2018年汉江中下游水华成因分析与治理对策

第４９卷第１７期
２０１８年９月
㊀
㊀
人㊀民㊀长㊀江
Ｙａｎｇｔｚｅ㊀Ｒｉｖｅｒ
㊀
㊀
Ｖｏｌ.４９ꎬＮｏ.１７Ｓｅｐ.ꎬ２０１８
收稿日期:２０１８－０４－０２
基金项目:湖北省自然科学基金项目(２０１７ＣＦＢ３１２)ꎻ中央高校基本科研业务费项目(２０１７Ｂ２０５１４)
作者简介:王㊀俊ꎬ男ꎬ教授级高级工程师ꎬ局长ꎬ主要从事长江流域水文水资源等方面的应用研究及技术管理工作ꎮＥ－ｍａｉｌ:ｗａｎｇｊ＠ｃｊｈ.ｃｏｍ.ｃｎ
通讯作者:钱㊀宝ꎬ男ꎬ高级工程师ꎬ博士ꎬ主要从事环境水文与生态水利方面的研究ꎮＥ－ｍａｉｌ:ｊａｃｂｅｒ＠１６３.ｃｏｍ
㊀㊀文章编号:１００１－４１７９(２０１８)１７－０００７－０５
２０１８年汉江中下游水华成因分析与治理对策
王㊀俊ꎬ汪金成ꎬ徐剑秋ꎬ钱㊀宝
(长江水利委员会水文局ꎬ湖北武汉ꎬ４３００１０)
摘要:２０１８年２月汉江中下游再次暴发硅藻水华ꎬ从２月８日至３月中下旬ꎬ历时３０余天ꎬ是有资料记载以来最长的一次ꎮ自水华暴发后ꎬ长江水利委员会及时启动应急预案ꎬ利用汉江中下游梯级水库群进行了水量调度ꎬ以控制水华的进一步发展ꎬ同时在汉江中下游河段设置了６个监测断面进行逐日监测ꎮ调查结果显示:此次硅藻水华优势种为汉氏冠盘藻(Ｓｔｅｐｈａｎｏｄｉｓｃｕｓｈａｎｔｚｓｃｈｉｉ)ꎬ暴发期其藻密度最高达到了３２００万ｃｅｌｌ/Ｌꎬ水华影响范围从原先的武汉至仙桃段延伸至了兴隆库区ꎮ根据调查结果ꎬ分析了水华发生的几点原因ꎬ包括硅藻优势种种源问题㊁污染源控制问题以及特殊的水文气象情势等ꎬ并提出了严控污染输入㊁优化水量调度方案㊁完善管理机制等几点治理对策ꎮ但要永久解决汉江水华问题ꎬ还需地方各级政府在当前河长制要求下积极作为ꎬ全面保护汉江水生态环境ꎬ彻底解决流域面源污染问题ꎮ关㊀键㊀词:硅藻水华ꎻ水量调度ꎻ藻类监测ꎻ河长制ꎻ汉江流域中图法分类号:ＴＶ６９８㊀㊀㊀文献标志码:Ａ
ＤＯＩ:１０.１６２３２/ｊ.ｃｎｋｉ.１００１－４１７９.２０１８.１７.００２
㊀㊀在当前全面推行河长制的大背景下ꎬ地方各级政府对辖区水环境问题非常重视ꎬ特别是在行政交界地区ꎬ水系河湖的环境问题更是各方关注的焦点ꎮ汉江作为长江的最大支流ꎬ其上游末端的丹江口水库是南水北调中线工程的水源地ꎬ担负着缓解我国北方用水压力的重任ꎻ中下游干流流经了１４个县市区ꎬ也是湖北㊁河南两省重要的工农业取水和居民用水水源地ꎮ然而由于近年来汉江中下游水体富营养化加剧ꎬ水华现象频发[１]ꎮ自１９９２年春季水华首次大规模暴发以来ꎬ几乎隔年就会爆发ꎬ对沿江水体生态环境造成较大影响ꎬ特别是在２０１０年以后ꎬ水华暴发频率更高ꎬ且规模呈逐步扩大趋势ꎬ严重威胁了区域生态安全ꎬ给全面实施河长制工作带来了新的挑战[２]ꎮ
作为河流水华的典型代表ꎬ汉江水华本质为硅藻
水华ꎬ不同于出现在湖泊㊁水库等静水生态系统中的蓝㊁绿藻水华ꎬ大多数硅藻对低温耐受性强ꎬ且喜好生活在有一定流速的水体ꎬ除了对氮㊁磷等营养盐有一定
