水华

水华（精选10篇）

水华 篇1

蓝藻是养殖水体中常见的浮游植物之一,随着养殖业的快速发展,集约化程度逐渐提高,对水体的投入也逐渐加大,鱼类的排泄物和残留饵料在水体中分解后产生大量的氮磷营养元素,当超过水体所能负载能力时,就会引起蓝藻水华[1,2,3]。

蓝藻水华前期,养殖水体表面出现一层白色的油膜状物质;水华时,养殖水体表面出现一层蓝绿色的湖靛。大多数鱼类不能消化利用蓝藻,大量的蓝藻繁殖后消耗了水体中的溶氧,造成养殖好氧生物缺氧现象;当蓝藻死亡后,会散发出难闻的腥臭味,同时会分解出藻毒素,如铜绿微囊蓝藻毒素,毒害鱼类;分解后的蓝藻释放大量有机质,刺激了一部分鱼类致病菌的生长,导致鱼类继发感染细菌性疾病。因此,如何治理蓝藻水华成为健康养殖的关键,笔者对养殖水体蓝藻水华治理进行探析,旨在为富营养化水体的有效治理提供一定的借鉴。

1 水华的成因

在缺乏科学而系统的养殖管理下,导致养殖水体富营养化,其中水体氮磷比失调,养殖水体中绿藻和蓝藻取代了甲藻和硅藻成为优势藻相,蓝藻类含量逐渐增加,在水面形成蓝绿色湖靛,即为水华。

2 养殖水体蓝藻水华治理方法

养殖水体蓝藻水华治理方法包括物理方法、化学方法及生物方法3种(表1)。

2.1 物理方法

当蓝藻水华时可人工用稻草绳将蓝藻赶到一边后用舀子打捞起来,或待起风时在下风口收集蓝藻,同时加注新水,但费时且不能根治;超声波和高压放电也有明显效果,缺点是不易普遍和大规模实施[4];丁彩霞等[5]通过抽水机和滤袋制作了一套循环抽水的装置来过滤掉蓝藻,效果比较显著。该方法适用于小面积且水源较好的养殖水体。

2.2 化学方法

生产实践中,蓝藻水华时常先用消毒剂杀灭蓝藻,首先可使用150kg/(hm2·m)的漂白粉于晴天上午全池泼洒,同时也可使用抗生素杀灭蓝藻,臧晓南等[6]通过药敏试验得出红霉素、氯霉素和链霉素3种抗生素对蓝藻敏感,致死浓度为0.1、0.5和5.0μg/cm3,由于抗生素会造成药物残留,因此成鱼养殖中使用抗生素时需考虑休药期与出塘时间;杀灭藻类后可用13.5 kg/(hm2·m)的磷肥,调节氮磷比,促进硅藻等有益藻成为优势藻相,从而抑制蓝藻的繁殖;最后再使用EM菌进行水培。有资料记载,三氯异氰尿酸也可杀灭蓝藻,其效果是否明显还需进一步研究。化学方法适用于养殖面积适中且水源不佳的养殖水体。

2.3 生物方法

蓝藻不能被大多数鱼类消化利用,通过研究证实,目前罗非鱼、鲢鳙鱼及蚌、螺等水生动物可以利用或抑制蓝藻。刘健康等[7]在武汉东湖用鲢鳙鱼进行围隔试验,证明了滤食浮游生物的鲢鳙鱼可直接抑制微囊藻的繁殖,金春华等[8]通过在宁波月湖中放养鲢鳙鱼和三角帆蚌,抑制了水华现象的出现,尹春华等[9]研究发现,高密度投放罗非鱼能显著减少水体中的蓝藻。该方法适用于水库及湖泊等大宗养殖水体。

3 结语

养殖水体蓝藻水华时,可采用物理方法、化学方法及生物方法3类方法进行治理,效果明显,生产实践中人工打捞蓝藻、消毒剂杀灭蓝藻及增放滤食性鱼类控制蓝藻均有应用,其中化学方法由于杀灭蓝藻较彻底且成效快,因此应用较多,但是其用药量大间接地增加了养殖成本及风险,探索一种新型绿色、性价比高的蓝藻杀灭剂迫在眉睫。科学养鱼管理是防止蓝藻水华发生和降低养殖成本的关键。

参考文献

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[2]蔡鸣,李平,高立洪,等.三峡库区规模化养殖场粪污资源化利用方式探索[J].农业灾害研究,2012,2(2):33-34,38.

[3]马建军,田林锋.水体COD监测方法的研究进展[J].宁夏农林科技,2012,53(4):73-76,120.

[4]袁湖业.淡水养殖中蓝藻水华的危害及治理方法[J].水产工程,2012(7):250-251.

[5]丁彩霞,苏志烽,徐留芳,等.一种快速清除池塘蓝藻水华的方法[J].水产养殖,2009(9):64.

[6]臧晓南,张学成,王高歌,等.节旋藻和螺旋藻对7种抗生素敏感性的比较研究[J].海洋学报,2004,26(3):82-92.

[7]刘建康,谢平.用鲢鳙直接控制微囊藻水华的围隔试验和湖泊实践[J].生态科学,2003,22(3):193-198.

[8]金春华,陆开宏,王扬才.改性明矾浆和滤食性动物控制月湖的蓝藻水华[J].宁波大学学报:理工版,2004(2):147-151.

[9]尹春华,宣劲松,吕乐,等.罗非鱼治理蓝藻水华研究[J].安徽农业科学,2009(23):11112-11114.

水华 篇2

李水华，男，汉族，1975年8月29日生，1998年7月参加工作。现任县财政局副主任科员、局办公室主任。其2011主要事迹如下：

一、勤于学习，当好参谋助手

认真学习政治理论、党的十七大精神和财政业务，增强党性修养。积极开展调查研究工作，写了多篇较高质量的调研文章和财政政策文件，为财政工作出谋划策，当好领导参谋助手。

二、忠于职守，工作扎实肯干

一是做好文秘工作。起草各种材料120多篇，起草、审核局发文件165个。二是抓好信息宣传。全年在市以上媒体刊发文章20多篇，其中《中国财经报》6篇、《湖南日报》1篇。财政系统信息宣传在全市保持领先。三是认真办理好人大代表建议案和政协委员提案，实现见面率、满意率100%。四是抓好工作督促落实。其中办理和落实县领导批示件39件。五是编辑出版了《XX县财政志》。六是与国税、地税联合开展了“税收在我身边”征文等财税宣传活动。七是抓好内部管理、综合协调。抓好信访、综治等日常事务性工作。

三、甘于清苦，作风朴素务实

在工作、生活作风上从严要求自己，谨慎律己，谦虚待人，诚恳做人，自觉遵守党风廉政制度，节假日、晚上经常加班无怨言。

浅析水华的防治研究现状 篇3

关键词：水华；防治；研究现状

水体富营养化和水华已成为一种世界性的公害[1]。在全球变化和人类活动干扰下，致使水华藻类爆发性繁殖，导致水质恶化、水体缺氧、生态环境遭到严重破坏，一些藻类产生的藻类毒素甚至可通过食物链危害人畜和水生生物，除此之外，水华的爆发严重影响城市供水和饮用水安全。近年来，我国水华频频爆发， 2005年夏季南京玄武湖首次发生大面积以微囊藻为主要优势种群的蓝藻水华；2009年12月福建省龙岩市龙崆洞龙潭湖发生佩氏拟多甲藻水华，不仅影响其景观功能，也导致了其水域生态系统的严重破坏[2- 3]。此外，除我国其他包括太湖、汉江、巢湖、滇池等水域，许多养殖池塘也频频爆发水华，造成了不可估量的健康和财产损失[4- 5]。因此，正确有效的解决水华问题，已经成为渔业生产和保护生态环境的迫切需要。

