氫氧化鎂對(duì)水質(zhì)、底質(zhì)改良的研究與應(yīng)用

黃永強(qiáng)，游小艇，楊 銘

(福建省福州市海洋與漁業(yè)技術(shù)中心， 福建 福州 350026)

氫氧化鎂對(duì)水質(zhì)、底質(zhì)改良的研究與應(yīng)用

黃永強(qiáng)，游小艇，楊 銘

(福建省福州市海洋與漁業(yè)技術(shù)中心， 福建 福州 350026)

近年，沿海各地區(qū)水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展迅速。由于內(nèi)灣海區(qū)海水循環(huán)交換能力較弱，黑臭底泥的長(zhǎng)期堆積，導(dǎo)致養(yǎng)殖水體水質(zhì)和底質(zhì)進(jìn)一步惡化，然而這種問(wèn)題普遍存在于封閉式或半封閉式水域環(huán)境中。對(duì)此，氫氧化鎂作為水質(zhì)、底質(zhì)改良劑被應(yīng)用于水環(huán)境的治理。本文概述了氫氧化鎂的作用機(jī)理，包括氫氧化鎂與懸浮顆粒物的靜電、對(duì)氮磷的降解及對(duì)硫化氫的降解等作用；同時(shí)介紹了氫氧化鎂在海水養(yǎng)殖場(chǎng)、淡水湖泊和水庫(kù)、水華防控、赤潮防控及廢水處理中的研究與應(yīng)用；展望了氫氧化鎂和納米級(jí)氫氧化鎂在水體環(huán)境領(lǐng)域的應(yīng)用前景。

氫氧化鎂；水質(zhì)、底質(zhì)改良劑；水體環(huán)境；水華；赤潮；廢水

純氫氧化鎂，化學(xué)式為Mg(OH)2，為無(wú)色六方晶系或白色粉末，晶粒尺寸小，比表面積大，顆粒之間凝聚性強(qiáng)。氫氧化鎂產(chǎn)品主要有料漿狀、濾餅狀和粉末狀三種類型[1]。目前，氫氧化鎂的制備方法主要有煅燒菱鎂礦法、煅燒白云石法、海鹵水石灰法、海鹵水氨法、海鹵水氫氧化鈉法、氯化鎂熱解法等。近年來(lái)，由于礦產(chǎn)資源受限，以及人們對(duì)資源環(huán)保意識(shí)的加強(qiáng)，國(guó)內(nèi)外開(kāi)展以濃海水、海水制鹽鹵水等為原料進(jìn)行氫氧化鎂的制備研究工作[2]，并將其作為環(huán)境改良劑用于改善水體環(huán)境。

氫氧化鎂是一種弱堿，與較強(qiáng)堿性物料(如石灰、燒堿、純堿等)相比，具有緩沖性能好、活性大、吸附能力強(qiáng)、不具腐蝕性、安全可靠、無(wú)毒無(wú)害等優(yōu)點(diǎn)。氫氧化鎂在國(guó)外被廣泛用于環(huán)保領(lǐng)域，可作為工業(yè)含酸廢水的中和劑、工礦企業(yè)排放物中重金屬的脫除劑、印染廢水脫色劑、排煙脫硫劑、土地酸雨處理調(diào)節(jié)劑和水質(zhì)、底質(zhì)改良劑。

近年來(lái)，沿海各地區(qū)水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展迅速，而且內(nèi)灣海區(qū)海水循環(huán)交換能力較弱，加上排入水環(huán)境的生活廢水、殘餌、排泄物的蓄積作用，導(dǎo)致封閉式或半封閉式養(yǎng)殖水域如內(nèi)陸海、海灣、湖泊、河流、水庫(kù)的水質(zhì)受到重大影響。封閉式或半封閉養(yǎng)殖水域，因黑臭底泥的長(zhǎng)期堆積引起的缺氧、氮磷比例失調(diào)、有機(jī)物蓄積、水質(zhì)酸性化、硫化氫和其他含硫化合物的大量產(chǎn)生，導(dǎo)致養(yǎng)殖水體水質(zhì)、底質(zhì)惡化，這種現(xiàn)象在水體環(huán)境特別是封閉式水域環(huán)境中普遍存在。對(duì)此，氫氧化鎂作為水質(zhì)、底質(zhì)改良劑應(yīng)用于水環(huán)境的治理。國(guó)外已進(jìn)行了多年的探討研究，不論在海水、淡水養(yǎng)殖水體，還是水華防控、赤潮防控和廢水處理方面都有眾多效果顯著的應(yīng)用研究實(shí)例，現(xiàn)作簡(jiǎn)要介紹。

