積成反比，浮游生物與海洋中生物如魚蝦的比表面相差甚大，殺滅赤潮生物的·oh劑量對魚蝦等海洋生物幾乎無影響。因此，亟待發(fā)明一種規(guī)?；?、高效快速、綠色無污染的殺滅赤潮生物的方法與裝備。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種海洋赤潮羥基自由基應(yīng)急處置船載裝置。

本發(fā)明的另一目的在于提供一種海洋赤潮羥基自由基應(yīng)急處置方法。

所述海洋赤潮羥基自由基應(yīng)急處置船載裝置設(shè)有羥基自由基產(chǎn)生單元、第一液液混溶子單元、第二液液混溶子單元、中央控制系統(tǒng)、過濾器、文丘里射流單元、海水吸入機(jī)、水射流裝置；

所述羥基自由基產(chǎn)生單元包括空氣壓縮機(jī)、富氧機(jī)、羥基自由基產(chǎn)生設(shè)備；

所述第一液液混溶子單元設(shè)有三個帶有反應(yīng)填料的液液溶解罐；

所述第二液液混溶子單元設(shè)有三個帶有反應(yīng)填料的液液溶解罐；

所述空氣壓縮機(jī)的進(jìn)氣口外接空氣源，空氣壓縮機(jī)的出氣口連接富氧機(jī)，通過富氧機(jī)富集氧氣后出氣口連接羥基自由基產(chǎn)生設(shè)備的進(jìn)氣口；海水吸入機(jī)通過管道連接機(jī)械泵的進(jìn)水口，機(jī)械泵的出水口連接過濾器的進(jìn)水口，過濾器的出水口與第一藻類-水質(zhì)-tro檢測設(shè)備的進(jìn)水口連接，第一藻類-水質(zhì)-tro檢測設(shè)備出水口連接羥基自由基產(chǎn)生設(shè)備的進(jìn)水口，羥基自由基產(chǎn)生設(shè)備的出水口連接文丘里射流單元的入水口；文丘里射流單元的出水口分為兩條支路，其中一條支路連接第一液液混溶子單元，所述第一液液混溶子單元由三個帶有反應(yīng)填料的液液溶解罐組成，第一液液溶解罐的進(jìn)水口連接液體流量計的出水口，第一液液溶解罐的出水口連接第二液液溶解罐的進(jìn)水口，第二液液溶解罐的出水口與第三液液溶解罐的進(jìn)水口連接，第三液液溶解罐的出水口與第一藻類-水質(zhì)-tro檢測設(shè)備的進(jìn)水口連接，第三液液溶解罐的頂部設(shè)有控制器并與殘氣消除器的進(jìn)氣口相連，第一液液混溶子單元與第一藻類-水質(zhì)-tro檢測設(shè)備間設(shè)有單元出水閥；另一條支路連接第二液液混溶子單元，所述第二液液混溶子單元由三個帶有反應(yīng)填料的液液溶解罐組成，第四液液溶解罐的進(jìn)水口連接液體流量計的出水口，第四液液溶解罐的出水口連接第五液液溶解罐的進(jìn)水口，第五液液溶解罐的出水口與第六液液溶解罐的進(jìn)水口連接，第六液液溶解罐的出水口通過電磁閥與第一藻類-水質(zhì)-tro檢測設(shè)備的進(jìn)水口連接，第六液液溶解罐的頂部設(shè)有控制器并與殘氣消除器的進(jìn)氣口相連，第二液液混溶子單元與第一藻類-水質(zhì)-tro檢測設(shè)備間設(shè)有單元出水閥；兩條支路匯入主管路中并連接第二藻類-水質(zhì)-tro檢測設(shè)備的入水口，第二藻類-水質(zhì)-tro檢測設(shè)備的出水口通過管路連接水射流裝置，通過水射流裝置溢流口將羥基自由基溶液擴(kuò)散入海洋表層。