1 水华

水华又叫水花、藻花，是指一定的营养、气候、水文条件和生物环境下，由于水体中的氮、磷等营养元素过多，导致某些藻类异常增殖，使水体呈现明显藻色并形成肉眼可见的藻类聚积体的现象。产生水华的主体为浮游植物，最为常见的有铜绿微囊藻、惠氏微囊藻、多甲藻屬、拟多甲藻属、加盾多甲藻、佩氏拟多甲藻等，某些水华发生时常伴有绿藻、硅藻等伴生种类。其他常见的淡水水华种还包括飞燕角藻、裸甲藻、夜光藻等。

水华大面积暴发的影响因子较多，并且各因子间存在复杂的相互作用，因此无法明确诱发水华的直接原因或者说主要因素。一般来说，藻类水华的形成肯定要与外界环境因素和藻类本身生物学特点有关，如温度、光照、营养盐类，其他生物等因子，将这些因子总结归纳，根本原因在于生态环境于人为作用所导致的氮磷等营养盐富集，导致水体富营养化，致使藻类迅速繁殖产生水华。

2 水华的防治方法

目前，水华的防治方法主要有物理、化学、生物三个方面。

2.1物理方法

物理防治方法主要是通过机械改变或净化水域生态系统，如控制营养物的输入、去除内源性营养物质、疏浚底泥、稀释和冲刷、人工循环、消除滞水层、换水和调水、机械捞藻、气浮除藻法、投加黏土等方法。

通过控制营养物的输入和机械捞藻来达到抑制藻类生长的方法实施难度较大，成本高，且无法解决内源性污染的问题，如我国太湖、巢湖通过污水改道、截污除磷等净化措施，仍无法有效治理水华[6]。疏浚底泥则是通过水利挖泥船设备，将水体底泥挖出去磷，此方法可去除底层高浓度营养盐，以控制藻类生长，同时增加水库、湖泊容积。换水和调水、稀释和冲刷都是通过向湖库中加入适量水来稀释水磷浓度。

人工循环技术是通过向水体底部充气，防止或消除温跃层，使水层充分混合，防止水华暴发。目前此方法有提高水中溶氧、阻止底泥中磷的释放、有利于浮游动物的生长繁殖等优点，但是如果平均水深大于10m，则循环效果不甚理想[7]。

何维等试验研究表明，采用PAC以及FeCl3制得的复合絮凝剂可有效提高水中藻类的沉降效果，起到除藻作用[8]，另外，超声波和紫外线同样可有效的抑制藻类生长[9]。

2.2 化学方法

利用化学药剂杀灭藻类是国内外使用最多，也是最简单、成熟的杀藻技术。目前已经合成和筛选出的杀藻剂有：松香胺类、铝盐、铁盐、钙盐等无机物、有机酸、醛、酮 、三连氮衍生物等有机物，但无毒、高效、经济的杀藻剂仍处于开发之中[7]。 常用的杀藻剂有CuSO4、KMnO4、液氯、ClO2和H2O2等 ， 目前应用最广泛的是CuSO4，且将黏土与CuSO4混合使用，既可减轻铜离子毒害作用，又可减少黏土使用量，调查显示，氯制剂和氧化型制剂或将被溴制剂非氧化型制剂取代。

化学杀藻剂的使用能够比较迅速改善水质，效果明显，但长期性使用，会引起化学物质的积累，引起水体中毒，造成二次污染，破坏生态平衡。

2.3生物方法

2.3.1 微生物技术

微生物的分解能力强，与环境的相容性高等特点，有研究表明，微生物组合技术在治理水华方面有明显的优势，可加速水中物质能量的转化从而达到净化的效果。任翱等通过实验证明，以光合细菌、硝化细菌、玉垒菌为主的微生物组合可有效降低水体氮磷、COD，对治理水体富营养化是切实可行的[10]。此外，其他有效微生物群、菌剂，微生物复合体系（如光合菌、放线菌、酵母菌和乳酸菌）均可有效净化水质[11]。

2.3.2 水生植物的化感作用

近年来，水生植物的化感作用成为防治水体富营养化和抑制藻类暴发研究领域的热点。研究表明，水生植物可分泌酸类、醇类、酯类、胺类、酚类等15类化感抑藻物质，最常见的是低分子量有机酸、酚类和内萜类化合物。这些物质通过对浮游植物细胞结构的破坏，影响光合作用和呼吸作用，致使某些酶合成途径受阻，最终导致细胞生长受阻，达到抑藻作用[12]。

目前，有研究报道化感物质抑藻的水生植物约有三十余种，分布于沉水植物（苦草、马来眼子菜、金鱼藻科、轮藻科等）、浮水植物（浮萍、满江红、水花生、荇菜、睡莲等）、挺水植物（芦苇、莲、石菖蒲等）、陆生植物（稻草、大麦秸秆），可用其治理的淡水水华藻类主要有蓝藻、绿藻、金藻、红藻、裸藻、硅藻等，主要方式为移植栽种植物、投放干燥物质、从植物中提取化感物质、人工合成化感物质等四种[13- 16]。

由于化感物质有选择性、专一性、多样性和复合效应等复杂的作用特点，因此，其实施方式和浓度都需要严格控制，否则将会出现毒害作用或者引起水域的二次污染。

我国蓝藻水华遥感监测研究进展 篇4

关键词：蓝藻水华,遥感监测,原理,数据源,研究方向,展望

湖泊富营养化是全世界面临的水环境问题,我国尤其严重。据统计,我国66%以上的湖泊和水库已处于富营养化的水平,其中22%属于重富营养和超富营养[1]。水华是富营养化湖泊的常见现象。在一定的温度、光照、风速条件下,水体中的藻类暴发性生长,聚集在水体表面,形成水华。水华不但破坏景观,释放有异味的物质,而且大量消耗水中的氧气,某些藻类还会产生藻毒素,严重影响水生生物生存,破坏水生生态平衡,威胁水质安全。

传统监测方法是在湖库布点、采样,然后进行实验室分析,耗时费力,对于大面积的水域往往难于快速全面地监测蓝藻水华的分布和变化。相比之下,遥感监测具有快速、范围大、动态的特点,已经成为蓝藻水华监测的重要方法。近年来,我国学者对蓝藻水华遥感监测的理论及实践应用作了许多探索,也取得了一些成果[2,3]。本文基于开展的蓝藻水华遥感监测研究,总结现有研究中遥感数据源、研究方向,提出目前研究中存在的不足,并探讨未来蓝藻水华遥感监测的发展方向。

1 蓝藻水华遥感监测原理

蓝藻水华遥感监测是基于被测水体的光谱特征。水体的光谱特征是由其中的各种物质对光辐射的吸收和散射性质决定的。水体中蓝藻有无及浓度的差异,使水体颜色、密度、透明度等产生差异,从而使传感器上接收到的反射光谱特征存在差异,在遥感图像上反映为色调、灰阶、形态、纹理等特征的差别。因此,可以采用目视判读、植被指数等方法进行蓝藻水华的识别。此外,通过研究水体反射光谱特征与水质参数浓度之间的关系,建立水质参数反演算法,实现叶绿素a浓度、悬浮物含量、水体透明度等水质参数信息的提取。