1 氫氧化鎂的作用機(jī)理

1.1 氫氧化鎂與懸浮顆粒物的靜電作用[3]

封閉式或半封閉式水域，因氮、磷等營(yíng)養(yǎng)鹽的大量富集，藻類等水生生物大量繁殖，水體中有機(jī)物的蓄積造成了水體的水質(zhì)、底質(zhì)的惡化，容易發(fā)生水華或赤潮現(xiàn)象。通過(guò)對(duì)惡化的水體播撒氫氧化鎂制劑，可活化好氧性細(xì)菌，促進(jìn)底泥的分解，從而使水體pH值得到改善并達(dá)到弱堿性(pH8.5～9.0)。同時(shí)，水體中帶負(fù)電荷的懸浮顆粒物或浮游藻類(Z電位)與帶正電荷的氫氧化鎂顆粒，通過(guò)靜電力作用實(shí)現(xiàn)附著形成絮凝體而沉降下來(lái)(圖1)。

1.2 氫氧化鎂對(duì)氮磷的降解作用[4]

一般水體中pH值若在7以上，MAP的溶解度急速降低，形成鳥糞石結(jié)晶體沉淀下來(lái)。氫氧化鎂制劑可對(duì)水體環(huán)境中氨氮和磷酸磷起到降解消除作用。

1.3 氫氧化鎂對(duì)硫化氫的降解作用

硫酸鹽還原菌，英文簡(jiǎn)稱SRB，是一種以有機(jī)物為養(yǎng)料的厭氧性細(xì)菌，廣泛存在于土壤、海水、河水、地下管道中[5]。SRB是水體中產(chǎn)生硫化氫(H2S)的主要來(lái)源。SRB通常只有在弱酸性環(huán)境中才能產(chǎn)生，當(dāng)水體中pH大于8.5時(shí)，SRB便不能存活。投加的氫氧化鎂制劑可使水體保持弱堿性(pH8.5～9.0)，并且水體弱堿性可保持較長(zhǎng)時(shí)間，從而抑制SRB的滋生，抑制硫化氫的產(chǎn)生[6]。同時(shí)，氫氧化鎂可與硫化氫起中和反應(yīng)，其化學(xué)反應(yīng)式如下[7]：

Mg(OH)2+XH2S→Mg(OH)2·(H2S)X→Mg(H2S)2+2O2→MgSO4

在水體中播撒氫氧化鎂制劑，硫化氫可被氧化生成硫酸鎂(MgSO4)，生成的硫酸鎂可溶于水體中，達(dá)到降解消除硫化氫的目的。

2 氫氧化鎂作為水質(zhì)、底質(zhì)改良劑的應(yīng)用

對(duì)酸性化水質(zhì)的水域播撒粉末狀的氫氧化鎂制劑作為水質(zhì)、底質(zhì)改良劑，可活化好氧性細(xì)菌，促進(jìn)對(duì)底泥的分解作用，抑制硫酸鹽還原菌的增殖，抑制硫化氫、硫化物等有害物質(zhì)，減弱養(yǎng)殖水域水質(zhì)酸化的傾向，改善養(yǎng)殖水域的水體環(huán)境[8]，對(duì)水華、赤潮的防治具有一定的效果[9-10]，對(duì)廢水處理領(lǐng)域也具有良好的效果[11]?；谶@一特性，多年來(lái)被稱為“綠色安全中和劑”的氫氧化鎂在水質(zhì)、底質(zhì)的改良方面獲得了廣泛的應(yīng)用。

2.1 海水養(yǎng)殖場(chǎng)中的應(yīng)用[12]

位于日本山口縣吉敷郡的日本對(duì)蝦海水養(yǎng)殖場(chǎng)，從1995年6月至1995年11月期間，通過(guò)5次播撒100和200 g/m2濃度的氫氧化鎂底質(zhì)改良劑，使底泥中pH值維持在8.0與9.0之間，底泥中的硫化物總量控制在0.1 mg/g以下，表明氫氧化鎂對(duì)養(yǎng)殖水體的水質(zhì)具有明顯的改善效果。

