湖泊富营养化治理与蓝藻水华控制.doc

湖泊富营养化治理与蓝藻水华控制 湖泊富营养化治理与 蓝藻水华控制 ■孔繁翔中国科学院南京地理与湖泊研究所 摘要:经济的突飞猛进伴随着生态环境的急剧恶化,使得人们的生存经受着强烈的考验.而当今污染体现严重的蓝藻水华 中含有大量的微囊藻毒素,对人们构成了极大的危害.本文讨论了蓝藻水华的成因和危害等,并从外源削减与控制,内源 削减与控制,湖内水生生态系统恢复与重建等方面阐述了富营养化湖泊治理的途径. 关键词:湖泊;富营养化;蓝藻水华;治理;控制 湖泊的结构与功能及其富营养化 1.湖泊的概述及其结构 湖泊是陆地表面具有一定规模的天 然洼地的蓄水体系,是湖盆,湖水以及水 中物质组合而成的自然综合体.我国是 一 个多湖泊的国家,湖泊面积在1kmz 以上的有2300余个,总面积为71787 km,占全国总面积的8%左右. 2.湖泊的功能 湖泊是重要的国土资源,具有调节 河川1径流,发展灌溉,提供工业和饮用 的水源,繁衍水生生物,沟通航运,改善 区域生态环境以及开发矿产等多种功 能,在国民经济的发展中发挥着重要作 用.①湖泊能蓄积水量,调节河川1径流. ②湖泊能调节气候.③湖泊蕴藏了丰富 的水力资源.④湖泊的航运作用.⑤湖 泊的物质资源.⑥湖泊的旅游资源. 3.湖泊的富营养化 湖泊的富营养化问题是由于人类 活动造成的,如低水平的制造业产生的 工业废水,现代化农业生产中大量流失 的农药,化肥,未经处理的城镇生活污 水,高密度水产养殖遗留的剩余饵料, 以及航运,旅游等水上活动产生的一些 污染物,都造成了富营养物质大量输入 湖泊.湖泊生态系统本身是有一定的自 净能力的,如水草,芦苇,沉水植物,湖 畔湿地等都是天然的净化器.而现在由 于人类对湖泊的围垦,湖泊沿岸的水利 工程等都破坏了湖泊的自净系统.从而 造成营养源的输出途径减少,营养物质 大量过剩,最终形成富营养化. 目前一般认为,富营养化的定义是 湖泊在自然因素和(或)人类活动影响 下,因氮磷等营养物质含量过多,造成水 体生产力从低向高营养状态过渡的一种 现象或趋势[总氮(TN)达0.2mg/L, 总磷(TP)达0.02mg/L].1991年: 122个湖泊中,51%富营养化,2005年: 133个湖泊中,88.6%富营养化.61%国 控重点湖(库)水质为V类和劣V类. 富营养化最直接的表现就是蓝藻 水华的暴发.蓝藻是水中的浮游植物, 当水中的氮,磷等营养盐浓度大量增加 后,为其快速繁殖提供了有利的条件, 加上适度的温度光照等条件,形成蓝藻 暴发性生长,漂浮在水面上,从而形成 水华.大量的蓝藻水华堆积死亡后,还 会分解产生对人体及水体生态系统有 害的藻毒素.蓝藻水华的暴发直接危害 到滨湖城镇的供水,如带来异味,产生 致癌物(质)等. 蓝藻水华形成原因及其危害 1.什么是蓝藻 伴随着富营养化,蓝藻会大量生长 与繁殖,形成水华.蓝藻的生命力特别 旺盛,它的大小不过4—8m,约相当 于一根头发丝的1/20大小.当它们在含 量较少时,以个体分散在水中,对水质 影响较小,若遇适宜的条件它们将会快 速生长,发展到一定程度后就会产生群 体效应,聚集在一起,像绿色油漆状地 漂浮或覆盖于水面,给水体水质带来严 重的危害,轻则影响感官(如腥臭),重 则产生毒素,对湖水产生极大影响,若 发生于水源,则可对居民生活构成严重 威胁. 蓝藻又称蓝绿藻,或称蓝细菌,属 于原核生物,目前,人们对多数蓝藻种 作者简介:孔繁翔,中国科学院南京地理与湖泊研究所研究员;湖泊与环境国家重点实验室主任: 湖泊生物与生态研究室主任. September2007镬 1蠹耘 枯静糌 参粤 每孽 备^ 每每每 §粤舟格耘 类还缺乏基本的研究,对有害有毒蓝藻 的研究相对较多.蓝藻是原核生物中最 原始,最古老的藻类植物,出现在距今 35亿年～33亿年前.作为原核生物,蓝 藻没有细胞核,具有真核生物中进行光 合作用的主要色素叶绿素a,并在光合 作用中释放出氧气.现在已知有1500 多种,分布遍及世界各地,能够适应不 同的环境,特别是对高温,高盐有很强 的适应性.蓝藻偏好中性和碱性水体, 部分种类具有气囊,总气囊的体积占整 个细胞的2%～20%,可自主调节在水 体中的垂直位置,这就是它们能够在湖 泊产生趋表聚集的最主要的原因. 蓝藻形态各异,但是以球形单细胞 和丝状藻体为主,多数蓝藻种类以多个 细胞被无色透明的胶鞘包裹聚集,形成 形态各异的不定形群体.蓝藻的细胞繁 殖是简单的无性分裂.微囊藻是我国湖 泊最常发生的水华蓝藻种类.其群体常 由几十个,数百个甚至上千个单个细胞 组成. 2.蓝藻水华的危害 (1)严重影响水质和生态系统结构 与功能. 大量蓝藻水华的发生,将会严重影响 水质和生态系统结构与功能.局部湖区 蓝藻水华堆积就会影响人的生活环境, 水源地蓝藻