劉佳 湯瑜
摘要:水華是指淡水水體中的藻類、浮游動物或細菌爆發(fā)性增殖或高度聚集而引起水體變色的一種災害性的生態(tài)現(xiàn)象。隨著近年來水體的富營養(yǎng)化現(xiàn)象越來越嚴重,越來越多的水體發(fā)生水華。本文主要對誘發(fā)水庫暴發(fā)藍藻水華的成因和控制藍藻水華大量暴發(fā)的措施進行了闡述,以供參考。
關鍵詞:水庫藍藻;水華;防治
經(jīng)濟的突飛猛進伴隨著污染物的大量排放, 水體富營養(yǎng)化程度不斷增加,使得人們的生存環(huán)境空間經(jīng)受著強烈的考驗。而當今污染體現(xiàn)最為嚴重的是淡水湖庫中的“綠潮”和海水中的“赤潮”,而綠潮即所謂的藍藻死亡時會釋放微囊藻毒素, 對生態(tài)環(huán)境和人的生產(chǎn)生活構成了極大的危害,嚴重威脅人類飲用水安全, 已引起國內(nèi)外的廣泛關注。
1暴發(fā)藍藻水華后的危害
藍藻大量繁殖常見于夏天,當藍藻暴發(fā)時,其快速生長、死亡后會在水體表面或水體中聚集形成一層藍綠色懸浮物,即稱為“水華”,也有人稱為“綠潮”。污染水源,導致水質(zhì)惡化,對魚類等水生動物以及人、畜均有較大危害, 嚴重時會造成魚類的死亡, 這主要是因為大量死亡的藍藻尸體分解時消耗氧氣,造成魚類窒息死亡。更為嚴重的是藍藻中含有大量微囊藻毒素,對動物的肝臟等器官會造成嚴重損害, 是肝癌的主要誘因,
2誘發(fā)水庫暴發(fā)藍藻水華的成因
2.1 外部成因
隨著夏季的來臨,在副熱帶高壓控制下十堰市以晴朗、無風的天氣為主,另外夏季季節(jié)性水庫水位下降,水庫尾區(qū)河道狹窄,水體交換不暢,局部水域的水體流動性差,水庫水流速度<0.5m/s,易于藻類的聚集。加之氣溫升高、光照充足,促進藻類大量繁殖,易發(fā)生水華。
2.2水體中的氮、磷(N、P)比例失調(diào),易暴發(fā)藍藻
N、P比例在水體中達到7∶1是浮游植物正常營養(yǎng)鹽的需求比例。一般暴發(fā)藍藻水華的水體N∶P達到10∶1乃至20∶1。在藍藻大量生成時,此時增加水中P的含量,藍藻就會進一步瘋長。調(diào)整N∶P的比例,只有在藍藻未大量生成之前,調(diào)整P的含量可以預防藍藻的大量生成。
2.3水體的藻類結構失調(diào),易暴發(fā)藍藻
水庫藻類種群結構是隨著季節(jié)的變化而變化的。在早春,初夏季節(jié)主要以硅藻、隱藻等為主,在夏、秋季以綠藻、藍藻為主。同時在水庫中又出現(xiàn)上、中、下游種群結構不同的變化。一旦水庫中其他的藻類消長變化出現(xiàn)非正常季節(jié)的消退、衰落,就給藍藻的生長提供了空間、營養(yǎng)、光照等條件,造成水庫中藻類結構失調(diào),易暴發(fā)藍藻。因此,培養(yǎng)其他有益藻類的大量生長也可以預防藍藻的暴發(fā)。
2.4水體中食藍藻的生物結構失調(diào),易暴發(fā)藍藻
水庫中可以攝食藍藻的生物,有大型的浮游動物,如枝角類、橈足類。還有以浮游植物為食的鰱、鳙魚類,這些食藍藻的生物可以通過攝食藍藻控制其種群數(shù)量。一旦水中食藍藻的生物比例失調(diào)、密度不足時,藍藻得不到控制就會積累形成大量的種群。當然水體中藍藻生長的條件適宜時,大量繁殖,形成水華,這些食藍藻的生物控制藍藻的力度是有限的。
3水庫預防和控制藍藻水華大量暴發(fā)的措施
3.1 控制氮、磷等營養(yǎng)物的流入