所述中央控制系統(tǒng)通過控制器對系統(tǒng)中羥基自由基產(chǎn)生設(shè)備、2個藻類-水質(zhì)-tro檢測設(shè)備、殘余氣體消除器和機(jī)械泵控制，并控制所有電磁閥的開啟與關(guān)閉。根據(jù)藻類和細(xì)菌的濃度、水質(zhì)參數(shù)等，自動調(diào)節(jié)在等離子體集成源中生成氧活性粒子的濃度及注入量，實現(xiàn)整個處理裝備運行過程中的自動控制。

所述文丘里射流單元可由2～6個文丘里射流管串聯(lián)連接組成。

所述液液溶解單元分為兩個子單元，分別是第一液液混溶子單元、第二液液混溶子單元，每個子單元由3個液液溶解罐串聯(lián)構(gòu)成(直徑r＝0.2m,高度h＝1.0m)，液液溶解罐頂部連接殘余氣體消除器，流經(jīng)單個液液溶解罐的時間為9～91s。

所述海洋赤潮羥基自由基應(yīng)急處置方法，包括如下步驟：

1)將通過空氣壓縮機(jī)和富氧機(jī)處理后的氧氣通入羥基自由基產(chǎn)生設(shè)備的進(jìn)氣口，通過高壓電源的強(qiáng)電離放電，將氧氣電離離解，生成高濃度的氣態(tài)氧活性碎片；

2)中央控制系統(tǒng)發(fā)出指令打開電磁閥，向控制器發(fā)出指令開啟機(jī)械泵，從海面下1m處將待處理的海水通過海水吸入機(jī)泵入處理水流路中，進(jìn)入過濾器的進(jìn)水口，濾出待處理海水中大于50μm的浮游生物；

3)過濾后的海水通過藻類-水質(zhì)-tro檢測設(shè)備對水質(zhì)進(jìn)行檢測，將檢測結(jié)果返回中央處理系統(tǒng)，中央控制系統(tǒng)根據(jù)水質(zhì)等情況確認(rèn)需要投加的羥基溶液劑量，將信號發(fā)送給羥基自由基產(chǎn)生設(shè)備，通過藻類-水質(zhì)-tro檢測設(shè)備的海水進(jìn)入羥基自由基產(chǎn)生設(shè)備的進(jìn)水口，并與電離生成的氧活性碎片進(jìn)行氣液混溶，大量生成高濃度羥基自由基溶液后進(jìn)入文丘里射流單元的進(jìn)水口，通過文丘里射流單元的混合反應(yīng)后，羥基自由基氧化殺滅待處理海水中的浮游生物、赤潮藻包囊、病原體等，同時分解水中有機(jī)物，改善水質(zhì)；

4)經(jīng)文丘里射流單元后的海水通過液液溶解單元繼續(xù)反應(yīng)，當(dāng)處理量在5～25t/h時，通過電磁閥的控制，啟用一個液液溶解子單元；當(dāng)處理量在25～50t/h時，啟用兩個液液溶解子單元，溶解過程產(chǎn)生的殘余氣體通過殘氣消除器加熱消解后直接安全排放至空氣中，經(jīng)液液溶解單元混溶反應(yīng)后的海水通過藻類-水質(zhì)-tro檢測設(shè)備檢測，將檢測信號返回給中央處理系統(tǒng)，處理后海水通過水射流裝置溢流至海面下10cm處，殘余羥基自由基溶液與海水混溶擴(kuò)散過程中持續(xù)殺滅赤潮生物，保證海水表面赤潮藻密度≤10⁴cells/l，低于爆發(fā)赤潮的閾值密度10⁶cells/l；海水水質(zhì)指標(biāo)達(dá)到《海水水質(zhì)指標(biāo)》(gb3097-1997)中第二類海水的標(biāo)準(zhǔn)。

在步驟1)中，所述通過空氣壓縮機(jī)和富氧機(jī)處理后的氧氣純度為99％以上，且氧氣進(jìn)氣量可為1～10l/min；所述高頻高壓電源的放電電壓可為150～200v，放電功率可為150～425w，氧氣經(jīng)高能電子轟擊后被解離、電解，形成氣態(tài)氧活性碎片；所述氣態(tài)氧活性碎片主要包括o2⁺、o(¹d)、o2^-、o(³p)及o3等粒子，濃度可達(dá)80～400mg/l；氣體管路均采用耐腐蝕的聚四氟乙烯材質(zhì)，水路部分的水流量可為5～50t/h。

