改性黏土治理赤潮技術(shù)規(guī)范

改性黏土治理赤潮技術(shù)規(guī)范范圍本文件規(guī)定了采用改性黏土治理赤潮的赤潮監(jiān)測(cè)、材料與裝備儲(chǔ)備、治理作業(yè)、效果監(jiān)測(cè)與評(píng)估等技術(shù)要求，描述了相應(yīng)的證實(shí)方法。本文件適用于改性黏土治理赤潮災(zāi)害的組織與實(shí)施。規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對(duì)應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB/T12763.6海洋調(diào)查規(guī)范第6部分：海洋生物調(diào)查GB/T16597冶金產(chǎn)品分析方法X射線熒光光譜法通則GB17378.7海洋監(jiān)測(cè)規(guī)范第7部分：近海污染生態(tài)調(diào)查和生物監(jiān)測(cè)GB/T19077粒度分布激光衍射法GB/T30743赤潮災(zāi)害處理技術(shù)指南GB/Z42353Zeta電位測(cè)定操作指南HY/T069赤潮監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)程DB37/T4091海洋環(huán)境在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)建設(shè)指南術(shù)語和定義下列術(shù)語和定義適用于本文件。赤潮redtide海洋中的一些微藻、原生動(dòng)物或細(xì)菌在一定環(huán)境條件下暴發(fā)性增殖或聚集達(dá)到某一水平，對(duì)海洋中其他生物產(chǎn)生危害的一種生態(tài)異?，F(xiàn)象。注：目前國際上統(tǒng)稱為有害藻華，通常多數(shù)為紅色，但也會(huì)因?yàn)樯锓N類不同產(chǎn)生其他顏色，有些可能無色。改性黏土modifiedclay以高嶺土、蒙脫土等天然黏土為基礎(chǔ)材料，經(jīng)過化學(xué)、物理和生物等方法處理后得到的一類綠色環(huán)保、高效治理赤潮的功能材料。赤潮監(jiān)測(cè)redtidemonitoring在實(shí)施赤潮治理時(shí)，為掌握暴發(fā)赤潮的生物類型、影響范圍、危害方式、發(fā)展趨勢(shì)及受災(zāi)區(qū)域環(huán)境特征等信息，所采取的針對(duì)赤潮生物與暴發(fā)環(huán)境的監(jiān)視和監(jiān)測(cè)行動(dòng)。消除率removalratio赤潮生物密度在治理作業(yè)前后的差值與赤潮治理前密度的比值。注：消除率以百分率表示。濕法噴灑wetspraying將改性黏土粉體與水混合成一定濃度的懸濁液，均勻散布到暴發(fā)赤潮水體表面的治理作業(yè)方法。改性黏土治理赤潮流程改性黏土治理赤潮流程由赤潮監(jiān)測(cè)、材料與裝備儲(chǔ)備、治理作業(yè)和效果監(jiān)測(cè)與評(píng)估等步驟組成，見圖1：改性黏土治理赤潮流程赤潮監(jiān)測(cè)在實(shí)施治理行動(dòng)前，應(yīng)監(jiān)測(cè)暴發(fā)赤潮的生物種類、密度和規(guī)模等，為材料與裝備儲(chǔ)備的選擇和治理作業(yè)方案的確定提供必要的基礎(chǔ)信息。材料與裝備儲(chǔ)備改性黏土質(zhì)量材料組分經(jīng)改性處理后獲得的改性黏土材料應(yīng)以鋁硅酸鹽為主要組分，主要氧化物的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)應(yīng)為：氧化鋁（Al2O3）大于等于30%、氧化硅（SiO2）小于45%。材料性質(zhì)顆粒表面應(yīng)呈正電性，電動(dòng)電位（Zeta電位）應(yīng)大于等于10mV，顆粒粒徑（D90）應(yīng)小于等于40μm，中值粒徑（D50）應(yīng)小于等于25μm。環(huán)保要求在消除赤潮、降低富營養(yǎng)化癥狀的同時(shí)，該材料對(duì)治理水域不應(yīng)產(chǎn)生任何額外污染。改性黏土儲(chǔ)量全面消除赤潮的儲(chǔ)量當(dāng)暴發(fā)水域的赤潮需要全面消除，按照公式（1）估算改性黏土儲(chǔ)備量；Q……………（1）式中：Q——改性黏土總用量，單位為千克（kg）；α——作業(yè)頻次，取值1～5（赤潮越嚴(yán)重，作業(yè)頻次取值越大）；S0——赤潮影響海域面積，單位為平方米（m2）；?——單位面積赤潮治理所需改性黏土量，常見赤潮治理推薦的?值為4～10，單位為克每平方米（g/m2）。部分消除赤潮的儲(chǔ)量當(dāng)暴發(fā)水域的赤潮需要部分消除，按照公式（2）估算改性黏土儲(chǔ)備量：Q……………（2）式中：Q——改性黏土總用量，單位為千克（kg）；α——作業(yè)頻次，取值1～5（赤潮越嚴(yán)重，作業(yè)頻次取值越大）；Sc——赤潮治理作業(yè)區(qū)的面積，單位為平方米（m2）；β——潮流影響系數(shù)，取值1或2（若作業(yè)區(qū)一側(cè)受潮流往復(fù)影響，取值1；若作業(yè)區(qū)位于潮流往復(fù)運(yùn)動(dòng)中心，取值2）；L——潮程，單位為米（m）；B——Sc范圍內(nèi)海平面垂直潮流方向的最大寬度，單位為米（m）；?