需求外ꎬ还需利用环境中的硅酸盐来合成细胞壁ꎬ因此硅含量也是影响硅藻生长的一个关键因子ꎬ这些均为汉江水华在特定季节(春季)特定水文条件(枯水期)下的发生提供了前提条件ꎮ对于硅藻水华的成因及生物学原理ꎬ国内外已有相关研究成果ꎬ一般来说ꎬ藻类水华是多种环境因子综合作用的结果ꎬ其成因普遍认为是较高的营养盐加适宜的气象和水文条件所致ꎮ但对于硅藻水华ꎬ由于其种类繁多ꎬ生境较广ꎬ不同生态系统中水华形成的原因也可能存在差异ꎬ如大多认为河流型水华的发生归因于低流速㊁高营养盐和适中温度[３]ꎮ但也有学者指出ꎬ大型水利工程尤其是拦河大坝的建设对河流浮游生物结构会产生十分显著的影响[４－５]ꎮ其中ꎬ谢平等甚至指出ꎬ氮㊁磷等水质因子和水温等气候因子不是制约汉江水华发生的关键因子ꎬ
水利工程影响下的流量㊁流速等水文因子才是制约汉江水华发生的关键因子[６]ꎮ
通过对最新研究成果分析发现ꎬ目前对于硅藻水
㊀㊀人㊀民㊀长㊀江２０１８年㊀
华越来越形成这样一个共识:河流中水文状况㊁降水㊁温度等物理因素往往比水体营养盐水平等更为重要ꎬ而水文因子在水华暴发过程中很可能就是限制性因素[７]ꎮ基于该理论ꎬ作为流域管理机构的长江水利委员会通过汉江中下游梯级水库联合调度的方法治理汉江水华ꎬ曾一度取得了较好的效果ꎮ但从２０１８年２月最新暴发的水华情况来看ꎬ汉江水华形势有了新的变化ꎬ运用流量调节方法受到了一定的制约ꎮ本文拟就汉江水华暴发的新形势进行详细分析ꎬ并就新问题提出了新的对策方案ꎬ为积极推进河长制及汉江水华防治工作提供科学参考ꎮ
１㊀２０１８年汉江水华暴发过程
２０１８年２月上旬ꎬ经沿江水文站网工作人员调查
了解ꎬ汉江中下游河段水体出现异常ꎬ疑似发生水华ꎮ经环境监测人员现场监测后确认ꎬ从２月８日开始ꎬ汉江皇庄以下河段呈现轻微水华现象ꎬ河段水体颜色出现异常ꎬ并不断加深ꎻ至２月１１日ꎬ皇庄以下河段水体颜色加深ꎬ呈现棕褐色ꎬ并伴有浓烈的腥臭味ꎬ由此判断汉江又一次暴发了硅藻水华ꎮ为确保汉江中下游城乡居民用水安全ꎬ长江水利委员会启动应急预案ꎬ加大梯级水库群下泄流量进行流量调节ꎬ同时在汉江中下游皇庄至武汉约４００ｋｍ江段上开展了藻类逐日监测ꎮ至３月１８日ꎬ全河段水华现象明显消退ꎬ水体颜色由棕褐色转浅绿色最后至无色ꎮ此次水华历时３０余天ꎬ为有资料记载以来历时最长的一次ꎮ
本次监测共设置了皇庄㊁沙洋㊁岳口㊁仙桃㊁汉川㊁宗关等６个断面(断面布置如图１所示)ꎬ其中皇庄代表为兴隆库区的入库断面ꎬ沙洋为兴隆库区断面ꎬ岳口㊁仙桃㊁汉川分别为兴隆大坝下游河段断面ꎬ而宗关则代表汉江最下游近入河口断面ꎮ断面具体监测参数包括水温㊁ｐＨ㊁溶解氧㊁饱和度㊁叶绿素ａ㊁藻密度㊁藻类优势种以及相应的水文参数
ꎮ
图１㊀应急监测断面布置示意
Ｆｉｇ.１㊀Ｔｈｅｓｃｈｅｍａｔｉｃｄｉａｇｒａｍｏｆｅｍｅｒｇｅｎｃｙｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｓｅｃｔｉｏｎ
自水华暴发后ꎬ长江委立即启动应急预案ꎬ加大丹
江口㊁崔家营㊁兴隆等水利枢纽的下泄流量ꎬ同时增大引江济汉工程向汉江和东荆河的补水流量ꎬ以增加下
