湖泊富營(yíng)養(yǎng)化治理與藍(lán)藻水華控制

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1、湖泊富營(yíng)養(yǎng)化治理與藍(lán)藻水華控制湖泊富營(yíng)養(yǎng)化治理與藍(lán)藻水華控制■孔繁翔中國(guó)科學(xué)院南京地理與湖泊研究所摘要:經(jīng)濟(jì)的突飛猛進(jìn)伴隨著生態(tài)環(huán)境的急劇惡化,使得人們的生存經(jīng)受著強(qiáng)烈的考驗(yàn).而當(dāng)今污染體現(xiàn)嚴(yán)重的藍(lán)藻水華中含有大量的微囊藻毒素,對(duì)人們構(gòu)成了極大的危害.本文討論了藍(lán)藻水華的成因和危害等,并從外源削減與控制,內(nèi)源削減與控制,湖內(nèi)水生生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)與重建等方面闡述了富營(yíng)養(yǎng)化湖泊治理的途徑.關(guān)鍵詞:湖泊;富營(yíng)養(yǎng)化;藍(lán)藻水華;治理;控制湖泊的結(jié)構(gòu)與功能及其富營(yíng)養(yǎng)化1.湖泊的概述及其結(jié)構(gòu)湖泊是陸地表面具有一定規(guī)模的天然洼地的蓄水體系,是湖盆,湖水

2、以及水中物質(zhì)組合而成的自然綜合體.我國(guó)是一個(gè)多湖泊的國(guó)家,湖泊面積在1kmz以上的有2300余個(gè),總面積為71787km,占全國(guó)總面積的8%左右.2.湖泊的功能湖泊是重要的國(guó)土資源,具有調(diào)節(jié)河川1徑流,發(fā)展灌溉,提供工業(yè)和飲用的水源,繁衍水生生物,溝通航運(yùn),改善區(qū)域生態(tài)環(huán)境以及開(kāi)發(fā)礦產(chǎn)等多種功能,在國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展中發(fā)揮著重要作用.①湖泊能蓄積水量,調(diào)節(jié)河川1徑流.②湖泊能調(diào)節(jié)氣候.③湖泊蘊(yùn)藏了豐富的水力資源.④湖泊的航運(yùn)作用.⑤湖泊的物質(zhì)資源.⑥湖泊的旅游資源.3.湖泊的富營(yíng)養(yǎng)化湖泊的富營(yíng)養(yǎng)化問(wèn)題是由于人類(lèi)活動(dòng)造成的,如低水平的制造

3、業(yè)產(chǎn)生的工業(yè)廢水,現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中大量流失的農(nóng)藥,化肥,未經(jīng)處理的城鎮(zhèn)生活污水,高密度水產(chǎn)養(yǎng)殖遺留的剩余餌料,以及航運(yùn),旅游等水上活動(dòng)產(chǎn)生的一些污染物,都造成了富營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)大量輸入湖泊.湖泊生態(tài)系統(tǒng)本身是有一定的自?xún)裟芰Φ?如水草,蘆葦,沉水植物,湖畔濕地等都是天然的凈化器.而現(xiàn)在由于人類(lèi)對(duì)湖泊的圍墾,湖泊沿岸的水利工程等都破壞了湖泊的自?xún)粝到y(tǒng).從而造成營(yíng)養(yǎng)源的輸出途徑減少,營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)大量過(guò)剩,最終形成富營(yíng)養(yǎng)化.目前一般認(rèn)為,富營(yíng)養(yǎng)化的定義是湖泊在自然因素和(或)人類(lèi)活動(dòng)影響下,因氮磷等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量過(guò)多,造成水體生產(chǎn)力從低向高營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)過(guò)

4、渡的一種現(xiàn)象或趨勢(shì)[總氮(TN)達(dá)0.2mg/L,總磷(TP)達(dá)0.02mg/L].1991年:122個(gè)湖泊中,51%富營(yíng)養(yǎng)化,2005年:133個(gè)湖泊中,88.6%富營(yíng)養(yǎng)化.61%國(guó)控重點(diǎn)湖(庫(kù))水質(zhì)為V類(lèi)和劣V類(lèi).富營(yíng)養(yǎng)化最直接的表現(xiàn)就是藍(lán)藻水華的暴發(fā).藍(lán)藻是水中的浮游植物,當(dāng)水中的氮,磷等營(yíng)養(yǎng)鹽濃度大量增加后,為其快速繁殖提供了有利的條件,加上適度的溫度光照等條件,形成藍(lán)藻暴發(fā)性生長(zhǎng),漂浮在水面上,從而形成水華.大量的藍(lán)藻水華堆積死亡后,還會(huì)分解產(chǎn)生對(duì)人體及水體生態(tài)系統(tǒng)有害的藻毒素.藍(lán)藻水華的暴發(fā)直接危害到濱湖城鎮(zhèn)的供水,如帶