通過工藝改革、產(chǎn)品改進,減少廢水中磷的含量。洗滌劑中把支鏈型烷基苯磺鈉改為直鏈型,改用磷酸鹽的代用品。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上應合理控制施肥量。實施污水分流、截流和污水凈化處理,減少污水排放量。在水體投餌養(yǎng)殖時,要作好養(yǎng)殖規(guī)劃,兼顧經(jīng)濟效益和生態(tài)效益,且把生態(tài)效益放在首位。
3.2 物理方法治理
清除底泥,采用機械設備清除底泥將富含高濃度營養(yǎng)物的底泥層除去,可以有效去除內(nèi)源營養(yǎng)物,控制藻類生長;曝氣復氧,利用機械攪動、曝氣和虹吸作用增加水體的流動性,防止水華的形成。其它物理方法還有過濾- 局部區(qū)的機械撈藻、超聲波-粉碎藍藻細胞、放射線-殺滅藍藻細胞、電磁電場- 影響細胞的活性。
3.3 化學方法防治
常用的除藻劑有硫酸銅、二氧化氯等。二氧化氯除藻效果較好,但成本較高,控制藻類生長的硫酸銅濃度一般須大于1.0mg/L,因而須謹慎使用?;瘜W藥劑法應用較為靈活,但使水體增加了新的對魚健康不利的化學物質(zhì)。強化混凝劑(如硫酸鋁)也可除藻。濃度為0.7g/m3 的硫酸銅可直接殺死小三毛金藻。用于除臭的氧化劑主要有高錳酸鉀、自由氯、二氧化氯和臭氧。臭氧是一種強氧化劑,可使水中氨、氰化物降解,也是有效的除臭劑,用于養(yǎng)殖水處理具有反應快,投量小,半衰期短,無殘余毒性和二次污染的特點。有機物與臭氧之間只能發(fā)生部分氧化,臭氧的氯化作用是破壞有機物的分子結構,將大分子有機物氯化成小分子,并改善有機物的性質(zhì)。二氧化氯也為氧化劑,可以分解水中幾乎所有還原性污染物質(zhì),如殘留餌料、排泄物等??筛纳扑w環(huán)境,增加水中溶解氧含量。
3.4采用養(yǎng)魚和植物等生物措施改善支流生態(tài)系統(tǒng)
由于丹江口水庫蓄水改變了其生物原來的生境條件和種間競爭, 同樣改變了生物特別是藻類(藍藻) 的種類結構, 使藻類越來越多, 目前部分支流的藻類出現(xiàn)由從非藍藻為主轉變?yōu)橐运{藻為主的跡象, 所以有必要以某種形式和在一定程度上改變生物的種類結構。如在“ 水華” 爆發(fā)的支流高密度放養(yǎng)鮑、蟾魚濾食藍藻、藻類, 或放養(yǎng)原生動物、輪蟲濾食, 通過生物對藍藻、藻類的種間競爭減少其數(shù)量, 并配合其他措施直至消除其爆發(fā)。放養(yǎng)鮑、蟾魚應選擇最佳放養(yǎng)時間, 并設置一定形式的攔魚設施, 確保水域有一定的魚密度。同時在“ 水華” 爆發(fā)河段較大規(guī)模放養(yǎng)可消除藍藻的紫根水葫蘆, 利用其發(fā)達根系的化感作用和植枝凈化水體作用大量削減藍藻數(shù)量和降低富營養(yǎng)化。也可較大規(guī)模種植其他植物、生態(tài)浮床, 起到抑藻和削減N、P 的作用。
4總結
藍藻的大量生長,導致“水華”的發(fā)生是多種原因,綜合作用的結果,且污染源復雜,營養(yǎng)物質(zhì)去除難度大,防治上只用一種方法是很難奏效的。實踐中通常是多種方法同時使用,既控制外源性營養(yǎng)物質(zhì)輸入,又減少內(nèi)源性營養(yǎng)物質(zhì)負荷。
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(作者單位:湖北省生態(tài)環(huán)境廳十堰生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中心)