在步驟3)中，生成的羥基自由基溶液是以·oh為主，包括h2o2,ho2^ˉ,o2·^ˉ,o3·^ˉ,ho3·,o2⁺h2o，以及hobr/obr^-和溴胺(nh2br,nhbr2,nbr3)的總氧化劑tro，能夠殺滅外來浮游生物、藻孢囊、及病原微生物。

在步驟4)中，在液液溶解單元的液液溶解罐中的填料能夠增強(qiáng)兩相流的互溶，使得兩相流的混合物流破碎成混合物碎片，從而使輸送的混合物體積具有所希望的較小的表面積/體積比，提高混溶效率，縮短作用時間，使其在后續(xù)的輸運過程中更有效、更快捷地殺滅壓載水中的水生生物；所述水射流裝置由三排水射流管及四個氣浮閥構(gòu)成，保證三排射流管能將處理后含有羥基自由基的海水溢流到海面下10cm處；含有羥基自由基溶液的海水由水射流管噴嘴流出，經(jīng)過噴嘴孔加速凝聚的水形成水射流現(xiàn)象，提高了羥基溶液與海水混溶效果，擴(kuò)散過程中持續(xù)殺滅赤潮生物，保證海水表面赤潮藻密度≤10⁴cells/l，低于爆發(fā)赤潮的閾值密度10⁶cells/l。

本發(fā)明的核心是基于大氣壓強(qiáng)電離放電高效生成羥基自由基(·oh)殺滅赤潮生物、赤潮藻飽囊的方法。將氧氣通入到具有極窄放電間隙0.1mm、亞微米al2o3冶貼成薄電介質(zhì)層的小型化非平衡等離子體源中，實現(xiàn)了大氣壓強(qiáng)電離放電高效生成高濃度氧活性粒子；采用模塊化陣列式等離子體集成源并任意組合，獲得大產(chǎn)生量、可調(diào)控的氧活性粒子，協(xié)同水射流空化氣液混溶技術(shù)生成高濃度·oh溶液，其總氧化劑tro濃度在5～30mg/l，對海洋赤潮的處理量在5～50t/h。利用·oh高效快速殺滅海洋微小生物的特性，實現(xiàn)高濃度·oh溶液海面射流擴(kuò)散大面積抑制赤潮爆發(fā)。通過文丘里混容單元和液液溶解單元，羥基自由基能夠?qū)⒑Ｋ谐喑鄙铩⒃屣柲?、及病原微生物全部殺滅，通過水射流裝置將高濃度羥基自由基溶液溢流至海面，通過擴(kuò)散作用，使海面赤潮生物密度≤10⁴cells/l，低于爆發(fā)赤潮的閾值密度10⁶cells/l。海水表層溶解氧充足(>8mg/l)，海水水質(zhì)狀況改善，保證了海洋生態(tài)安全。組合系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計，單元裝置體積小，可裝載在船上。

本發(fā)明的技術(shù)效果和優(yōu)點是：

(1)將空氣通入到具有極窄放電間隙0.1mm、亞微米al2o3冶貼成薄電介質(zhì)層的小型化非平衡等離子體源中，實現(xiàn)了大氣壓強(qiáng)電離放電高效生成高濃度氧活性粒子；采用模塊化陣列式等離子體集成源并任意組合，獲得大產(chǎn)生量、可調(diào)控的氧活性粒子，協(xié)同水射流空化氣液混溶技術(shù)生成高濃度羥基自由基溶液，其總氧化劑濃度在5～30mg/l，殺滅赤潮生物的處理量在5～50t/h。

(2)在文丘里射流單元和液液溶解單元保持高濃度羥基自由基濃度，利用·oh高效快速殺滅海洋赤潮藻和孢囊，特別是在1～10s內(nèi)殺滅常規(guī)藥劑無法殺死的具有堅硬外殼的藻飽囊，避免“種源”排放到海洋形成赤潮災(zāi)害。

