水華是水體藻類大量生長或聚集并達到一定濃度的現(xiàn)象,是水體富營養(yǎng)化和特定條件綜合作用的結果。那么對于淡水中水華該如何治理好呢?
水華是養(yǎng)殖水體中常出現(xiàn)的水質問題。水華是水體中的藻類快速大量繁殖形成的,它是肉眼可見的藻類群體,通常水體顏色呈現(xiàn)老水的一種現(xiàn)象。嚴重時可在水體表面漂浮積聚形成一層綠色的藻席。那么,如何治理水華現(xiàn)象呢?它形成原因是什么?今天佰佰安全網(wǎng)介紹一下這方面的海洋災害小知識。
水華(Algal Blooms)指淡水水體中藻類大量繁殖的一種自然生態(tài)現(xiàn)象,是水體富營養(yǎng)化的一種特征,主要由于生活及工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中含有大量氮、磷的廢污水進入水體后,藍藻(又叫藍細菌,包括顫藻、念珠藻、藍球藻、發(fā)菜等)、綠藻、硅藻等大量繁殖后使水體呈現(xiàn)藍色或綠色的一種現(xiàn)象。也有部分的水華現(xiàn)象是由浮游動物——腰鞭毛蟲引起的?!八A”現(xiàn)象在我國古代歷史上就有記載。另外,海水中若出現(xiàn)類似現(xiàn)象(一般呈紅色)則稱為赤潮。
我國常見且受到廣泛關注的淡水池塘水華藻類為:藍藻、甲藻、裸藻。這3類水華的特點如下:
1、藍藻水華
我國的藍藻型水華以微囊藻屬、魚腥藻屬、顫藻屬、束絲藻屬較為常見。在營養(yǎng)鹽類和有機質豐富的池塘、水庫、湖沼中,于溫暖季大量繁殖,在水面上形成藍綠色浮膜,生長后期呈黃綠色或黃褐色浮膜;而一些特殊的孟氏顫藻水華常呈黃褐色,微紅顫藻水華呈紅色。
2、甲藻水華
甲藻水華通常出現(xiàn)在有機物質豐富的湖泊中。甲藻水華表現(xiàn)出許多種顏色,藍綠色、紅褐色、黃色、棕褐色等,如藍綠裸甲藻水華呈藍綠色;飛燕角藻水華水體呈現(xiàn)紅褐色。二角多甲藻和波蘭多甲藻是目前已知的淡水產(chǎn)毒甲藻。
3、裸藻水華
裸藻水華多發(fā)生在有機質豐富的靜水小水體,以6、7、8、9月份生長最旺盛。裸藻水華水色常見有三種:一是綠色、藍綠色,以綠色裸藻為優(yōu)勢種;二是紅褐色,水表層具鐵銹色油膜,以變形裸藻和血紅裸藻為優(yōu)勢種,常有“晴紅陰綠”、“晝紅夜綠”、“朝紅夕綠”的變化;三是醬油色,是水質極度富營養(yǎng)化和多種裸藻大量繁殖的結果。目前裸藻水華通常被認為是肥水和高產(chǎn)的標志,但裸藻水華衰敗后分泌的物質對水生動物有很大毒害作用。
導致水華發(fā)生的重要的因素之一就是水體的富營養(yǎng)化。
當藻類大量生長時,這些藻類常在下風頭水面漂浮著一層藍綠色或紅黃色的水花或薄膜——湖靛。雖然藻類生長很快,但因水中的營養(yǎng)鹽被用盡,它們也很快的死亡。藻類大量死亡后,在腐敗、被分解的過程中,也要消耗水中大量的溶解氧,并會上升至水面而形成一層綠色的黏質物,使水體嚴重惡臭。而造成水華現(xiàn)象的出現(xiàn),主要原因還是水域沿線大量施用化肥、居民生活污水和工業(yè)廢水大量排入江河湖泊,致使江河湖泊中氮、磷、鉀等含量上升。
淡水中富營養(yǎng)化后,“水華”頻繁出現(xiàn),面積逐年擴散,持續(xù)時間逐年延長。太湖、滇池、巢湖、洪澤湖都有“水華”(藍藻),就連流動的河流,如長江最大支流——漢江下游漢口江段中也出現(xiàn)“水華”(硅藻)。
淡水中藍藻“水華”造成的最大危害是:
1、消耗水體溶解氧
當養(yǎng)殖水體中的藍藻形成水華時,一方面嚴重抑制了浮游植物因光合作用所產(chǎn)生的氧氣,另一方面也阻隔了空氣中的氣氛進入養(yǎng)殖水體,因而導致養(yǎng)殖水體中溶解氧嚴重不足,長時間出現(xiàn)缺氧或者亞缺氧狀態(tài),使養(yǎng)殖水體持續(xù)惡化,從而直接或間接的加劇了藥害事故的頻繁發(fā)生。