2 蓝藻水华遥感数据源

遥感数据来自于搭载在各种遥感平台上的传感器,按照遥感平台距地高度可分为地面遥感数据、航空遥感数据和航天遥感数据。其中航天遥感数据应用最为广泛,据文献统计,卫星遥感数据占使用的遥感数据70.4%(表1)。几乎所有的卫星遥感传感器,如AVHRR、CZCS、Sea Wi FS、MERIS、Landsat TM/ETM、ASTER、MODIS、SAR、Hyperion&ALI,都能够识别和监测蓝藻水华的空间分布和暴发范围。据统计,MODIS数据是目前国内使用最多的数据源。这与MODIS数据全球免费获取、光谱分辨率较高、观测周期短等优势是分不开的。随着地物高光谱技术的发展,许多研究者采用地物光谱仪进行了水体反射光谱测量,对水质参数进行定量反演,地面遥感数据也成为蓝藻水华研究的重要数据源。

3 蓝藻水华遥感监测研究方向

3.1 水华识别及时空动态

水华面积与分布是蓝藻水华发生时首要关注的问题。利用遥感数据识别水华信息,解译水华面积的研究已经较为成熟。李旭文[4]利用2003年8月至2008年12月ETM数据,采用目视判读法解译获得太湖蓝藻水华面积,分析得出太湖蓝藻水华暴发强度加剧的结论。胡尊英等[5]研究波段比值算法解译MODIS数据在太湖蓝藻水华中的应用,表明利用近红外与可见光波段的比值可以区分蓝藻水华和水体,并将比值算法与目视判读比较,二者结果基本吻合,且比值算法比目视判读法能更快识别蓝藻水华。鲁韦坤等[6]采用假彩色合成法和NDVI归一化植被指数法提取滇池MODIS数据中蓝藻水华信息,并对2种方法进行了比较,其中假彩色合成法具有视觉效果好的优点,归一化植被指数法建模后可用于定量研究。

通过对一系列遥感影像的解译,可以分析水华发生的时空变化规律。马荣华等[7]收集1979年以来太湖MODIS、CEB ERS、TM/ETM和IRS P6卫星遥感影像/图片340景/幅,分析了太湖水华发生的时空分布和发展趋势;同时分析蓝藻水华发生的气象因子、环境因子,如水温、总氮、总磷等,可预测水华发生规律。张红等[8]利用2002—2007年卫星遥感数据源,分析了巢湖水华的时空变化与气象条件的关系,结果表明巢湖水华的发生具有明显的时空规律,气温、日照和风是影响巢湖水华的主要气象因子。

3.2 水质参数反演

叶绿素a浓度是衡量藻类数量的重要指标之一,蓝藻水华遥感监测一个最重要目标就是对叶绿素浓度进行动态监测。其他与藻类生长密切相关的指标,水温、水体透明度等也是遥感监测的重要目标。颜润润等[9]利用EOS/MODIS第9波段数据湖面离水反射率的不同来区分太湖流域叶绿素a浓度,获得太湖叶绿素a浓度的分布。沙慧敏等[10]利用2007年1—6月的MODIS遥感影像,通过Seadas软件反演了太湖叶绿素a浓度和水温分布图,分析了太湖14个观测站点的水温、叶绿素a浓度变化趋势。吴传庆等[11]基于多个时相的TM影像对太湖的叶绿素a、悬浮物和水温进行了反演。

叶绿素a浓度被广泛认为是估算蓝藻生物量的指标,但也有研究者认为藻蓝素是蓝藻的标志性色素,更能准确地评价蓝藻生物量。马荣华等[12]选择MODIS 2个波段的卫星遥感影像,估测太湖蓝藻暴发期间的藻蓝素浓度,并建立藻蓝素定量估测模型,较为准确地识别新生蓝藻水华。孔维娟等[13]利用MODIS数据源,同时反演了叶绿素a和藻蓝素的浓度。

3.3 高光谱遥感监测

高光谱传感器相对于传统多光谱传感器,具有纳米级的光谱分辨率,可以获得目标物的诊断性光谱特性,捕捉水体中叶绿素等的吸收峰和反射峰,解决了常规遥感中出现的光谱分辨率不足问题。阎福礼等[14]通过分析星载Hyperion高光谱数据的波段比值、差值、NDVI算法与叶绿素a、悬浮物浓度的相关性差异和敏感波段分布,建立并验证了水质参数高光谱遥感反演模型。闻建光等[15]通过对太湖Hyperion高光谱数据的处理和分析,采用比值和一阶微分处理技术、混合光谱分析模型对水体叶绿素浓度进行估算。

地物高光谱技术的应用,也推动了水质参数光谱特征及算法研究的不断深入。段洪涛等[16]利用野外高光谱仪在长春南湖进行了反射光谱测量,并同步进行水质采样分析,分别采用单波段反射率、反射率比值法和一阶微分法建立了叶绿素a的定量模型,其中单波段模型效果最好。刘堂友等[17]利用地物光谱仪对太湖水体进行了光谱测量,用光谱分离法从中分离出蓝藻和悬浮物的特征波峰,得出波峰高度与叶绿素a和悬浮物的遥感反演算法。李俊生等[18]使用ASD便携式地物光谱仪对浮叶植物、沉水植物、水华和水体进行了反射率光谱测量,建立了4种光谱指数,进而建立了了水华、浮叶植物、沉水植物和水体的判别公式。刘剋等[19]使用ASD地物波谱辐射计,采用垂直水面法和倾斜测量法得到太湖水体的波谱信息,建立了藻类叶绿素高光谱模型,发现2种测量法数据精度差别不大。

3.4 水华预测预警

遥感监测能够快速、及时获取整个水域的水华信息,进行连续监测,研究水华的漂移规律,评估水华造成的损失,在水华预测预警中具有其他监测方法不可比拟的优势。魏清宇等[20]详细阐述遥感动态监测预警模型的建立。王甡等[21]对太湖蓝藻水华遥感监测预警流程进行系统性分析,从信息系统构建角度提出建立了遥感监测预警系统的总体框架,并利用计算机语言实现了该框架的软件架构。Tomlinson等[22]用Land Sat ETM+数据,提前5周预报了湖面的微囊藻的暴发,这是遥感应用在湖泊水华预测预警的成功案例。但遥感预测预警仍存在精确度较差、检测频度太低、成本高、只能暴发后监测、尚不能预测其运动等缺陷[23]。

3.5 蓝藻水华与环境的关系

利用遥感数据进行蓝藻水华的识别、时空动态分析、藻类浓度估测的技术已经成熟。充分利用遥感监测,模拟蓝藻水华对环境的影响也是应用方向之一。杜聪等[24]评价了蓝藻水华对太湖取水口的影响,利用MODIS数据源,以水华识别为基础,通过模型计算太湖各取水口的受水华影响程度,尝试定量分析水华对环境的影响。

4 展望

湖泊水华生物防治技术研究进展 篇5

湖泊水华生物防治技术研究进展

介绍了利用植物和微生物防治湖泊水体富营养化和抑制水华藻类生长的相关研究进展,讨论了生物技术在湖泊水华防治中存在的问题,并对相关研究前景进行了展望.