(3)水射流裝置出水口擴(kuò)散后的羥基自由基濃度為0.5～5mg/l，通過持續(xù)擴(kuò)散作用，殺滅海面的浮游植物及病毒微生物，控制海水表面赤潮藻密度≤10⁴cells/l，低于爆發(fā)赤潮的閾值密度10⁶cells/l，避免了海洋赤潮的暴發(fā)。

(4)處理后海水水質(zhì)得到改善，溶解氧提高，水質(zhì)指標(biāo)達(dá)到《海水水質(zhì)指標(biāo)》(gb3097-1997)中第二類海水的標(biāo)準(zhǔn)。

(5)組合系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計，單元裝置體積小，可安裝在船上，實時制備具有極強(qiáng)氧化性的高濃度羥基自由基溶液，避免了強(qiáng)氧化劑儲存給船舶安全帶來的潛在危害，為海洋赤潮爆發(fā)的應(yīng)急處置提供了新方法。

附圖說明

圖1是本發(fā)明所述海洋赤潮羥基自由基應(yīng)急處置船載裝置實施例的結(jié)構(gòu)組成示意圖。

圖2是羥基自由基處理前后藻類的明場及熒光照片。在圖2中，(a)、(a)分別為·oh殺滅前藻類的明場及sytoxgreen熒光染色照片；(b)、(b)分別為·oh殺滅后藻類的明場及sytoxgreen熒光染色照片；赤潮異彎藻、中肋骨條藻和東海原甲藻的密度分別為52.0×10³,2.0×10³和1.8×10³cells/ml)。

具體實施方式

以下實施例將結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。

參見圖1，所述海洋赤潮羥基自由基應(yīng)急處置船載裝置實施例設(shè)有羥基自由基產(chǎn)生單元a、第一液液混溶子單元b1、第二液液混溶子單元b2、中央控制系統(tǒng)4、過濾器5、文丘里射流單元6、海水吸入機(jī)9、水射流裝置10；所述羥基自由基產(chǎn)生單元a包括空氣壓縮機(jī)2、富氧機(jī)3、羥基自由基產(chǎn)生設(shè)備1；所述第一液液混溶子單元b1設(shè)有三個帶有反應(yīng)填料的液液溶解罐71～73；所述第二液液混溶子單元b2設(shè)有三個帶有反應(yīng)填料的液液溶解罐74～76。

所述空氣壓縮機(jī)2的進(jìn)氣口外接空氣源，空氣壓縮機(jī)2的出氣口連接富氧機(jī)3，通過富氧機(jī)3富集氧氣后出氣口連接羥基自由基產(chǎn)生設(shè)備1的進(jìn)氣口。海水吸入機(jī)9通過管道連接第一機(jī)械泵111的進(jìn)水口，第一機(jī)械泵111設(shè)有第一控制器121，在待處理海水和第一機(jī)械泵111間設(shè)有第一電磁閥151。第一機(jī)械泵111的出水口連接過濾器5的進(jìn)水口，過濾器5設(shè)有第二控制器122，過濾器5的出水口與第一藻類-水質(zhì)-tro檢測設(shè)備81的進(jìn)水口連接，第一藻類-水質(zhì)-tro檢測設(shè)備81出水口連接第一液體流量計131的進(jìn)水口，第一液體流量計131的出水口連接羥基自由基產(chǎn)生設(shè)備1的進(jìn)水口，第一液體流量計131出水口與羥基自由基產(chǎn)生設(shè)備1進(jìn)水口間設(shè)有第三電磁閥153，第二機(jī)械泵112和第二液體流量計132，第二機(jī)械泵112設(shè)有第三控制器123，羥基自由基產(chǎn)生設(shè)備1的出水口連接文丘里射流單元6的入水口。