位于日本熊本縣天草郡鰤?mèng)~、河豚等海水魚養(yǎng)殖場(chǎng)中，從1995年6月至1998年12月期間，對(duì)6×104m2的鰤?mèng)~、河豚魚養(yǎng)殖海域，按350g/m2播撒氫氧化鎂水質(zhì)改良劑，結(jié)果播撒氫氧化鎂制劑后的水體pH值保持在8.0左右，底質(zhì)硫化物總量從試驗(yàn)開(kāi)始的1.0 mg/g降低至0.4 mg/g，表明氫氧化鎂能明顯減少養(yǎng)殖水體的硫化物總量。

從1998年3月到1998年9月期間，在日本三重縣志摩郡英虞灣的8.3×104m2珍珠蚌灣養(yǎng)殖場(chǎng)，其中珍珠蚌養(yǎng)殖于灣口海域，以灣口水域?yàn)樵囼?yàn)組(添加氫氧化鎂水質(zhì)改良劑)，灣內(nèi)的水域?yàn)樵囼?yàn)對(duì)照組(未添加氫氧化鎂水質(zhì)改良劑)，在水溫上升期每年播撒一次400 g/m2的氫氧化鎂水質(zhì)改良劑。結(jié)果硫化物總量從3.0 mg/g降低至1.0 mg/g以下；試驗(yàn)組中硫酸鹽還原細(xì)菌的數(shù)量比對(duì)照組降低約90%。實(shí)踐證明，氫氧化鎂水質(zhì)改良劑對(duì)海水養(yǎng)殖場(chǎng)中水質(zhì)和底質(zhì)均具有良好的改善效果。

日本熊本縣的海水網(wǎng)箱養(yǎng)殖場(chǎng)，主要養(yǎng)殖真鯛、河豚、大菱鲆、金槍魚、鰤?mèng)~等海水魚品種。每年春季(4—6月)和秋季(9—11月)，一年兩次在海水網(wǎng)箱內(nèi)及四周按400～500 g/m2濃度，播撒日本宇部材料株式會(huì)社生產(chǎn)的“清水”牌氫氧化鎂制劑，養(yǎng)殖海域底質(zhì)中的硫化物總量從最初的1.15 mg/g降低至0.45 mg/g，氫氧化鎂制劑對(duì)海水養(yǎng)殖場(chǎng)的水質(zhì)和底質(zhì)的改善作用明顯。

2.2 淡水湖泊和水庫(kù)中的應(yīng)用[12]

日本國(guó)立環(huán)境研究所從琦玉縣行幸湖中采取水華的樣本，開(kāi)展水華的沉降和分解試驗(yàn)。結(jié)果顯示，氫氧化鎂水質(zhì)改良劑的添加量為0.6 mg/μg·L-1(湖水中葉綠素a濃度)的情況下，氫氧化鎂水質(zhì)改良劑對(duì)水華的沉降率達(dá)到90%，對(duì)湖水中葉綠素a(Chl-a)的降解率達(dá)到96%。氫氧化鎂水質(zhì)改良劑對(duì)湖泊中的水華和底泥中葉綠素a具有明顯的降解作用。

位于日本千葉縣的山倉(cāng)水庫(kù)，通過(guò)對(duì)水位低下的12×104m2水庫(kù)按100 g/m2的濃度播撒氫氧化鎂水質(zhì)改良劑，使用結(jié)果顯示，水庫(kù)中氨氣的降解率為8.7%，硫化氫的降解率為94.5%，甲硫醇(CH3SH)的降解率為87.1%，二甲基硫醚[(CH3)2S]的降解率為91.0%，二硫化二甲基[(CH3)2S2]的降解率達(dá)到100%，氫氧化鎂水質(zhì)改良劑對(duì)水庫(kù)水域中硫化物的降解效果明顯。

2.3 水華預(yù)防和控制

水華指在淡水湖泊水體中，由于大量生活污水、工業(yè)廢水排放及農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染，造成氮、磷等營(yíng)養(yǎng)鹽富集，使水體富營(yíng)養(yǎng)化，進(jìn)而導(dǎo)致藍(lán)藻、綠藻、硅藻等藻類暴發(fā)性繁殖，產(chǎn)生有毒、致癌的藻毒素，并大量消耗水體中的溶解氧，使水體產(chǎn)生惡臭的一種生態(tài)異?，F(xiàn)象。水華現(xiàn)象已成為一種世界性的公害，國(guó)內(nèi)的太湖、滇池、巢湖、洪澤湖流域中都發(fā)生過(guò)水華現(xiàn)象，其對(duì)飲用水源、水體生態(tài)環(huán)境和漁業(yè)生產(chǎn)巨大的影響。