作 者：胡光济 张维昊 HU Guang-ji ZHANG Wei-hao 作者单位：武汉大学资源与环境科学学院,武汉,430079刊 名：安全与环境工程英文刊名：SAFETY AND ENVIRONMENTAL ENGINEERING年，卷(期)：15(3)分类号：X524关键词：水华 生物技术 化感作用 微生物抑藻

水华 篇6

水体富营养化将引起藻类特别是蓝藻的异常繁殖生长, 从而出现蓝藻水华现象[1]。蓝藻水华频频暴发[2], 严重威胁了水生动物、鸟类、畜类甚至人类生命安全[3,4]。20世纪90年代以来, 我国淡水水体富营养化日趋严重, 长江、黄河、松花江等主要河流, 以及滇池[5]、太湖[6]和巢湖[7]、武汉东湖[8]、上海淀山湖[9]等都曾相继发生过不同程度的蓝藻水华污染。蓝藻水华主要危害是暴发过程中有毒蓝藻细胞破裂会向水体内释放的各种藻毒素[10], 其中微囊藻毒素 (MicroCystin, 简称MC) 出现频率最高、产生量最大、危害最严重。微囊藻毒素将导致肝脏充血肿大[11]、肝出血和肝坏死, 甚至诱发原发性肝癌和大肠癌。水体富营养化还将在今后一段时间内持续存在, 如何有效防治蓝藻水华仍将是我国乃至世界范围内需要研究的一个重大水环境问题。

1蓝藻水华的防治研究现状

目前, 蓝藻水华的防治研究主要包括蓝藻水华的预报预警研究、蓝藻水华暴发后的治理方法研究以及防止蓝藻水华爆发的治理措施研究等。

从蓝藻水华的预报预警研究上看, 张渊智等 (2008) 成功利用卫星遥测的手段监测芬兰湾蓝藻水华, 并比较了MODIS-Terra和MERIS数据的监测效果[12]。刘建萍等 (2009) 利用藻华识别和定量反演法进行了太湖蓝藻水华监测研究[13]。目前, 无论是新兴的遥感技术和还是传统的水质监测[14]都还只停留在对蓝藻水华的监测研究上。因此, 不少学者利用模型来模拟蓝藻水华的暴发过程, 并借此实现对蓝藻水华的预报。吴挺峰等 (2009) 将计算流域非点源负荷的SWAT模型与一个垂向二维富营养化水体模型集成, 构成用于狭长河流型水库的流域富营养化模型, 模拟了富春江水库蓝藻水华过程[15]。陈黎明等 (2009) 认为太湖蓝藻水华暴发过程与湖泊全年水温变化关系密切, 结合一维DYRESM水动力学模型, 从水温角度对太湖蓝藻水华暴发阶段作出分析, 进行太湖蓝藻水华暴发预测预警方面的研究[6]。杨漪帆等 (2009) 针对淀山湖富营养化严重的问题, 应用AQUATOX模型对淀山湖水体内常规水质数据时间变化规律和藻类生长演替进行了研究, 模型较好地模拟了常规水质和藻类的动态变化, 为揭示淀山湖蓝藻水华暴发机制和预警预报提供了科学方法[9]。随着对模型研究的进一步深入, 更多更完善的模型将被提出。利用模型能够很好地预警蓝藻水华, 便于提前采取措施, 防患于未然。

从蓝藻水华暴发后的治理方法研究上看, 目前常用的主要的治理方法大致分为物理法、化学法和生物法。物理法包括微滤机除藻、气浮法除藻、直接过滤除藻等;化学法包括投加混凝剂、氧化剂除藻、投放粉末活性炭、投放泥土[16]、投放秸秆[17]等;生物法包括投放软体动物[18]、投放滤食性鱼类等。此外, 从去除蓝藻水华暴发后产生的藻毒素角度出发, 闫海等 (2002) 提出了利用粘土矿物加载微生物来去除微囊藻毒素MC的方法[1]。蓝藻水华一旦暴发, 不论采用何种方法进行处理, 处理成本均相对偏高, 且在处理过程中极易破坏水体生态和带来二次污染, 加速湖泊老化。

从防止蓝藻水华暴发的治理措施研究上看, Vierssen W. van (1983) 研究发现, 螺类对着生藻类的取食物强度约为200～300 mg/ (m2·d) , 能够有效抑制湖泊中着生藻类的暴发[19]。吴挺峰等 (2009) 提出采用调水的方式保持水体流动, 能够有效防止水体水华[15]。刘建康等 (2003) 在武汉东湖进行了三次原位围隔实验, 发现滤食浮游生物的鲢和鳙能够直接遏制蓝藻水华暴发[8]。还有不少学者提出防止蓝藻水华暴发的治理措施, 包括利用原生动物控制蓝藻水华[20]、引种高等水生植物[21,22]、施用对蓝藻特异性裂解的微生物[17]、引进抑制蓝藻的藻类[23]等方法。其中, 施用对蓝藻特异性裂解的微生物以及引进抑制蓝藻的藻类需要考虑生态系统安全性问题, 防治造成二次污染。

此外, 一些使蓝藻变废为宝, 实现蓝藻资源化的研究, 是控制蓝藻水华的新思路。王惠等 (2009) 指出蓝藻可制成复合有机肥, 也可生产具有能源价值的沼气以及有机沼肥[24]。赵奭等 (2009) 提出充分利用蓝藻所含的营养成分, 将蓝藻资源化, 并指出了蓝藻的主要用途:提取天然色素、提取藻蛋白、提取多糖、藻毒素研究及利用、生物固氮[16]。

2蓝藻水华综合治理措施

蓝藻水华是国内外所有富营养化水体面临的共性问题, 虽然从理论上已初步获得较为完整的生态治理技术, 但付之实施而又快速见效的先例却少之又少。这主要是因为每一个水域环境特征差异很大, 受干扰的因素很多, 理论与技术存在明显脱节。本文注重生态治理技术的综合运用, 更强调生态治理效率、运行过程中的干预措施和经济手段的运用, 从而达到合理可持续防治蓝藻水华以及改善水质的目标。

考虑蓝藻水华防治手段经济、社会以及环境效益, 治理措施内容包括:利用生态浮床引植高等水生植物, 投放滤食能力强的鲢鳙鱼, 并辅以投放螺类、蚌类等软体动物, 从而实现对蓝藻水华的全面控制。生态浮床造价低廉、使用方便, 浮床上的高等水生植物的生长能够直接吸收水体中大量的氮、磷等营养物质[25], 产生的化感物质能够抑制水体中藻类的生长[26], 浓密的根系表面形成的生物膜为微生物的代谢提供重要场所, 将水中大量的有机物转化为无机物[27], 并为鱼类良好的生息环境。生态浮床在改善水体富营养化的同时[28], 还兼具良好的景观效果。鲢鳙鱼是常见鱼种, 鱼苗价格便宜且控制蓝藻效果明显[29,30], 能够有效防止蓝藻水华暴发。投放螺类和蚌类这两种常见的软体动物, 能够有效地吸收水体中小型隐藻, 改善水色[18,19]。

蓝藻水华的综合防治工作是一项非盈利的公共事业, 其开展的难点之一是资金来源。本文研究一种“净水渔业”发展模式, 以政府一次投资带动物业管理部门进行后续蓝藻水华防治以及水质改善和维护。以治理过程中大量的副产品 (鲢鳙鱼) 的产出, 作为下一轮生态治理的投入 (鱼苗) , 从而保证资金周转, 形成蓝藻水华控制及水体富营养化改善良心循环。

本文提出的蓝藻水华综合防治措施适用于BOD5/COD>0.3即水体可生化的河道, 对于水体难生化的河道, 需要对水体进行预先处理。

3应用举例

3.1研究区域概况

盈湖三岛位于上海市青浦区盈浦街道圩区, 呈田字构造, 陆地面积约5.5万m2, 建有高档住宅小区, 景观水域面积约6.5万m2, 景观河道水域仅在东南端有一条900 m长的狭窄河道与东大盈河相连通。水体处于半封闭状态, 是典型的断头河水域。水域无驱动流, 河道水域在不受泵闸调节时, 流动性较差。水域表层主要受风流场影响, 4月下旬起青浦区域风场变化, 以东风、东南风为主。周边部分雨污管道不分, 大量生活污水通过这些的管道内源源不断排入该水域。富营养化水质导致水域出现夏季蓝藻水华、春秋季隐藻水华的现象。2007年、2008年夏秋季, 盈湖三岛水体连续暴发蓝藻水华, 水质恶化严重。