文丘里射流單元6的出水口分為兩條支路，其中一條支路通過第三機(jī)械泵113和第三液體流量計133連接第一液液混溶子單元b1，第三機(jī)械泵113設(shè)有第四控制器124。文丘里射流單元6與第三機(jī)械泵113間設(shè)有第四電磁閥154。所述第一液液混溶子單元b1由三個帶有反應(yīng)填料的液液溶解罐71、72和73構(gòu)成。第一液液溶解罐71的進(jìn)水口連接第三液體流量計133的出水口，第一液液溶解罐71的出水口連接第二液液溶解罐72的進(jìn)水口，出水口與第三液液溶解罐73的進(jìn)水口連接，第三液液溶解罐73的出水口通過第六電磁閥156與第二藻類-水質(zhì)-tro檢測設(shè)備82的進(jìn)水口連接。第三液液溶解罐73的頂部設(shè)有第六控制器126，與殘氣消除器141的進(jìn)氣口相連。第一液液溶解子單元b1與第二藻類-水質(zhì)-tro檢測設(shè)備間82設(shè)有第二單元出水閥162；

另一條支路通過第四機(jī)械泵114和第四液體流量計134連接第二液液混溶子單元b2。第四機(jī)械泵114設(shè)有第五控制器125，文丘里射流單元6與第四機(jī)械泵114間設(shè)有第五電磁閥155；所述第二液液混溶子單元b2由三個帶有反應(yīng)填料的液液溶解罐74～76組成，第四液液溶解罐74的進(jìn)水口連接第四液體流量計134的出水口，第四液液溶解罐74的出水口連接第五液液溶解罐75的進(jìn)水口，第五液液溶解罐75的出水口與第六液液溶解罐76的進(jìn)水口連接，第六液液溶解罐76的出水口通過第七電磁閥157與第二藻類-水質(zhì)-tro檢測設(shè)備82的進(jìn)水口連接，第六液液溶解罐76的頂部設(shè)有第七控制器127并與第二殘氣消除器142的進(jìn)氣口相連，第二液液混溶子單元b2與第二藻類-水質(zhì)-tro檢測設(shè)備82間設(shè)有單元出水閥163；

兩條支路匯入主管路中，連接第二藻類-水質(zhì)-tro檢測設(shè)備82的入水口，第二藻類-水質(zhì)-tro檢測設(shè)備82的出水口通過管路連接水射流裝置10，通過水射流裝置10溢流口將羥基自由基溶液擴(kuò)散入海洋表層。

所述海洋赤潮羥基自由基應(yīng)急處置技術(shù)的方法，包括如下步驟：

1)將通過空氣壓縮機(jī)2和富氧機(jī)3處理后的氧氣通入羥基自由基產(chǎn)生設(shè)備1的進(jìn)氣口，通過高壓電源的強(qiáng)電離放電，將氧氣電離離解，生成高濃度的氣態(tài)氧活性碎片。

2)中央控制系統(tǒng)4發(fā)出指令打開第一電磁閥151，向第一控制器121發(fā)出指令開啟第一機(jī)械泵111，從海面下1m處將待處理的海水通過海水吸入機(jī)9泵入處理水流路中，進(jìn)入過濾器5的進(jìn)水口，濾出待處理海水中大于50μm的浮游生物。

3)過濾后的海水通過第一藻類-水質(zhì)-tro檢測設(shè)備81對水質(zhì)進(jìn)行檢測，將檢測結(jié)果返回中央處理系統(tǒng)，中央控制系統(tǒng)4根據(jù)水質(zhì)等情況確認(rèn)需要投加的羥基溶液劑量，將信號發(fā)送給羥基自由基產(chǎn)生設(shè)備1。通過第一藻類-水質(zhì)-tro檢測設(shè)備81的海水進(jìn)入羥基自由基產(chǎn)生設(shè)備1的進(jìn)水口，和電離生成的氧活性碎片進(jìn)行充分的氣液混溶，大量生成高濃度羥基自由基溶液后進(jìn)入文丘里射流單元6的進(jìn)水口，通過文丘里射流單元6充分的混合反應(yīng)后，羥基自由基氧化殺滅待處理海水中的浮游生物、赤潮藻包囊、病原體等，同時分解水中有機(jī)物，改善水質(zhì)。