近年來(lái)，國(guó)外利用氫氧化鎂水質(zhì)改良劑，廣泛開(kāi)展淡水湖泊中水華防治的應(yīng)用研究。通過(guò)室內(nèi)環(huán)境模擬湖泊水體環(huán)境，以導(dǎo)致水華形成的代表藻類藍(lán)藻類的一種——銅綠微囊藻(M.aeruginosa)的渾濁液為試驗(yàn)對(duì)象，添加鎂離子的濃度分別為3 mg-Mg/L和63 mg-Mg/L的氫氧化鎂水質(zhì)改良劑，試驗(yàn)結(jié)果顯示磷酸鹽(PO4-P)的總除去量達(dá)到0.25 mg-P/L，PO4-P的除去率為90%；氨氮(NH3-N)的總除去量達(dá)到0.10 mg-N/L，NH3-N的除去率為17%(圖2)[13]。試驗(yàn)結(jié)果表明氫氧化鎂水質(zhì)改良劑對(duì)銅綠微囊藻水華水體中的氮、磷營(yíng)養(yǎng)鹽具有一定的降解作用。

分別采集日本琦玉縣幸手市行幸湖水域的水華樣本，通過(guò)播撒氫氧化鎂水質(zhì)改良劑(海水來(lái)源的氫氧化鎂成分含量為96.1%，平均粒徑為1.9 μm)，開(kāi)展氫氧化鎂水質(zhì)改良劑對(duì)微囊藻水華的沉降效果試驗(yàn)，及氫氧化鎂對(duì)水生植物和水生動(dòng)物生長(zhǎng)的影響試驗(yàn)。結(jié)果顯示，氫氧化鎂水質(zhì)改良劑對(duì)6月和9月的微囊藻水華的沉降率都達(dá)到90%左右(圖3)。綜合考慮水華的沉降效果、氫氧化鎂對(duì)水生植物和水生動(dòng)物的生長(zhǎng)影響等因素，氫氧化鎂作為水華處理劑的適合用量為50～100 g/m2[14]。氫氧化鎂對(duì)微囊藻水華的沉降效果明顯，氫氧化鎂可作為水華處理劑應(yīng)用于水華治理。

Reiko Kanda通過(guò)對(duì)位于江蘇省無(wú)錫市的太湖部分流域，1 000 m2水域按100 g/m2的濃度播撒粉末狀自主研發(fā)的氫氧化鎂制劑(海水來(lái)源的氫氧化鎂成分含量為96.1%，平均粒徑為1.9 μm)，經(jīng)過(guò)4個(gè)月的調(diào)查研究，測(cè)定試驗(yàn)前后的水深、水溫、pH值、溶解氧(DO)、電導(dǎo)率、透明度、化學(xué)需要量(COD)、總磷(TP)、總氮(TN)、葉綠素a等理化因素，葉綠素a的濃度從使用前的0.385 mg·L-1降低至30 d后的0.033 mg·L-1，TP從0.38 mg·L-1降至0.14 mg·L-1，TN從36.6 mg·L-1降至5.51 mg·L-1，結(jié)果證實(shí)氫氧化鎂水質(zhì)改良劑對(duì)太湖流域的水華水質(zhì)具有明顯的改良作用(表1)[14]。

表1 太湖部分水域氫氧化鎂水質(zhì)改良劑的應(yīng)用結(jié)果

湖泊水體的富營(yíng)養(yǎng)化和水華的發(fā)生是世界范圍內(nèi)的重大環(huán)境問(wèn)題之一，目前還缺乏有效的防治手段。雖然現(xiàn)有的硫酸銅試劑、超聲波技術(shù)、底泥覆砂和生物技術(shù)等可直接沉降或殺死引發(fā)水華的藻類，或采用直接打撈的方法，但其所花費(fèi)的人力、物力十分巨大，且難以控制藻類對(duì)湖泊水體水質(zhì)的影響，并造成大量的銅對(duì)水質(zhì)的污染。而氫氧化鎂作為新型的水質(zhì)改良劑，可降解水華藻類和氮磷營(yíng)養(yǎng)鹽，改善湖泊水體的透明度[15-16]，可從根本上阻斷水華生長(zhǎng)的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)來(lái)源，達(dá)到防治水華的目的。