2、降低生物多樣性
當養(yǎng)殖水體中的藍藻形成絕對優(yōu)勢種群時,藍藻的過度增殖加劇了養(yǎng)殖水體通風及光照條件的持續(xù)惡化,抑制了養(yǎng)殖水體中有益浮游生物的生長繁殖、阻礙了其它藻類的光合作用,使養(yǎng)殖水體中的絲狀藻類和浮游藻類等不能合成本身所需要的營養(yǎng)物質而死亡。
3、產(chǎn)生有毒有害物質
藍藻大量死亡時會產(chǎn)生藍藻毒素、大量羥胺及硫化氫等有毒有害物質嚴重敗壞養(yǎng)殖水體,直接危害養(yǎng)殖動物,間接通過食物鏈影響人類身心健康;另外死亡的藍藻釋放大量有機質,散發(fā)腥臭味,刺激了化能異養(yǎng)細菌的滋生,其中大部分化能異養(yǎng)細菌對水產(chǎn)養(yǎng)殖動物來說并不是有益菌,而是致病菌,從而進一步導致繼發(fā)感染細菌性疾病的發(fā)生。所以每次發(fā)生水華現(xiàn)象都會給人類和自然界帶來損失或災害。
從長期的環(huán)保實踐來看,水華的防治是一項復雜的系統(tǒng)工程,涉及到社會、經(jīng)濟、人文、地理、氣象、水文、環(huán)境、生物、物理、化學等多學科,是水污染控制與治理中最為棘手而又代價昂貴的難題。綜合水華成因分析,對水華的防治提出以下幾個方面:
1、 營養(yǎng)鹽濃度控制:
(1)政策措施。
嚴格控制水域周邊興建氮肥廠和磷肥廠及氮磷排放量大的其它化工企業(yè)。大力推廣和應用生態(tài)農(nóng)業(yè)技術,最大限度地防止水土流失。盡快出臺禁用含磷洗滌劑的政策,以減少入庫TP排放。政府應該制定保護庫區(qū)環(huán)境的優(yōu)惠政策,鼓勵發(fā)展庫區(qū)環(huán)保產(chǎn)業(yè),在稅收、許可、政府投入等方面支持環(huán)保產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,同時制定一些相應的環(huán)??萍及l(fā)展政策,大力支持各種實體開展如水體富營養(yǎng)化生態(tài)修復技術、水庫漂浮物的綜合利用技術研究等一系列的庫區(qū)環(huán)??萍脊リP研究,確保三峽水庫的長治久安,持續(xù)發(fā)展。
(2)規(guī)劃措施。
要從根本上遏制水質惡化意識,發(fā)揮工程長久效益,必須依靠法律手段加強管理,包括編制水環(huán)境保護條例和水土程保護條例,制定流域近期和長遠規(guī)劃,加強上游地區(qū)生態(tài)環(huán)境保護,加大宣傳力度,增強流域內人們的法制意識、環(huán)保意識與節(jié)水意識,落實《水法》、《水土保持法》、《水污染防治法》等各項法律法規(guī),保證庫區(qū)水質不受污染。
(3)點、面源污染控制。
點源污染物質可以通過污水處理廠和一些生物化學處理手段降低氮磷含量。面源污染分為城市面源污染和農(nóng)村面源污染,對于城市面源污染采取雨水分流工程,減少城市面源污染對漢江氮磷負荷的貢獻率;農(nóng)村面源污染的控制手段為鼓勵和提倡使用有機肥,改進施肥技術,提高肥料利用率。
2、水動力學控制:
(1)實施補水工程。
對于河流型水庫,當氣象、水質預報條件符合水華發(fā)生的條件時,通過水利調度改變水體流速,限制藻類的生長,從而防止水華的發(fā)生。如在枯水期增加丹江口水庫下泄流量或者減小三峽水庫同期下泄流量、引江濟漢補水等,通過水庫和漢江中下游的調節(jié)水量,避免或減輕其不利影響,減少漢江水華形成的水文因素,維持水體環(huán)境的正常功能,防止水華的發(fā)生。
(2)模型研究。