3.2治理方案

根据控藻理论和水域风流场特点, 结合小区物业管理状况, 用拦鱼网将盈湖三岛水域分划成两个区域。划定盈湖三岛的西北角约全湖水面的1/10的混流场水域为重点区域, 构建生态控藻陷区。即在蓝藻颗粒漂移集中的区域内投放高密度鱼群, 从而达到小区域、低成本、高效率的快速灭藻效果。其余约5.33 hm2水域作为非重点区域。除日常有规律调水外, 湖面的状态为静止。而盈湖三岛富营养化水质, 促进了浮游生物大量生长, 为滤食性鱼类提供了充足的天然食饵, 有利于鱼类生长, 为实施“净水渔业”模式提供了保障。具体治理措施包括:在重点水域和非重点水域, 按大约2∶1的鱼类密度比例, 投放鲢鱼和鳙鱼 (表1、表2) 。

在水域内建生态浮床3块, 共950 m2。浮床植物以成本最低, 清滤效率最高的风眼莲为主, 搭配种植美人蕉、再力花等常见水生植物, 使生态浮床能够改善水质, 从根本上防治蓝藻水华暴发, 并具有良好的景观效果。

在水域内投放螺类1 450 kg, 投放蚌类1 500 kg。软体动物可以有效地清除导致水色变化的藻类, 对水色起决定性的控制作用。

3.3治理效果

在治理过程中全程跟踪生物、水质监测。生物监测频率为一周一次, 监测项目是叶绿素含量、主要水生藻类含量。水质监测频率为一月一次, 并选取盈湖三岛附近同样与东大盈河相连的庵浜河水质作为参照。庵浜河水系畅通, 在水体流动性上好于盈湖三岛, 正常情况下水质优于盈湖三岛水质。监测内容包括DO、COD、BOD5、NH3-N、TN、TP、水温、浊度8个项目。

3.3.1生物指标

监测结果表明, 治理过程中隐藻是常年的优势种群 (表3) 。隐藻导致水呈褐色状, 但它不产生异味。虽然一定程度上影响盈湖三岛景观, 但隐藻也是鱼类和软体动物的最佳天然食料, 能促进鱼类和软体动物的增长。随着大量隐藻被消灭, 水体颜色将有所改善。

本文主要针对蓝藻水华的防治, 经过一年跟踪发现, 2009年全年没有出现蓝藻水华现象, 证明治理措施有效。

水体中叶绿素含量高低反映藻类生物量大小。监测盈湖三岛水域叶绿素的含量与降雨量以及水温的关系如图1所示。

蓝藻生长与水华形成可以分为休眠、复苏、生物量增加、上浮和积聚形成水华等4个主要的阶段, 在自然条件下, 水温则是这4个阶段的主要驱动因子[31]。盈湖三岛水域内水体中叶绿素含量在4月份达到了高峰, 这种现象与水体中优势藻类增殖和鱼类滤食活动有密切关系。适量的降雨和适宜的水温 (20～28 ℃) [6], 带来了水域内藻类的复苏以及生物量的增加, 而此时鲢鱼、鳙鱼滤食活动不强, 叶绿素含量达到了最高。

进入5月份后, 水温逐渐上升, 鲢鱼、鳙鱼进入滤食高峰期, 生态浮床上植物逐渐生长, 再加上连续大量的降雨对蓝藻水华也有抑制作用[32], 水体浮游生物量迅速下降体现为叶绿素含量迅速下降。

进入7月份, 水温较高。当水温超过30 ℃时鱼类的应激反应很强, 生长速度下降, 对藻类的滤食能力也随之下降。此时水域内藻类虽然不处于最佳生长期 (水温26～28 ℃) , 但仍然处于不断生长的状态, 反映为水域内的叶绿素含量出现向上波动。

7月中旬开始至年末, 叶绿素含量逐渐降低, 水体的优势藻类恢复为隐藻。整个治理过程中, 尤其是在5月至9月蓝藻水华易发时段, 成功将水体内的叶绿素含量控制在安全范围之内, 没有出现蓝藻水华, 取得了良好的治理效果。

3.3.2水质指标

(1) TN、TP。

总氮 (TN) 和总磷 (TP) 是衡量水体污染负荷的重要指标。磷是蓝藻生长的主要限制因子。减氮不但不能控制藻类总量, 反而诱发固氮蓝藻水华, 富营养化治理无需控氮, 只需控磷[33]。由图2、图3对比发现, 在5月至9月蓝藻水华的易发时段, 尤其是7月中下旬关键时候, 水体内的总氮含量相对较高, 但总磷含量达到最低, 从根本上控制了蓝藻水华的爆发。

(2) DO、NH3-N。

治理过程中, 盈湖三岛溶解氧 (DO) 含量高于对照点庵浜河, 最高达到10.6 mg/L (图4) 。生态浮床中植物生长释放出大量氧气, 降雨以及鱼类的活动加快水体与空气中氧的交换频率, 一定程度上增加了水体内氧的含量。溶解氧的增加同时又为生态浮床植物、滤食性鱼类以及软体动物的生长提供了良好的生存条件。氨氮 (NH3-N) 含量和溶解氧含量相关系数为-0.45, 有一定的负相关关系 (图4、图5) , 说明氨氮是水体内主要耗氧污染物[34]。

(3) BOD5、COD。

盈湖三岛水域中, 五日生化需氧量 (BOD5) 与化学需氧量 (COD) 的比值约为0.7, 水体易生化, 奠定了治理措施顺利实施的基础。COD在6月至9月期间突增, 7月初达到最大值16.2 mg/L (图7) , 主要原因是进入夏季后附近居民大量使用的洗衣粉、洗发水、沐浴乳等含磷较多的洗化用品, 会诱发水域内蓝藻水华的暴发。经过治理, BOD5基本维持在6.2 mg/L左右 (图6) , 体现了生物法综合治理的效果。

(4) 浊度。

影响盈湖三岛水体浊度的主要因素为水中的隐藻。螺类和蚌类的生长吸收了水中大量的隐藻, 生态浮床的接触沉淀作用促使浮游植物沉降, 此外大量降雨的稀释作用, 都是5-8月期间水体浊度下降的重要原因 (图8) 。

由水质指标可以看出, 综合治理措施实施一年, 盈湖三岛中影响蓝藻水华暴发的关键水质指标得到了有效改善, 取得了较好的治理效果。但要彻底全面有效地改善盈湖三岛的水质, 还需要长期进行生态净水的循环治理。

3.3.3经济指标

盈湖三岛水域中共投放鱼苗2 850 kg, 其中鲢鱼苗19 100尾, 共1 800 kg;鳙鱼苗1.11万条, 共1 050 kg。根据盈湖三岛小区物业管理部门长期跟踪统计得出, 鱼类存活率约为95%, 由于偷补和鱼病, 生长过程中约损失15%, 鱼类养殖一年以后的存活数量约为鲢鱼1.53万尾, 鳙鱼8 800尾。根据对水域内鱼类捕捞称量发现, 鲢鱼平均每尾年增长量约为0.5 kg, 鳙鱼0.7 kg。按照当地价格, 鲢鱼约3.6元/kg, 鳙鱼约7元/kg。据此推算鲢鱼年产值为2.75万元, 鳙鱼年产值为4.31万元, 净水渔业总产值为7万元。整个生产过程中, 物业部门受业主单位委托管理, 不需要支付额外费用;鱼类生长完全靠滤食水域内的藻类等浮游生物, 不需要额外投入。

