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摘要:水华是指淡水水体中的藻类、浮游动物或细菌爆发性增殖或高度聚集而引起水体变色的一种灾害性的生态现象。随着近年来水体的富营养化现象越来越严重,越来越多的水体发生水华。本文主要对诱发水库暴发蓝藻水华的成因和控制蓝藻水华大量暴发的措施进行了阐述,以供参考。
关键词:水库蓝藻;水华;防治
经济的突飞猛进伴随着污染物的大量排放, 水体富营养化程度不断增加,使得人们的生存环境空间经受着强烈的考验。而当今污染体现最为严重的是淡水湖库中的“绿潮”和海水中的“赤潮”,而绿潮即所谓的蓝藻死亡时会释放微囊藻毒素, 对生态环境和人的生产生活构成了极大的危害,严重威胁人类饮用水安全, 已引起国内外的广泛关注。
1暴发蓝藻水华后的危害
蓝藻大量繁殖常见于夏天,当蓝藻暴发时,其快速生长、死亡后会在水体表面或水体中聚集形成一层蓝绿色悬浮物,即称为“水华”,也有人称为“绿潮”。污染水源,导致水质恶化,对鱼类等水生动物以及人、畜均有较大危害, 严重时会造成鱼类的死亡, 这主要是因为大量死亡的蓝藻尸体分解时消耗氧气,造成鱼类窒息死亡。更为严重的是蓝藻中含有大量微囊藻毒素,对动物的肝脏等器官会造成严重损害, 是肝癌的主要诱因,
2诱发水库暴发蓝藻水华的成因
2.1 外部成因
随着夏季的来临,在副热带高压控制下十堰市以晴朗、无风的天气为主,另外夏季季节性水库水位下降,水库尾区河道狭窄,水体交换不畅,局部水域的水体流动性差,水库水流速度<0.5m/s,易于藻类的聚集。加之气温升高、光照充足,促进藻类大量繁殖,易发生水华。
2.2水体中的氮、磷(N、P)比例失调,易暴发蓝藻
N、P比例在水体中达到7∶1是浮游植物正常营养盐的需求比例。一般暴发蓝藻水华的水体N∶P达到10∶1乃至20∶1。在蓝藻大量生成时,此时增加水中P的含量,蓝藻就会进一步疯长。调整N∶P的比例,只有在蓝藻未大量生成之前,调整P的含量可以预防蓝藻的大量生成。
2.3水体的藻类结构失调,易暴发蓝藻
水库藻类种群结构是随着季节的变化而变化的。在早春,初夏季节主要以硅藻、隐藻等为主,在夏、秋季以绿藻、蓝藻为主。同时在水库中又出现上、中、下游种群结构不同的变化。一旦水库中其他的藻类消长变化出现非正常季节的消退、衰落,就给蓝藻的生长提供了空间、营养、光照等条件,造成水库中藻类结构失调,易暴发蓝藻。因此,培养其他有益藻类的大量生长也可以预防蓝藻的暴发。
2.4水体中食蓝藻的生物结构失调,易暴发蓝藻
水库中可以摄食蓝藻的生物,有大型的浮游动物,如枝角类、桡足类。还有以浮游植物为食的鲢、鳙鱼类,这些食蓝藻的生物可以通过摄食蓝藻控制其种群数量。一旦水中食蓝藻的生物比例失调、密度不足时,蓝藻得不到控制就会积累形成大量的种群。当然水体中蓝藻生长的条件适宜时,大量繁殖,形成水华,这些食蓝藻的生物控制蓝藻的力度是有限的。
3水库预防和控制蓝藻水华大量暴发的措施
3.1 控制氮、磷等营养物的流入
通过工艺改革、产品改進,减少废水中磷的含量。洗涤剂中把支链型烷基苯磺钠改为直链型,改用磷酸盐的代用品。农业生产上应合理控制施肥量。实施污水分流、截流和污水净化处理,减少污水排放量。在水体投饵养殖时,要作好养殖规划,兼顾经济效益和生态效益,且把生态效益放在首位。
3.2 物理方法治理
清除底泥,采用机械设备清除底泥将富含高浓度营养物的底泥层除去,可以有效去除内源营养物,控制藻类生长;曝气复氧,利用机械搅动、曝气和虹吸作用增加水体的流动性,防止水华的形成。其它物理方法还有过滤- 局部区的机械捞藻、超声波-粉碎蓝藻细胞、放射线-杀灭蓝藻细胞、电磁电场- 影响细胞的活性。
3.3 化学方法防治
常用的除藻剂有硫酸铜、二氧化氯等。二氧化氯除藻效果较好,但成本较高,控制藻类生长的硫酸铜浓度一般须大于1.0mg/L,因而须谨慎使用。化学药剂法应用较为灵活,但使水体增加了新的对鱼健康不利的化学物质。强化混凝剂(如硫酸铝)也可除藻。浓度为0.7g/m3 的硫酸铜可直接杀死小三毛金藻。用于除臭的氧化剂主要有高锰酸钾、自由氯、二氧化氯和臭氧。臭氧是一种强氧化剂,可使水中氨、氰化物降解,也是有效的除臭剂,用于养殖水处理具有反应快,投量小,半衰期短,无残余毒性和二次污染的特点。有机物与臭氧之间只能发生部分氧化,臭氧的氯化作用是破坏有机物的分子结构,将大分子有机物氯化成小分子,并改善有机物的性质。二氧化氯也为氧化剂,可以分解水中几乎所有还原性污染物质,如残留饵料、排泄物等。可改善水体环境,增加水中溶解氧含量。