2.4 赤潮預(yù)防和控制

赤潮，又稱為有害藻華，是指在一定的環(huán)境條件下，海洋中的浮游微藻(主要為甲藻類)、原生動(dòng)物或細(xì)菌爆發(fā)性增殖和聚集，引起水色變化的災(zāi)害性海洋生態(tài)異?，F(xiàn)象[17]。赤潮對(duì)海洋環(huán)境、漁業(yè)生產(chǎn)和人類生活具有巨大的災(zāi)害影響。

近年來(lái)，海水中提煉的氫氧化鎂在赤潮防治中受到特別的關(guān)注。氫氧化鎂開(kāi)發(fā)成新型赤潮驅(qū)除劑可應(yīng)用于赤潮災(zāi)害的防治。赤潮海域中的懸浮顆粒物、浮游微藻類可與氫氧化鎂顆粒通過(guò)附著而沉降于水體底部，達(dá)到防控赤潮的目的。Maeda Hiroto等通過(guò)采集赤潮水域的水樣，播撒0.2 g/L的氫氧化鎂進(jìn)行赤潮驅(qū)除劑的開(kāi)發(fā)研究，研究結(jié)果表明，氫氧化鎂對(duì)赤潮藻類細(xì)胞的運(yùn)動(dòng)性有阻害作用，對(duì)赤潮發(fā)生的藻類有凝集沉降效果，對(duì)異甲藻(Heterocapsacircularisquama)、多環(huán)旋溝藻(Cochlodiniumpolykrikoides)、卡盾藻(Chattonellamarina)、赤潮異灣藻(Heterosigmaakashiwo)的除去率達(dá)到80%[18-19]。實(shí)踐研究表明，海水中提煉的氫氧化鎂可作為一種高效、低成本的環(huán)境友好型的赤潮驅(qū)除劑，并應(yīng)用于赤潮的防控領(lǐng)域。

2.5 廢水中的應(yīng)用

2.5.1 重金屬的脫除

工業(yè)廢水中的重金屬污染是現(xiàn)代社會(huì)中面臨的重大水環(huán)境污染問(wèn)題。氫氧化鎂作為一種新型的水質(zhì)處理劑，其具有緩沖性能好、吸附能力強(qiáng)、無(wú)腐蝕性、安全等特點(diǎn)，可吸附脫除工業(yè)廢水中重金屬銅、鉛、鉻、鎳及放射性鈾。劉文輝等[20]采用粉狀和乳液氫氧化鎂處理含銅污水，銅的脫出率可達(dá)99%以上。鄭榮光等[21]采用乳液氫氧化鎂對(duì)含鉛廢水進(jìn)行處理，鉛的脫除率達(dá)到96%以上。姜述芹等[22]采用乳液和粉狀氫氧化鎂處理含鉻廢水，鉻的去除率可達(dá)98 %以上。許慶清[23]采用粉末和漿狀氫氧化鎂處理含鎳廢水，鎳的去除率可達(dá)到98%以上。羅明標(biāo)等[24]采用乳液氫氧化鎂處理含鈾廢水，廢水中鈾含量降至0.05 mg /L以下，達(dá)到國(guó)家環(huán)保要求。

2.5.2 酸性廢水的中和

隨著城市化和工業(yè)化進(jìn)程的加快，城市工業(yè)廢水是水污染的重要因素之一。氫氧化鎂與傳統(tǒng)的生石灰、熟石灰及燒堿等強(qiáng)堿類物質(zhì)相比，因其具有活性大、吸附能力強(qiáng)、無(wú)腐蝕性、安全、無(wú)毒和無(wú)害等優(yōu)點(diǎn)，可沉降吸附重金屬離子、有機(jī)物及各類懸浮物的同時(shí)，亦可中和酸性廢水達(dá)到工業(yè)廢水的有效處理。王路明[25]將氫氧化鎂作為酸性廢水中和處理劑，研究表明，處理后的酸性廢水的pH值不超過(guò)9，懸浮顆粒物可較快沉降，氫氧化鎂具有很好的中和性能。氫氧化鎂作為酸性廢水處理劑，目前國(guó)外已規(guī)模化生產(chǎn)與應(yīng)用，國(guó)內(nèi)氫氧化鎂在水處理方面的應(yīng)用研究還處于初始階段。