盈湖三岛水域按如下方式建立轮捕轮放的净水渔业模式:捕捞已进入生长缓慢期、转换氮、磷效率低下的偏大规格成年鱼类 (1～1.5 kg) , 补放生长迅速的小规格鱼苗, 使该水域内自始至终维持一定量的高增长速率控藻鱼类群体, 并获得一定的收益用于水质的综合改善。

第一年回捕率按20%计算:捕捞大规格1 kg以上鲢鱼约3 000尾, 鳙鱼1 500条, 鲢鱼毛盈利为1.08万元, 鳙鱼毛盈利为1.05万元, 总毛盈利为2.13万元, 扣除捕捞成本, 净盈利约为1万元。盈利补充购买小规格苗种 (14～20尾/kg) 9 300尾 (考虑鱼病和偷捕的影响) , 每条平均约0.3元, 需花费2 800元, 则第一年净收益为7 200元左右。

第二年回捕率按50%计算:根据统计, 鲢鱼养殖2年后约为1.3 kg/尾, 鳙鱼1.9 kg/尾, 共捕捞大规格鲢鱼7 650尾, 鳙鱼4 400尾, 鲢鱼毛盈利约3.56万元, 鳙鱼毛盈利约5.85万元, 总毛盈利为9.41万元, 扣除捕捞成本, 净盈利约为6万元。盈利补充购买鲢、鳙鱼苗共1.72万尾, 需花费5 160元, 则第二年的净收益为5.5万元左右。

从第三年开始, 每年按回补率50%, 并保证鲢鱼、鳙鱼的投放比例不变, 在鱼苗价格和成鱼价格基本不变的情况下, 加强物业管理部门的监管维护, 可使水域每年稳定获得净收益5.5万元左右, 每年的净收益可用于生态浮床、软体动物以及其他净水措施的投入。

研究发现, 鳙鱼的生长速率大于鲢鱼, 且经济价值高于鲢鱼, 但从鱼粪监测数据反映鲢鱼控藻效果要大于鳙鱼。鳙鱼的投放有利于提高盈湖三岛水域净水渔业产值, 降低盈湖三岛水域生态净水运行成本。根据盈湖三岛水域今后的水质状态适当调整鲢鱼、鳙鱼的投放比例是保证盈湖三岛水域水质可持续发展重要的环节。

4结语

本文提出的综合治理措施, 成功地阻止了试验水域暴发蓝藻水华, 并一定程度上改善了水体富营养化程度。在试验区域建立了一个以物业管理为主的自运行模式, 由政府提供启动资金, 由业主和物业管理部门负责后续水质改善和维护的管理, 结合净水渔业的开展, 保证资金周转, 形成水域水质修复的良性循环, 最终实现水质的彻底改善。基本形成一套相对成熟的防治中小水域蓝藻水华暴发的技术方法。

基于对污染防患于未然、降低管理成本、保证水质安全等多方面考虑, 下一步还应该结合蓝藻水华的监测与预警技术, 研究确定综合治理措施中浮床种植作物的种类、面积, 鱼类、软体动物的投放量;研究蓝藻水华综合治理措施在不同类型水域各项投入的量化等。

摘要：讨论了蓝藻水华研究现状, 综合现有的控藻理论, 提出一套适用于中小湖泊水体的蓝藻水华综合治理措施, 应用在上海市青浦区盈湖三岛水域, 成功治理了该区域连续多年暴发的蓝藻水华。为保证蓝藻水华治理和污染水体水质改善的长效性, 建立了一种以政府一次启动投资带动物业管理部门进行后续蓝藻水华防治以及水质改善和维护的净水渔业发展模式, 成功地解决了公共区域水环境保护和水污染治理的资金来源问题。根据治理区域的特点, 采用了生态陷区控藻方法, 达到了小区域、低成本、高效率的快速灭藻效果。

水华 篇7

关键词：铜绿微囊藻,沉积物,汞,蓝藻水华

随着湖泊富营养化程度的加剧, 蓝藻水华成为了湖泊生态系统中一个普遍存在的问题, 也是全世界富营养化湖泊面临的重大问题。国内外很多专家学者对湖泊蓝藻水华机制开展了大量研究, 发现沉积物中蓝藻的复苏和分裂是导致蓝藻增加的主要原因之一[1]。且蓝藻生长迅速, 只要在合适的条件下 (光照、温度、营养盐、水动力) , 蓝藻能迅速增长, 并在短期内形成水华[2]。蓝藻水华可引起一系列水体环境因子的剧烈变化, 如溶解氧 (DO) 、氧化还原电位 (Eh) 、p H值、叶绿素含量和可溶性有机质 (DOC) 的变化等。水华爆发过程中, 水体p H值会经历逐渐上升后又逐渐开始下降的过程[3]。而水体溶解氧 (DO) 在每次规模性蓝藻水华爆发期变化剧烈, 白天出现过饱和状态, 夜晚又出现缺氧甚至厌氧状态, 其主要受水华生消过程中藻细胞光合作用产氧的影响[4]。同时在水华爆发后期由于藻类大量死亡导致DO回落至同期最低, 甚至转变成为厌氧条件。而这些环境因子也是影响汞生物地球化学行为的重要因素。

蓝藻水华是一个快速增殖的过程, 蓝藻在白天的光合作用和黑夜的呼吸作用必然会对水-沉积物界面产生影响, 从而影响沉积物中汞的迁移释放[5]。因此, 本研究以室内模拟方式开展蓝藻水华对沉积物中汞迁移释放的影响研究, 摸清蓝藻水华中各形态汞在上覆水及藻类之间的动态分布, 及关键环境条件的动态变化, 从而评估蓝藻水华对沉积物汞迁移释放分布的影响。对研究湖泊富营养化对沉积物中汞的迁移释放过程影响机制提供重要支撑。

1材料与方法

1.1试验材料

2013年8月, 沉积物采自太湖梅梁湾, 用彼得森采泥器采集表层10cm的沉积物样品, 混合均匀后装入干净的聚乙烯自封袋中, 排出空气, 密封后尽快运回实验室后滤去水分冷藏保存。试验前开始解冻, 测定其含水率, 加入外源性汞 (单元素标准溶液, 介质为HNO3) , 使沉积物中的汞含量达到5mg/kg, 并机械均化, 稳定20天供试。

供试铜绿微囊藻来自中国环境科学研究院湖泊基地藻种库, 采集于太湖上覆水体, 经实验室分离纯化培养后得到.使用前用BG-11 (中国环境科学研究院湖泊基地提供配方) 培养基在光照培养箱中预先培养至对数生长期。

1.2试验方法

1.2.1培养方法

试验在若干圆形有机玻璃柱中进行, 在玻璃柱中添加均匀沉积物至10cm处, 小心加入BG-11培养基至于50cm处, 使沉积物和水的比例达到1:4。有机玻璃柱分为2组, 每组8柱, 第一组往里添加适量对数期藻液, 使柱子中藻类的初始藻密度为1.2×106个/m L。第二组为不添加藻的对照组。将上述两组有机玻璃柱置于25℃, 光照强度为2500LX的恒温光照培养箱培养, 光照与黑暗比为12h/12h, 湿度为75%RH。设定试验周期32 d。

1.2.2取样方法

每隔96h, 从每组中取出一个玻璃柱 (取出的玻璃柱不再放回培养箱培养) , 测定上覆水体中的藻密度、DHg、THg等含量;并在此96h内每天测定上覆水体中的DO、p H。取出玻璃柱中的上覆水在48h内离心获取无藻上覆水 (4℃恒温、转速3000r/min) , 无藻上覆水经0.45μm聚酯砜滤膜 (millipore) 过滤后装入预先超净处理的比色管中, 加0.5%的超纯盐酸密封保存于冰箱中, 水体中的THg为藻体内Hg和水体中的DHg之和。