3.4采用养鱼和植物等生物措施改善支流生态系统
由于丹江口水库蓄水改变了其生物原来的生境条件和种间竞争, 同样改变了生物特别是藻类(蓝藻) 的种类结构, 使藻类越来越多, 目前部分支流的藻类出现由从非蓝藻为主转变为以蓝藻为主的迹象, 所以有必要以某种形式和在一定程度上改变生物的种类结构。如在“ 水华” 爆发的支流高密度放养鲍、蟾鱼滤食蓝藻、藻类, 或放养原生动物、轮虫滤食, 通过生物对蓝藻、藻类的种间竞争减少其数量, 并配合其他措施直至消除其爆发。放养鲍、蟾鱼应选择最佳放养时间, 并设置一定形式的拦鱼设施, 确保水域有一定的鱼密度。同时在“ 水华” 爆发河段较大规模放养可消除蓝藻的紫根水葫芦, 利用其发达根系的化感作用和植枝净化水体作用大量削减蓝藻数量和降低富营养化。也可较大规模种植其他植物、生态浮床, 起到抑藻和削减N、P 的作用。
4总结
蓝藻的大量生长,导致“水华”的发生是多种原因,综合作用的结果,且污染源复杂,营养物质去除难度大,防治上只用一种方法是很难奏效的。实践中通常是多种方法同时使用,既控制外源性营养物质输入,又减少内源性营养物质负荷。
参考文献:
[1]章宗涉,黄祥飞.淡水浮游生物研究方法[M].北京:科学出版社,1991.
[2]金相灿等.中国湖泊富营养化[J].北京:中国环境科学出版社,1990:554.
[3]李仲礼.洋河水库水质富营养化问题的论证及对策[J].中国西部科技,2010,03(上旬).
[4]蒋燮治,堵南山. 中国动物志节肢动物门甲壳纲淡水枝角类[M]. 北京: 科学出版社, 1979: 1-297.
[5]大连水产学院. 淡水生物学( 上册) [M]. 北京: 农业出版社, 1983: 124-181.
[6]章家涉,黄洋飞. 淡水浮游生物研究方法[M]. 北京:科学出版社, 1991: 358-387.
(作者单位:湖北省生态环境厅十堰生态环境监测中心)
关键词:水库蓝藻;水华;防治
经济的突飞猛进伴随着污染物的大量排放, 水体富营养化程度不断增加,使得人们的生存环境空间经受着强烈的考验。而当今污染体现最为严重的是淡水湖库中的“绿潮”和海水中的“赤潮”,而绿潮即所谓的蓝藻死亡时会释放微囊藻毒素, 对生态环境和人的生产生活构成了极大的危害,严重威胁人类饮用水安全, 已引起国内外的广泛关注。
1暴发蓝藻水华后的危害
蓝藻大量繁殖常见于夏天,当蓝藻暴发时,其快速生长、死亡后会在水体表面或水体中聚集形成一层蓝绿色悬浮物,即称为“水华”,也有人称为“绿潮”。污染水源,导致水质恶化,对鱼类等水生动物以及人、畜均有较大危害, 严重时会造成鱼类的死亡, 这主要是因为大量死亡的蓝藻尸体分解时消耗氧气,造成鱼类窒息死亡。更为严重的是蓝藻中含有大量微囊藻毒素,对动物的肝脏等器官会造成严重损害, 是肝癌的主要诱因,
2诱发水库暴发蓝藻水华的成因
2.1 外部成因
随着夏季的来临,在副热带高压控制下十堰市以晴朗、无风的天气为主,另外夏季季节性水库水位下降,水库尾区河道狭窄,水体交换不畅,局部水域的水体流动性差,水库水流速度<0.5m/s,易于藻类的聚集。加之气温升高、光照充足,促进藻类大量繁殖,易发生水华。
2.2水体中的氮、磷(N、P)比例失调,易暴发蓝藻
N、P比例在水体中达到7∶1是浮游植物正常营养盐的需求比例。一般暴发蓝藻水华的水体N∶P达到10∶1乃至20∶1。在蓝藻大量生成时,此时增加水中P的含量,蓝藻就会进一步疯长。调整N∶P的比例,只有在蓝藻未大量生成之前,调整P的含量可以预防蓝藻的大量生成。
2.3水体的藻类结构失调,易暴发蓝藻
水库藻类种群结构是随着季节的变化而变化的。在早春,初夏季节主要以硅藻、隐藻等为主,在夏、秋季以绿藻、蓝藻为主。同时在水库中又出现上、中、下游种群结构不同的变化。一旦水库中其他的藻类消长变化出现非正常季节的消退、衰落,就给蓝藻的生长提供了空间、营养、光照等条件,造成水库中藻类结构失调,易暴发蓝藻。因此,培养其他有益藻类的大量生长也可以预防蓝藻的暴发。