5、來(lái)異味,產(chǎn)生致癌物(質(zhì))等.藍(lán)藻水華形成原因及其危害1.什么是藍(lán)藻伴隨著富營(yíng)養(yǎng)化,藍(lán)藻會(huì)大量生長(zhǎng)與繁殖,形成水華.藍(lán)藻的生命力特別旺盛,它的大小不過(guò)4—8m,約相當(dāng)于一根頭發(fā)絲的1/20大小.當(dāng)它們?cè)诤枯^少時(shí),以個(gè)體分散在水中,對(duì)水質(zhì)影響較小,若遇適宜的條件它們將會(huì)快速生長(zhǎng),發(fā)展到一定程度后就會(huì)產(chǎn)生群體效應(yīng),聚集在一起,像綠色油漆狀地漂浮或覆蓋于水面,給水體水質(zhì)帶來(lái)嚴(yán)重的危害,輕則影響感官(如腥臭),重則產(chǎn)生毒素,對(duì)湖水產(chǎn)生極大影響,若發(fā)生于水源,則可對(duì)居民生活構(gòu)成嚴(yán)重威脅.藍(lán)藻又稱(chēng)藍(lán)綠藻,或稱(chēng)藍(lán)細(xì)菌,屬于原核生物,目前,人們對(duì)多

6、數(shù)藍(lán)藻種作者簡(jiǎn)介:孔繁翔,中國(guó)科學(xué)院南京地理與湖泊研究所研究員;湖泊與環(huán)境國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任:湖泊生物與生態(tài)研究室主任.September2007鑊1蠹耘枯靜糌參粵每'孽備^每每每§粵舟格耘類(lèi)還缺乏基本的研究,對(duì)有害有毒藍(lán)藻的研究相對(duì)較多.藍(lán)藻是原核生物中最原始,最古老的藻類(lèi)植物,出現(xiàn)在距今35億年～33億年前.作為原核生物,藍(lán)藻沒(méi)有細(xì)胞核,具有真核生物中進(jìn)行光合作用的主要色素葉綠素a,并在光合作用中釋放出氧氣.現(xiàn)在已知有1500多種,分布遍及世界各地,能夠適應(yīng)不同的環(huán)境,特別是對(duì)高溫,高鹽有很強(qiáng)的適應(yīng)性.藍(lán)藻偏好中性和堿性水體,部

7、分種類(lèi)具有氣囊,總氣囊的體積占整個(gè)細(xì)胞的2%～20%,可自主調(diào)節(jié)在水體中的垂直位置,這就是它們能夠在湖泊產(chǎn)生趨表聚集的最主要的原因.藍(lán)藻形態(tài)各異,但是以球形單細(xì)胞和絲狀藻體為主,多數(shù)藍(lán)藻種類(lèi)以多個(gè)細(xì)胞被無(wú)色透明的膠鞘包裹聚集,形成形態(tài)各異的不定形群體.藍(lán)藻的細(xì)胞繁殖是簡(jiǎn)單的無(wú)性分裂.微囊藻是我國(guó)湖泊最常發(fā)生的水華藍(lán)藻種類(lèi).其群體常由幾十個(gè),數(shù)百個(gè)甚至上千個(gè)單個(gè)細(xì)胞組成.2.藍(lán)藻水華的危害(1)嚴(yán)重影響水質(zhì)和生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能.大量藍(lán)藻水華的發(fā)生,將會(huì)嚴(yán)重影響水質(zhì)和生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能.局部湖區(qū)藍(lán)藻水華堆積就會(huì)影響人的生活環(huán)境,水源地藍(lán)

8、藻水華堆積與食物鏈傳遞就會(huì)危及人的健康與生存.在水體中形成的藍(lán)藻會(huì)因人們對(duì)發(fā)生地點(diǎn)的水體使用功能不同,以及對(duì)水體生態(tài)系統(tǒng)的影響不同而表現(xiàn)出不同的危害程度.主要有遮光效應(yīng),導(dǎo)致沉水植物難以生長(zhǎng);大量生長(zhǎng),死亡腐敗屆氣味難聞,破壞景觀(guān);死