1.3样品的分析方法

1.3.1水样

上覆水体中藻密度的测定方法见1.3.2.1。水体中的Hg采用冷原子荧光光谱法 (AFS-3100双道原子荧光光度计) 进行测定;藻体内的Hg采用硝酸水浴消解-冷原子荧光光谱法测定。水体中p H和DO的测定采用便携式SG68多参数测试仪。

1.3.2藻类生长的测定

浮游植物生物量 (N) 用藻细胞密度表示。用血球计数板 (XB-K-25型) 在显微镜LEICA DM750) 下计数并计算其生物量。每个样品重复测定3~6次, 平行样之间的相对偏差小于10%。

2结果与分析

2.1铜绿微囊藻的生长情况

2.1.1铜绿微囊藻培养过程中藻密度的变化

从图1中可以看出, 在培养过程中铜绿微囊藻经过短暂适应后迅速生长, 早期藻密度随着培养时间的增加而逐渐增大, 由培养初期的1.2×106个/m L上升到了后期的6.1×107-6.4×107个/m L。在培养过程中, 铜绿微囊藻类的生长过程明显表现出三个阶段:0-12天呈线性增长阶段, 铜绿微囊藻的藻密度仅出最初的1.2×106个/m L上升到了9.4×106个/m L;12-24天为快速增殖阶段, 此阶段的增长速率最快, 第24天时藻密度已经达到了6.2×107个/m L, 该阶段为指数型增长;24-32天为稳定阶段, 铜绿微囊藻的生长进入稳定期, 藻密度上下浮动, 但整体变化不大。

2.1.2藻类生长对沉积物中汞释放能力的影响

由于本实验上覆水为培养基, 且所用铜绿微囊藻为实验室分离纯化后得到, 因此上覆水体中增加的汞含量主要来自于沉积物的释放。

加藻组水体中的THg含量明显高于对照组, 这说明藻类的生长促进了沉积物中汞的释放。从两组实验水体中THg含量的差值上看, 随着培养时间的延长, 两组实验水体中THg含量的差值先升高后降低再逐渐升高。从图8中可以看出, 前12天两组实验水体中THg含量的差值上升最快, 第12天浓度差达到了27µg/Lug/L。12-20天两组实验水体中THg的浓度差逐渐缩小, 第20天浓度差降到了18µg/L;随后两组实验水体中THg的浓度差又逐渐增大, 在培养后期水体THg的浓度差迅速由第28天的19µg/L上升到了34µg/L。

从时间上看, 0-12天刚好处于藻类生长的初期, 尽管该时期藻类生长速率较慢, 但藻类对水体中的汞具有较强的吸附能力, 能将沉积物释放出来的汞迅速吸收自体内, 从而维持水与沉积物之间的浓度差, 更能有效促进沉积物向水体的释放, 提高水体中汞的含量。12-24天, 藻类进入快速增殖期, 水体中的藻密度和叶绿素含量均显著增加, 从而提高了水体中溶解性有机碳含量[6], 而升高溶解性有机碳含量有助于上覆水体中的汞以溶解态形式存在[7], 提高水体中溶解态汞的比例, 从而降低了水体与间隙水之间的浓度差。同时, 随着培养时间的延长, 上覆水体中汞含量增多也降低了水体与沉积物之间的浓度差。因此, 该阶段沉积物中汞的释放能力反而有所下降。在培养实验末期, 藻类生长进入稳定期, 此阶段藻类的生长和死亡量都增加, 而死亡藻类对重金属的吸附能力更强, 进一步扩大了沉积物与水之间的浓度梯度, 促进了沉积物中汞的进一步释放。

3结论

(1) 铜绿微囊藻的生长繁殖加大了沉积物中汞的释放能力, 与对照组相比, 加藻组上覆水体中汞含量明显升高。

(2) 铜绿微囊藻对汞具有较强的吸附能力, 水体中约有64%的汞被其吸收。

(3) 沉积物中汞的释放能力随着铜绿微囊藻生长先升高后降低。

参考文献

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水华 篇8

治理蓝藻水华从根本上来讲是对其生长条件和本身的生理性能、发育特征进行抑制, 从而降低它的生长速度和发展趋势。蓝藻水华研究人员达成了一个基础的共识, 就是蓝藻水华产生的基本条件是水体富营养化。国际自然研究协会把水体中增加营养盐的量, 从而使得藻类和水生植被的生命力增强、水体质量严重降低等出现的恶化现象称之为水体富营养化。“蓝藻水华迅速生长是水体富营养化的显著特征”, 所以对水体富营养化的治理是必须防止蓝藻的出现, 抑制蓝藻水华生长才是水体营养化治理稳定策略。面对现有的多种治理方法, 在治理方案的决定前需要考察方案的科学性、实用性, 而且要考虑对社会、环境的污染程度及其高效与安全性。

2 水体富营养化综合治理策略

为了治理富营养化, 首先要控制污染源、减少排放, 此项工作须在全流域范围内进行。建立健全统一协调的流域水环境管理体制, 削减污染、治理富营养化的方法有如下几种。 (1) 改变牺牲环境、发展经济的增长方式, 优化产业生产模式, 从水体污染源头做起。采用现代化生产模式, 增加资源利用程度, 对污染物进行循环利用, 对污染严重的企业加大打击力度。 (2) 实行绿色健康、持续生态的农业方针, 对农药和肥料的使用进行监管, 以高效率降低农药化肥的使用量。全力推广沼气在农村地区的使用, 对农村日常垃圾进行系统化的处理, 加强控制污水的处理。 (3) 大力推广生态保护措施, 加强各个部门之间协调配合, 对整个流域生态实行完整的补偿机制。

3 蓝藻水华综合治理策略

蓝藻水华综合治理是指根据被治理水体或水域的实际情况, 在基本搞清水体发生富营养化和暴发蓝藻水华的主要原因和形成机理的基础上, 综合选用富营养化治理的有效措施以及物理、化学和生物治理的实用方法, 并配合以合适的资源化利用后续处理措施。

3. 1 物理治理方法

(1) 调水稀释或冲刷方法在国内外均获得成功应用。将此方法用于水华预防和控制时要结合藻类增殖和营养物含量变化的规律。 (2) 机械混合 ( 曝气) 或人工循环方法可破坏水体温跃层, 从而不利蓝藻水华的形成; 可增氧, 有利鱼类、底栖动物和高等水生植物生长; 还可破坏水底的厌氧环境, 抑制底泥释放磷、氨等营养物。 (3) 使用拦截、打捞方法。根据水域内风向和流向, 在水域内设置一定的区域, 用PVC围栏拦藻, 使蓝藻在设定的区域内堆积或使其避开重要水域, 如水厂取水口和重要景点。 (4) 在黏土絮凝除藻技术方面, 通过对黏土絮凝除藻的架桥网捕性能改性, 可以使各种原先不具有除藻能力的当地黏土或沉积物变成高效除藻剂, 使改性后的黏土的须投入量下降到10 mg/L, 除藻效率达到95% 以上。

3. 2 化学治理方法

化学方法包括化学药剂法、电化学法、光化学降解法等措施, 其中最常用的是化学药剂法。它主要利用除草剂、杀藻剂以及金属盐等, 通过氧化杀藻或通过金属离子抑制藻类的正常代谢及金属离子的絮凝作用来控制水华藻类的繁殖和除藻。常见的化学药剂包括无机除藻剂: 硫酸铜类、钾离子类、络合铜、硫酸亚铁、明矾、漂白粉、石灰、聚合铝、La离子等稀有元素、臭氧等氧化剂; 有机除藻剂: 溴类杀藻剂、胺类杀藻剂、除藻剂、抗生素等。化学治理方法存在媒介使用量大、大水域应用有一定难度等不足, 杀藻剂还会导致藻毒素大量溶出、污染水源。