2.5.3 印染廢水的處理

印染廢水是對(duì)水環(huán)境危害極大的一類工業(yè)污水，因其污染成分復(fù)雜、排放量大等問(wèn)題給治理帶來(lái)了極大困難。近年來(lái)國(guó)內(nèi)外開(kāi)展了氫氧化鎂對(duì)印染廢水處理的研究，其原理是利用帶正電荷的氫氧化鎂吸附帶負(fù)電荷的陰離子染料，染料廢水沉降吸附脫色達(dá)到消除的目的。嵇康等[26]采用氫氧化鎂對(duì)印染廢水的脫色處理研究，結(jié)果表明，在pH大于11的條件下，脫色率可達(dá)98%以上，氫氧化鎂具有良好的脫色效果。王路明[27]采用氫氧化鎂處理各種印染廢水，結(jié)果以氫氧化鎂作為印染廢水處理劑，色度去除率在95%以上，COD去除率在80%以上，氫氧化鎂具有良好的脫色及除去懸浮物和COD效果。

2.5.4 廢水中氮磷的消除

近年來(lái)，工業(yè)廢水和生活廢水中氮磷的過(guò)量排放已經(jīng)成為水環(huán)境的主要污染源之一。氫氧化鎂可與廢水中的氮磷發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成難溶的磷酸銨鎂(俗稱鳥糞石)沉淀，實(shí)現(xiàn)廢水中氮磷的沉降清除。Wu等[28]利用氫氧化鎂處理含磷污水，結(jié)果表明氫氧化鎂對(duì)污水中磷酸鹽的沉降吸附效果顯著。王玉琪等[29]開(kāi)展氫氧化鎂去除廢水中氨氮的實(shí)驗(yàn)研究，結(jié)果顯示，氨氮的去除率達(dá)90.71%，氫氧化鎂去除氨氮的效果良好。

目前，國(guó)外已開(kāi)發(fā)出氫氧化鎂水質(zhì)改良劑的商業(yè)產(chǎn)品，如日本山口縣“宇部材料株式會(huì)社”從海水中提取開(kāi)發(fā)的水質(zhì)改良劑“氫氧化鎂制劑”和“清水”牌水質(zhì)、底質(zhì)改良劑、日本東京“濟(jì)美環(huán)境化學(xué)株式會(huì)社”從海水中提煉開(kāi)發(fā)的水華和赤潮驅(qū)除劑—“海洋礦物質(zhì)”等產(chǎn)品。使用“氫氧化鎂制劑”水質(zhì)改良劑后，日本長(zhǎng)野縣松本市國(guó)寶松本城內(nèi)水域和日本群馬縣城沼水域的的水華現(xiàn)象得到了明顯的改善；日本琦玉縣川口市安行水域內(nèi)，采用“海洋礦物質(zhì)”氫氧化鎂產(chǎn)品后，水域內(nèi)的水華現(xiàn)象得到了明顯的抑制；日本熊本縣的海水網(wǎng)箱養(yǎng)殖場(chǎng)，1年播撒兩次的“清水”牌氫氧化鎂制劑，養(yǎng)殖海域內(nèi)的水質(zhì)和底質(zhì)得到明顯的改善；國(guó)內(nèi)使用進(jìn)口的“海洋礦物質(zhì)”氫氧化鎂產(chǎn)品，太湖部分流域和北京國(guó)際會(huì)議中心庭園內(nèi)的水華現(xiàn)象得到了明顯的改善。國(guó)內(nèi)外的研究和應(yīng)用表明，氫氧化鎂對(duì)養(yǎng)殖水域的水質(zhì)和底質(zhì)環(huán)境、淡水湖泊和水庫(kù)的水質(zhì)具有明顯的改善作用，對(duì)水華和赤潮具有一定的防治效果，對(duì)廢水的處理效果顯著。