——單位面積赤潮治理所需改性黏土量，常見赤潮治理推薦的?值為4～10，單位為克每平方米（g/m2）。噴灑裝備專用噴灑裝備應(yīng)具備儲(chǔ)料、混料和噴灑等功能單元，滿足改性黏土濕法噴灑時(shí)添料、混漿和高壓噴灑的機(jī)械化連續(xù)作業(yè)需求，能用于船只、浮筏等水上作業(yè)平臺(tái)和陸地、岸邊等非移動(dòng)性平臺(tái)。具備自動(dòng)化作業(yè)功能的噴灑裝備還應(yīng)具有中控系統(tǒng)，以自動(dòng)調(diào)節(jié)改性黏土的混料量與噴灑作業(yè)速度。簡易噴灑裝備應(yīng)借助水泵、混合桶、水管和噴槍等常見器材，組裝成可連續(xù)混料的噴灑裝備。噴灑裝備的選擇應(yīng)根據(jù)赤潮治理場景需求，選擇噴灑裝備類型。通常，對(duì)于作業(yè)水域面積大于1km2的赤潮治理，應(yīng)優(yōu)選專用噴灑裝備實(shí)施現(xiàn)場作業(yè)；較小面積的赤潮治理，可以根據(jù)需要選用簡易噴灑裝備。治理作業(yè)實(shí)施方案治理作業(yè)前，應(yīng)根據(jù)赤潮生物種類、密度、暴發(fā)規(guī)模和危害等信息，明確保護(hù)目標(biāo)、治理范圍，估算改性黏土的用量，準(zhǔn)備現(xiàn)場實(shí)施的器械裝備等，并根據(jù)具體場景確定治理策略和作業(yè)方式。治理策略如下：a）全面消除：消除暴發(fā)赤潮水域中的所有赤潮，該治理策略一般針對(duì)赤潮暴發(fā)面積不大、并且覆蓋了所有需要保護(hù)的目標(biāo)水域；b）部分消除：消除暴發(fā)赤潮水域中的部分赤潮，該治理策略一般針對(duì)大規(guī)模赤潮、并且赤潮覆蓋面積遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于所需要保護(hù)的目標(biāo)水域。在此情況下，應(yīng)將保護(hù)目標(biāo)劃為核心區(qū)，在核心區(qū)外再劃出一定面積的緩沖區(qū)，用以阻擋赤潮入侵核心區(qū)：1）如果核心區(qū)有赤潮，則首先應(yīng)消除核心區(qū)里的赤潮，并在緩沖區(qū)內(nèi)不斷作業(yè)，消除由周邊海域擴(kuò)散進(jìn)來的赤潮生物；2）如果核心區(qū)是被外部大規(guī)模赤潮所包圍，赤潮暫時(shí)沒有擴(kuò)散進(jìn)核心區(qū)，則應(yīng)不斷消除在緩沖區(qū)里的赤潮，阻斷外部赤潮向核心區(qū)的擴(kuò)散。治理作業(yè)技術(shù)作業(yè)順序應(yīng)采用由赤潮生物XX度水體向低密度水體方向作業(yè)的順序。連續(xù)噴灑采用濕法噴灑作業(yè)方式，首先應(yīng)將改性黏土粉體與一定量的水預(yù)先混合成懸濁液（參照25g/L～125g/L），然后均勻噴灑到赤潮暴發(fā)海域。宜采用邊配制、邊噴灑的連續(xù)作業(yè)方式。該方式可以借助上述專用噴灑裝備和簡易噴灑裝備實(shí)現(xiàn)。少量多次噴灑針對(duì)赤潮生物密度較高、水交換較差的水體，應(yīng)在改性黏土使用總量不變的情況下，采取少量多次的現(xiàn)場實(shí)施模式，通常噴灑3次～5次、每次間隔15min～30min。效果監(jiān)測(cè)與評(píng)估效果監(jiān)測(cè)應(yīng)監(jiān)測(cè)治理后的赤潮生物密度變化，確定進(jìn)一步的治理作業(yè)行動(dòng)。效果評(píng)估確定評(píng)估時(shí)間應(yīng)在噴灑改性黏土后的1h～3h開展治理效果評(píng)估。監(jiān)測(cè)治理效果應(yīng)收集治理作業(yè)前后水體內(nèi)赤潮生物信息，計(jì)算赤潮消除率。評(píng)估治理效果應(yīng)根據(jù)赤潮消除率評(píng)估治理效果，在實(shí)現(xiàn)治理目標(biāo)后終止作業(yè)。以80%的消除率作為治理效果的參考值，如果消除率大于80%，可暫停作業(yè)，保持對(duì)目標(biāo)海域赤潮的監(jiān)測(cè)；出現(xiàn)赤潮反復(fù)，應(yīng)繼續(xù)實(shí)施治理作業(yè)，直至符合要求為止。證實(shí)方法赤潮消除率計(jì)算方法改性黏土的赤潮消除率按照公式（3）計(jì)算；R……………（3）式中：R——赤潮消除率，%；C0——治理作業(yè)前赤潮生物密度，單位為個(gè)每升（cellsC1——治理作業(yè)后赤潮生物密度，單位為個(gè)每升（cells赤潮監(jiān)測(cè)方法單獨(dú)或者綜合利用遙感監(jiān)測(cè)、在線監(jiān)測(cè)以及采樣分析等方法對(duì)暴發(fā)赤潮的生物類型、細(xì)胞密度、影響范圍及危害等實(shí)施監(jiān)測(cè)，按照GB17378.7、GB/T12763.6、GB/T30743、HY/T069和DB37