3. 3 生物治理方法

物理、化学方法的应用可为生物方法的应用创造有利的环境。生物控藻方法的原理包括寄生、分解、竞争营养物和日照、释放化感物质、捕食等。

4 结语

在日常的综合治理中, 应该将治理水体富营养化与蓝藻水华放在一起处理。通过许多治理实践事例表明, 仅仅采取一种治理方法并不能快速、高效地对蓝藻水华进行控制, 需要物理、生物、化学多种治理方法结合, 综合采用多种治理方式才能长期有效的对水体富营养化与蓝藻水华进行稳定的控制与消除。从社会发展和环境修复的角度出发, 运用先进的技术, 对企业结构进行调整和完善, 来建造和谐稳定的生态结构。加强管理治理工作的进度, 合理地对资源进行掌控, 防止二次污染事件的发生, 废物利用, 防止环境破坏等次生效应的出现。对全流域实行共同治理, 推动资源共享和信息之间的交流, 为人们保护环境提供便利的条件以及多种保障制度。

参考文献

[1]宋益峰, 兰林, 吴江.我国典型浅水湖泊蓝藻水华治理技术研究进展[J].中国水运 (下半月刊) , 2010 (8) .

[2]商兆堂, 任健, 秦铭荣, 等.气候变化与太湖蓝藻暴发的关系[J].生态学杂志, 2010 (1) .

水华 篇9

当养殖水体发生浮游生物水华时向其中撒入粘土,成为新加坡养殖者的一个救命手段。粘土絮团就是通过向水体中布撒粘土颗粒,让粘土颗粒能够在结成团并沉入海底前与浮游生物相结合。这是新加坡养殖协会将向新加坡农粮兽医局( AVA) 推荐的水华解决方案中的一个。新加坡养殖协会会长指出,目前还没有了解到新加坡当地有任何养殖者尝试采用粘土喷撒方式,粘土喷撒也是从英特网上了解到的。

根据美国环境保护署网站信息,在韩国和日本发生“赤潮”时,他们对粘土进行了有效的使用。然而专家们认为,在新家坡使用粘土的有效性,尤其是对海洋生命的影响,需要进行更多的研究。有些浮游生物水华中含有致命的藻类,它们抢走了水中的氧气,从而导致海洋生命窒息死亡。但对粘土絮团去除微小的浮游生物细胞进行定量目前还很难,它应该只能作为一种“应急措施”加以使用,因为粘土沉淀可能对栖息在底层的海洋生命造成“负面影响”。

水华 篇10

1 样本采集与分析

1.1 样本采集

南太湖水路复杂, 各种溇港星河密布, 而且大多与太湖相通, 所以入湖口比较多。本次研究选择了几个受蓝藻影响较大, 比较有代表性的入湖口进行监测。主要选择了夹浦、杨家浦、新港口等五个入湖口。在蓝藻水华的频发期一天采样一次, 非采样期一周采样一次。用专用的采水器进行采样。然后把水样送到实验室对相应指标进行分析。

1.2 分析方法

监测指标不同, 使用的分析方法也不同。叶绿素a、总氮等使用分光光度法, 氨氮等使用纳氏试剂比色法, 水温、藻密度等使用参数测定仪现场测定, 锰盐等使用酸性法。

2 结果与讨论

2.1 蓝藻水华时空分布规律

判断南太湖水体蓝藻生长的情况, 藻密度是一个重要的指标。经过长时间对南太湖各监测点水质进行跟踪式监测, 对藻密度等数据进行深入分析。对蓝藻水华时空分布规律已基本摸清, 规律主要表现在以下几个方面。一是季节性变化。蓝藻水华呈现季节性变化, 全年可分为三个时期, 分别是休眠期、复苏期和频发期。休眠期在一月、二月和十二月, 这时候气温低, 光照少, 不利于蓝藻生长。复苏期是三月份和四月份, 这时候气温上升到十二摄氏度左右。频发期时间较长, 从五月持续到十一月, 这时候气温和光照都适合蓝藻生长。二是春季和秋季为爆发期。分析监测结果可以清楚的知道, 在春季和秋季蓝藻水华会集中爆发, 尤其是在五月和九月, 这时候的水体的平均温度在二十摄氏度到二十五摄氏度之间。这个区间的温度非常适合蓝藻生长。光有温度条件蓝藻也很难疯狂生长, 同时在这期间降水量不是很多, 加上蓝藻浮力在这期间可以得到快速的恢复。综合这些因素和条件, 蓝藻水华在春季和秋季集中爆发。三在丰水期蓝藻增长趋势变缓。太湖地区在六、七月是丰水期, 也就是俗称的梅雨季节。这个时节会长时间的下雨, 降水量达到全年的最高值, 各河流进入太湖的流量加大, 水流的速度也加快。大量泥沙随着水流进入南太湖, 使湖水变得浑浊, 从而影响了蓝藻接受日照。蓝藻在这种环境和条件下, 非常不适合生长。所以在该时期蓝藻生长变缓, 藻密度是全年的最低值。

2.2 蓝藻水华相关响应因子

在实验室, 对不同地区不同时间的蓝藻进行了分析, 监测了包括水温、溶解氧、氨氮在内的八项理化和营养盐指标, 认真研究了这些指标与藻密度之间的关系, 得出了影响蓝藻水华的几个主要相关因子。主要包括以下几个。一是溶解氧指标。据实验分析, 溶解氧与水体的温度有很大的关系, 进而会影响到藻密度。溶解氧与水温的关系是这样的, 溶解氧指标高的时候, 水温一般低;溶解氧指标低的时候。从全年看, 冬季水温最低, 溶解氧最高, 下级水温最高, 溶解氧最低。由于藻密度与水温密切相关, 所以藻密度与溶解氧也有重要关系。可以藻密度高的时候, 溶解氧低;藻密度低的时候, 溶解氧高。它们是负相关的关系。二是p H值。p H值指溶液中氢离子的总数和总物质的量的比。酸性溶液的p H值一般小于7, 碱性溶液的p H值一般大于7, 中性溶液的p H值一般等于7.根据实验分析, 从全年看湖水p H值在7.56到9.96之间徘徊, 在蓝藻水华频发的时节, p H值都在8.10以上, 尤其在最严重的五月, p H值达到最高值。而在别的时节, p H值相对较低。从这上面我们可以看出, 藻密度与p H值密切相关, 从某种程度可以说它们是正相关的关系, 就是藻密度高的时候p H值高, 藻密度低的时候p H值低。三是叶绿素a。叶绿素a是影响蓝藻水华的一个重要因子。叶绿素a这一指标主要用来统计浮游植物生物量。在本次研究中它主要是用来衡量藻类生物量。在众多相关因子中, 叶绿素a与藻密度是最密切的, 它们高度相关。可以说不同季节、不同阶段、不同时期的藻密度都可以用叶绿素a表现出来。在实验分析中, 叶绿素a与藻密度相关系数高达0.9。可见它们是高度的正相关关系。藻类密度与溶解氧相关, 、与p H值相关, 与叶绿素a相关。这三个指标是蓝藻水华重要的相关响应因子, 进行蓝藻预警可以参考着三个指标。

3 结语

综上所述, 通过对南太湖入湖口进行取样分析, 发现了蓝藻水华时空分布规律, 包括季节性变化、春季和秋季为爆发期、丰水期蓝藻增长趋势变缓等, 得出溶解氧、p H值和叶绿素a是蓝藻水华重要的相关响应因子。这一研究就治理太湖蓝藻水华具有重要意义。

参考文献

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