3 前景展望

近年來(lái)，沿海各地海、淡水養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展迅速，養(yǎng)殖模式不斷更新，養(yǎng)殖規(guī)模不斷擴(kuò)大，隨之而來(lái)的養(yǎng)殖水域的水體富營(yíng)養(yǎng)化等水環(huán)境問(wèn)題日益凸顯。內(nèi)陸湖泊如太湖、滇池等地的水華災(zāi)害，近海海域如長(zhǎng)江口海域的異甲藻赤潮、福建興化灣和東海海域發(fā)生的多環(huán)旋溝藻赤潮等災(zāi)害嚴(yán)重影響我國(guó)水體環(huán)境和漁業(yè)生產(chǎn)。對(duì)此，氫氧化鎂作為水質(zhì)改良劑，對(duì)水體環(huán)境的硫化物總量、總氮、總磷、有毒藻類、水中懸浮物、底部淤泥、有害細(xì)菌具有明顯沉降消解作用。國(guó)外的研究和實(shí)踐證實(shí)，氫氧化鎂水質(zhì)改良劑對(duì)封閉或半封閉淡水水質(zhì)、半封閉式海水水質(zhì)、水華水域水質(zhì)、赤潮海域水質(zhì)及水污染環(huán)境具有明顯的改善效果，而且具有效果顯著、來(lái)源廣泛、經(jīng)濟(jì)合理和環(huán)境友好等特點(diǎn)。今后，研究開(kāi)發(fā)從海水或鹵水中提取氫氧化鎂水質(zhì)、底質(zhì)改良劑，并將其應(yīng)用于傳統(tǒng)的池塘養(yǎng)殖、高密度養(yǎng)殖、高位池養(yǎng)殖、工廠化循環(huán)水養(yǎng)殖等不同的水產(chǎn)養(yǎng)殖模式，以及水華治理、赤潮防控和廢水處理等工作將具有廣闊的前景。

同時(shí)，納米級(jí)氫氧化鎂具有純度高、流動(dòng)性好、粒度超微細(xì)化、熱穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)，并且由于對(duì)重金屬離子有較大的吸附能力，因此其可作為重金屬脫除劑應(yīng)用于水體環(huán)境中的污染治理[30]。納米氫氧化鎂還具有廣譜抗菌性，對(duì)金黃色葡萄球菌、大腸桿菌、銅綠假單胞菌、枯草芽孢桿菌、銅綠假單胞菌、蘇云金芽孢桿菌和蠟樣芽孢桿菌都具有顯著的抗菌活性，并且對(duì)革蘭氏陽(yáng)性菌的殺菌效果優(yōu)于革蘭氏陰性菌[31]。納米氫氧化鎂在未來(lái)環(huán)保領(lǐng)域的應(yīng)用，特別是對(duì)封閉水域的水環(huán)境治理，將是一個(gè)具有重要意義的研究方向。

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Research and utilization of magnesium hydroxide on the water quality and sediment improvement

HUANG Yongqiang，YOU Xiaoting ，YANG MingL

(Fuzhou Ocean and Fishery Technology Center，F(xiàn)uzhou 350026，China)

In recent years，aquaculture developed rapidly in coastal areas.Due to the feeblish inner sea water circulation-exchange capacity and the long-term accumulation of black-odor sediment，aquaculture water quality and sediment become to be deteriorated further.But this problem generally exists in enclosed or semi-enclosed water environment.So magnesium hydroxide was used as water quality and sediment amendments for the treatment of water environment.The progress of research and utilization of magnesium hydroxide perform as water quality and sediment amendments in the field of water environment were commented in this paper.The mechanisms of magnesium hydroxide using in water environment，including the electrostatic effect between magnesium hydroxide and suspended particles，the degradation of nitrogen and phosphorus by magnesium hydroxide，and the degradation of hydrogen sulfide by magnesium hydroxide were profiled.The application of magnesium hydroxide in mariculture areas，freshwater lake，water reservoirs，water bloom prevention and control，red tide prevention and control and wastewater treatment were outlined.Numerous applications showed that magnesium hydroxide could be applied to improve the water conditions of aquaculture area，freshwater lake，water reservoirs，water bloom，red tide and wastewater.Application trend of magnesium hydroxide and nano-magnesium hydroxide in the field of water environment was prospected.

magnesium hydroxide；water quality，sediment amendments；water environment；red tide；water bloom；wastewater

2016-11-14

黃永強(qiáng)(1984-)， 男，福建福州，碩士， 研究方向：水產(chǎn)增養(yǎng)殖技術(shù). E-mail：hyq8858@163.com

S912

A

1006-5601(2017)02-0139-08

黃永強(qiáng)，游小艇，楊 銘.氫氧化鎂對(duì)水質(zhì)、底質(zhì)改良的研究與應(yīng)用[J].漁業(yè)研究，2017，39(2)：139-146.