2.4水体中食蓝藻的生物结构失调,易暴发蓝藻
水库中可以摄食蓝藻的生物,有大型的浮游动物,如枝角类、桡足类。还有以浮游植物为食的鲢、鳙鱼类,这些食蓝藻的生物可以通过摄食蓝藻控制其种群数量。一旦水中食蓝藻的生物比例失调、密度不足时,蓝藻得不到控制就会积累形成大量的种群。当然水体中蓝藻生长的条件适宜时,大量繁殖,形成水华,这些食蓝藻的生物控制蓝藻的力度是有限的。
3水库预防和控制蓝藻水华大量暴发的措施
3.1 控制氮、磷等营养物的流入
通过工艺改革、产品改進,减少废水中磷的含量。洗涤剂中把支链型烷基苯磺钠改为直链型,改用磷酸盐的代用品。农业生产上应合理控制施肥量。实施污水分流、截流和污水净化处理,减少污水排放量。在水体投饵养殖时,要作好养殖规划,兼顾经济效益和生态效益,且把生态效益放在首位。
3.2 物理方法治理
清除底泥,采用机械设备清除底泥将富含高浓度营养物的底泥层除去,可以有效去除内源营养物,控制藻类生长;曝气复氧,利用机械搅动、曝气和虹吸作用增加水体的流动性,防止水华的形成。其它物理方法还有过滤- 局部区的机械捞藻、超声波-粉碎蓝藻细胞、放射线-杀灭蓝藻细胞、电磁电场- 影响细胞的活性。
3.3 化学方法防治
常用的除藻剂有硫酸铜、二氧化氯等。二氧化氯除藻效果较好,但成本较高,控制藻类生长的硫酸铜浓度一般须大于1.0mg/L,因而须谨慎使用。化学药剂法应用较为灵活,但使水体增加了新的对鱼健康不利的化学物质。强化混凝剂(如硫酸铝)也可除藻。浓度为0.7g/m3 的硫酸铜可直接杀死小三毛金藻。用于除臭的氧化剂主要有高锰酸钾、自由氯、二氧化氯和臭氧。臭氧是一种强氧化剂,可使水中氨、氰化物降解,也是有效的除臭剂,用于养殖水处理具有反应快,投量小,半衰期短,无残余毒性和二次污染的特点。有机物与臭氧之间只能发生部分氧化,臭氧的氯化作用是破坏有机物的分子结构,将大分子有机物氯化成小分子,并改善有机物的性质。二氧化氯也为氧化剂,可以分解水中几乎所有还原性污染物质,如残留饵料、排泄物等。可改善水体环境,增加水中溶解氧含量。
3.4采用养鱼和植物等生物措施改善支流生态系统
由于丹江口水库蓄水改变了其生物原来的生境条件和种间竞争, 同样改变了生物特别是藻类(蓝藻) 的种类结构, 使藻类越来越多, 目前部分支流的藻类出现由从非蓝藻为主转变为以蓝藻为主的迹象, 所以有必要以某种形式和在一定程度上改变生物的种类结构。如在“ 水华” 爆发的支流高密度放养鲍、蟾鱼滤食蓝藻、藻类, 或放养原生动物、轮虫滤食, 通过生物对蓝藻、藻类的种间竞争减少其数量, 并配合其他措施直至消除其爆发。放养鲍、蟾鱼应选择最佳放养时间, 并设置一定形式的拦鱼设施, 确保水域有一定的鱼密度。同时在“ 水华” 爆发河段较大规模放养可消除蓝藻的紫根水葫芦, 利用其发达根系的化感作用和植枝净化水体作用大量削减蓝藻数量和降低富营养化。也可较大规模种植其他植物、生态浮床, 起到抑藻和削减N、P 的作用。
4总结
蓝藻的大量生长,导致“水华”的发生是多种原因,综合作用的结果,且污染源复杂,营养物质去除难度大,防治上只用一种方法是很难奏效的。实践中通常是多种方法同时使用,既控制外源性营养物质输入,又减少内源性营养物质负荷。
参考文献:
[1]章宗涉,黄祥飞.淡水浮游生物研究方法[M].北京:科学出版社,1991.
[2]金相灿等.中国湖泊富营养化[J].北京:中国环境科学出版社,1990:554.
[3]李仲礼.洋河水库水质富营养化问题的论证及对策[J].中国西部科技,2010,03(上旬).
[4]蒋燮治,堵南山. 中国动物志节肢动物门甲壳纲淡水枝角类[M]. 北京: 科学出版社, 1979: 1-297.
[5]大连水产学院. 淡水生物学( 上册) [M]. 北京: 农业出版社, 1983: 124-181.
[6]章家涉,黄洋飞. 淡水浮游生物研究方法[M]. 北京:科学出版社, 1991: 358-387.
(作者单位:湖北省生态环境厅十堰生态环境监测中心)