4)經(jīng)文丘里射流單元6后的海水通過液液溶解單元繼續(xù)反應(yīng)。當(dāng)處理量在5～25t/h時，打開第四電磁閥154和第六電磁閥156，關(guān)閉第五電磁閥155和第七電磁閥157，啟用第一液液溶解子單元b1；當(dāng)處理量在25～50t/h時，啟用第一液液溶解子單元b1和第二液液溶解子單元b2。溶解過程產(chǎn)生的殘余氣體通過第一殘氣消除器141和第二殘氣消除器142加熱消解后直接安全排放至空氣中。經(jīng)液液溶解單元混溶反應(yīng)后的海水通過第二藻類-水質(zhì)-tro檢測設(shè)備82檢測，將檢測信號返回給中央處理系統(tǒng)。處理后海水通過水射流裝置10溢流至海面下10cm處，殘余羥基自由基溶液與海水混溶擴(kuò)散過程中持續(xù)殺滅赤潮生物，保證海水表面赤潮藻密度≤10⁴cells/l，低于爆發(fā)赤潮的閾值密度10⁶cells/l；海水水質(zhì)指標(biāo)達(dá)到《海水水質(zhì)指標(biāo)》(gb3097-1997)中第二類海水的標(biāo)準(zhǔn)。

以下給出具體實施例：

按照本發(fā)明所述的方法，研制出20t/h的海洋赤潮羥基自由基應(yīng)急處置系統(tǒng)及船載裝置。實船實驗于赤潮爆發(fā)期間在大連港進(jìn)行。待處理海水條件如下：鹽度＝33.7psu，ph＝8.21，溫度＝12.73℃，溶解有機(jī)碳＝2.52mg/l，顆粒有機(jī)碳＝2.05mg/l，總懸浮物＝11.3mg/l。赤潮異彎藻、中肋骨條藻和東海原甲藻的密度分別為52.0×10³,2.0×10³和1.8×10³cells/ml。通過機(jī)械泵抽取待處理海水，處理水流量為20t/h，開啟一個液液溶解子單元。高濃度羥基制備單元的工作電壓為7kv，放電頻率為10.4khz，保證主管路中總氧化劑濃度為5～30mg/l。通過水射流裝置將高濃度羥基自由基溶液溢流到海面后，完成對藻類、細(xì)菌、赤潮藻孢囊的殺滅，在海面取樣進(jìn)行檢測。

高濃度羥基自由基溶液通過水射流裝置的溢流擴(kuò)散，控制污染海域的赤潮藻密度低于赤潮爆發(fā)閾值。

圖2是·oh對赤潮藻爆發(fā)海水中藻類的殺滅效果。赤潮異彎藻、中肋骨條藻和東海原甲藻的初始密度分別為52.0×10³,2.0×10³和1.8×10³cells/ml。由圖2的明場和sytoxgreen熒光染色照片可看出，經(jīng)過羥基自由基溶液的處理后，三種赤潮藻的致死率達(dá)到80％左右，且死藻的細(xì)胞結(jié)構(gòu)較為完整?！h處理后海水表面赤潮藻密度≤10⁴cells/l，低于爆發(fā)赤潮的閾值密度10⁶cells/l，可以很好的防控赤潮的爆發(fā)。

羥基自由基處理后海水水質(zhì)情況見表1。處理后海水的鹽度、溫度、ph基本保持不變；氧化還原電位(orp)、溶解有機(jī)碳(doc)和溶解氧提高，顆粒有機(jī)碳(poc)和總懸浮物(tss)顯著降低，水質(zhì)指標(biāo)達(dá)到《海水水質(zhì)指標(biāo)》(gb3097-1997)中第二類海水的標(biāo)準(zhǔn)。

表1

綜上所述，本發(fā)明的海洋赤潮羥基自由基應(yīng)急處置船載裝置，利用羥基自由基快速致死藻類和赤潮藻孢囊的新技術(shù)途徑，可根據(jù)不同船型組合安裝，實時制備具有極強(qiáng)氧化性的高濃度羥基自由基溶液，避免了強(qiáng)氧化劑儲存給船舶安全帶來的潛在危害。殘余羥基溶液溢流到海洋表面，通過持續(xù)擴(kuò)散作用，殺滅海面的浮游植物及病毒微生物，控制海水表面赤潮藻密度≤10⁴cells/l，低于爆發(fā)赤潮的閾值密度10⁶cells/l，為海洋赤潮的應(yīng)急處置提供了新的思路。