水庫富營養(yǎng)化的主要影響因素可分為營養(yǎng)因子、環(huán)境因子和水文因子三類。研究表明,水庫的面積、容積、水深、岸線系數(shù)、入庫徑流補給系數(shù)、換水周期和水位變幅、出庫徑流、流速等與富營養(yǎng)化關系密切。因此有必要進一步加強水文、氣象等過程對藻類及其他水生生物時空格局影響的研究,在構建水庫流場模型的基礎上,疊加生態(tài)因子場。如針對三峽水庫及主要庫灣在不同時段的水文、水生態(tài)特點,結合防洪、發(fā)電、下游航道管理、水庫水環(huán)境保護,合理進行基于生態(tài)系統(tǒng)管理的水庫生態(tài)調度,可能是控制或減緩三峽水庫水華暴發(fā)的一種有效手段。
3、生態(tài)修復:
(1)人工濕地。
濕地是由水、永久性或間歇性處于水飽和狀態(tài)下的基質及大型水生高等植物(如蘆葦)和微生物等所組成的、具有較高生產(chǎn)力和較大活性、處于水陸交界相的復雜生態(tài)系統(tǒng)。建造的濕地系統(tǒng),利用自然地物理、化學、生物的協(xié)同作用,通過適時適量的收割附著或沉積有懸浮有機物、營養(yǎng)物的植物,同時依靠基質的吸附、植物吸收和微生物降解,完成午睡的凈化過程,強化了自然濕地生態(tài)系統(tǒng)的凈化能力。人工濕地作為一種低成本、低能耗、低技術要求的處理技術,近年來被較多地應用于湖泊營養(yǎng)化修復的研究中。
(2)生態(tài)浮床。
在外源污染得到有效控制的前下,利用生態(tài)浮床技術,采用浮床陸生植物作為先鋒種植載于水面,利用它們對氮、磷營養(yǎng)物質的大量吸收,最終通過收割植物徹底去除水中過量的營養(yǎng)物質,使水體透明度增加,為水生高等植物的生長、繁殖提供條件,最終使水體系統(tǒng)得到全面修復。
(3)生物操縱。
利用生態(tài)系統(tǒng)食物鏈關系及生物間相生相克原理,通過調節(jié)水體中的生物群落,以控制并改善水質,恢復水域生態(tài)系統(tǒng)的平衡。目前治理理論主要包括:①通過捕獲、毒殺浮游動物食性的魚類,以增加浮游動物。 ②直接投放肉食性魚類來控制食性魚類,借此促進大型浮游動物的發(fā)展,以控制浮游植物的大量發(fā)生。 ③通過植食性魚類影響浮游植物,以控制藻類的過度生長,提高水質。 ④通過人工飼養(yǎng)、直接添加方法,建立合適的浮游動物種群,控制浮游植物的大量發(fā)生。生物操縱技術因其修復效果好,成本低,無二次污染,并可收獲水產(chǎn)品,而受到越來越多的重視。
4、加強環(huán)保意識,加強管理:
加強流域的環(huán)保政策與法規(guī)的制定、實施和監(jiān)管力度,提高民眾的環(huán)境意識,建立有權威性的統(tǒng)一指揮和協(xié)調機構,保證各項治理措施得以有效實施;加強流域的監(jiān)測工作,根據(jù)水文、氣象、水質預報和預測,預計水華可能發(fā)生的時間,建立富營養(yǎng)化與水華預測預報系統(tǒng),為水華及富營養(yǎng)化的治理提供科學的決策依據(jù)。
5、強化富營養(yǎng)化機制的公眾參與機制:
強化責任和監(jiān)督管理.構建廣泛的環(huán)境保護科普教育體系。向公眾普及湖泊富營養(yǎng)化的發(fā)生、危害、控制途徑等知識。提高公眾參與環(huán)境保護的意識,建立有效的公眾參與制度,制定鼓勵和促進湖泊環(huán)保自愿者宣傳湖泊治理和監(jiān)督治理者的行為的激勵制度,提高公眾在湖泊富營養(yǎng)化控制過程的積極性、主動性和參與力度;科學建立考核機制,投資保障、跨省界湖泊地區(qū)的省級人民聯(lián)防治污、預警、應急等方面的協(xié)調機制。
對于淡水池塘的有害藻華,在短期內需要有效的控制水華的方法,而從長遠治理的角度來說,應以維持水體的生態(tài)良性循環(huán)和環(huán)境穩(wěn)定為首要任務。
責任編輯: 陳淼琪
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