低压紫外工艺对压载水浮游生物的杀灭效率研究-水产养殖学专业论文.docx

万方数据 万方数据 低压紫外工艺对压载水浮游生物的杀灭效率研究 摘 要 随着世界航运业的快速发展，船舶压载水异地排放所引起的外来海洋生物入 侵问题日趋严重。为控制压载水给海洋环境带来的生态危害，2004 年国际海事 组织（IMO）通过了《国际船舶压载水及沉积物管理和控制公约》，制定了严格 的压载水排放标准。因此，对压载水进行处理以阻止外来生物入侵问题已刻不容 缓。本文对五天黑暗反应后模拟压载水水质指标与生物群落的动态变化、紫外处 理后模拟压载水水质指标的动态变化与浮游生物杀灭效率、紫外处理与黑暗反应 协同作用后模拟压载水水质指标的动态变化影响与浮游生物杀灭效率进行了初 步研究。主要研究结果如下： 1. 通过比较高盐（15 PSU）各分组五天黑暗反应前后的生物密度得出，≥50 μm 粒径的浮游生物死亡率平均为 85.10%；10-50 μm 粒径的浮游生物死亡率平均 为 99.96%。10-50 μm 浮游生物死亡率与水体溶氧量及溶氧饱和度的变化率显著 相关（p0.05）。水体中 10-50 μm 生物五天后达到了压载水排放标准（D-2 标准）； 而≥50 μm 生物五天后水体内生物密度未达到 D-2 标准（小于 10 ind./m3），10-50 μm 浮游生物在黑暗缺氧条件下的死亡率要远高于≥50 μm 粒径的浮游生物的死 亡率。通过比较低盐（2 PSU）各分组五天黑暗反应的生物密度得出，≥50 μm 粒 径的浮游生物死亡率平均为 97.64%；10-50 μm 粒径的浮游生物死亡率平均为 99.91%，五天后压载水中 10-50 μm 浮游生物密度符合 D-2 排放标准，平均为 0.34 cell/mL，而≥50 μm 浮游生物密度仍旧高于 D-2 排放标准。 2. 紫外杀菌实验对≥50 μm 浮游生物即时处理效果较好，不论 15 PSU 或者 2 PSU，≥50 μm 浮游生物死亡率均达到 99.5%以上；同样 10-50 μm 粒径的浮游生 物经紫外杀菌处理后的死亡率也达到 94%以上。紫外线处理对水体中微小生物具 备一定杀灭效率，杀菌效率与流量存在一定关系，水体流量越小，生物体受到紫 I 上海海 上海海洋大学硕士学位论文 外线照射的有效时间就越长，因此杀菌效率越高，≥50 μm 浮游生物杀灭率和 10-50 μm 浮游生物杀灭率在 25 m3/h 流速下均高于 40 m3/h 流速下的杀灭率。实 验中，10-50 μm 浮游生物平均即时杀灭率为 98.78%，处理后水中生物密度满足 压载水 D-2 排放标准，50 μm 以上粒径浮游生物杀灭率与初始密度呈显著负相关 关系（r=-0.86），该粒径浮游生物初始密度若高于 105 ind./m3，经紫外处理后排 放水则达不到 D-2 标准。 3. 紫外处理与黑暗反应协同作用后，对 10-50 μm 浮游生物的平均去除率为 99.80％，明显高于紫外单独处理的去除率；经协同作用后，各循环 10-50 μm 浮 游生物的密度均低于 10.0 cell/mL，符合 D-2 排放标准。三组实验处理前和协同 作用后 10-50 μm 浮游生物的密度存在显著性差异（p＜0.05）。综上可知，协同 作用对于压载水中 10-50 μm 浮游生物的处理效果较好，更有利于压载水的安全 排放。紫外处理与黑暗反应协同作用后，≥50 μm 浮游生物的密度进一步下降， 经协同作用后，各循环排放水样中生物密度均符合排放标准。三组实验中，处理 前和协同作用后≥50 μm 浮游生物的密度均具有显著性差异（p＜0.05），紫外处 理与黑暗反应协同作用对于≥50 μm 浮游生物的处理效果更好，作用更稳定。 关键词：低压紫外，压载水，浮游生物 II Killing efficiency research of low pressure UV on organisms in ballast water ABSTRACT The introduction of aquatic invasive species via ships’ ballast water becomes worse and worse as a result of rapid of world ship industry development. To reduce the risk of introducing non-native species into foreign ecosystems, the International Maritime Organization (IMO) in 2004 passed the ―International Convention for the Control and Manage