游河段水位流量ꎬ消除水华发生的关键水文因子ꎮ沿江各地政府应急联动ꎬ管控沿江污染源排放ꎬ以限制水华发生的营养盐因子ꎮ监测结果显示ꎬ２月１２~２２日期间ꎬ皇庄站流量在８３４~９６２ｍ３/ｓ之间变动ꎬ兴隆站在６４８~８９０ｍ３/ｓ之间变动ꎬ仙桃站流量在８３４~９６２ｍ３/ｓ之间变动ꎬ皇庄㊁沙洋断面平均流速在０.４~０.５ｍ/ｓ之间变动ꎻ兴隆和仙桃站在０.６~０.８ｍ/ｓ之间变动ꎻ水华暴发期各监测断面水温最低为８.５ħꎬ最高为
１７.７ħꎬ其中沙洋断面平均温度为１０ħꎬ仙桃断面平均温度为１１ħꎬ宗关断面平均温度为１２.６ħꎻｐＨ值由初期的８.１上升至８.９ꎻ溶解氧变化范围为９.７１~１５.７ｍｇ/Ｌꎬ其饱和度一度达到了１５１％ꎮ以上参数均超过了硅藻水华暴发的警戒值(水温ȡ１０ħꎬｐＨȡ８.０ꎬＤＯȡ１２ｍｇ/Ｌ)[８]ꎬ可见此次汉江水华暴发程度较大ꎮ通过对各断面藻密度的监测发现(图２)ꎬ水华暴发的极值点出现在２月２１日前后ꎬ即水华暴发后将近１０ｄꎬ位于汉江下游入河口的宗关断面藻密度达到了３２００万ｃｅｌｌ/Ｌꎬ之后呈下降趋势ꎬ但下降不明显ꎻ至３
月５日ꎬ藻密度才开始显著下降ꎬ至３月７日ꎬ各断面下降至５００万ｃｅｌｌ/Ｌ左右ꎬ同时ꎬ在皇庄断面监测到的优势种由原来的硅藻单优势转变为硅藻和绿藻双优势ꎬ由此说明ꎬ硅藻群体开始衰亡ꎬ新的藻种占据了优势ꎬ硅藻水华开始消退ꎻ至３月９日ꎬ各监测断面水体颜色逐步趋于正常ꎬ各断面藻密度在１４０万~３２０万ｃｅｌｌ/Ｌ之间ꎻ至３月１３日ꎬ受晴朗天气状况影响ꎬ藻密度有小幅上升ꎬ在５６８万~６８８万ｃｅｌｌ/Ｌ之间ꎬ但全江段水体表观基本恢复正常ꎬ水体无色无味
ꎮ
图２㊀水华暴发期各断面藻密度变化趋势Ｆｉｇ.２㊀Ｔｈｅｖａｒｉａｔｉｏｎｔｒｅｎｄｏｆａｌｇａｅｄｅｎｓｉｔｙｉｎｄｉｆｆｅｒｅｎｔｓｅｃｔｉｏｎｓｉｎｗａｔｅｒｂｌｏｏｍｐｅｒｉｏｄ
２㊀水华成因分析
对于之前汉江水华的成因分析ꎬ大多数研究结果主要集中在３个方面:①水质因素ꎮ汉江中下游地区排污量日益严重ꎬ藻类生长所需的氮㊁磷等营养盐过剩ꎮ②气候因素ꎮ春季气温偏暖ꎬ加之合适的光照条件ꎬ促进藻类大量繁殖ꎮ③水文因素ꎮ受长江较高水
８
㊀第１７期㊀㊀㊀王㊀俊ꎬ等:２０１８年汉江中下游水华成因分析与治理对策
位顶托和汉江流量减少的共同作用ꎬ汉江水流速度变缓ꎬ流速减小ꎬ水体表现出湖泊特性ꎬ为水华的发生提供了环境
[９－１０]
ꎮ但纵观此次水华ꎬ相比过去形成条
件ꎬ又出现了新情势:
(１)水华暴发范围扩大ꎮ之前发生的水华主要集
中在仙桃至武汉新沟段ꎬ水华暴发峰值影响范围约离河口２００ｋｍ区域为主ꎬ而此次暴发的水华延伸到了皇庄断面ꎬ距离入河口４００余ｋｍꎬ在兴隆库区的沙洋断
面监测到的水华暴发期藻密度达到了１７００万ｃｅｌｌ/Ｌꎬ由此说明ꎬ水华暴发区已经延伸至兴隆库区ꎮ
(２)在大流量冲刷下水华日久不退ꎮ针对过去水
华的研究ꎬ很多研究表明当仙桃断面流量在５００ｍ３
/ｓ以上时ꎬ水华便可逐步消退ꎻ殷大聪等还利用历史资料分析得出ꎬ通过水库水量联合调度ꎬ使仙桃站的流量大于８００ｍ３/ｓꎬ对应满足９０％保证率时可防治水华[１１]ꎮ但此次从水华暴发初期ꎬ丹江口㊁兴隆等加大下泄流量ꎬ仙桃站流量保持在８００ｍ３
/ｓ以上ꎬ甚至最大时达
到了１２３０ｍ３
/ｓꎬ水华现象仍不见好转ꎮ
面对如此形势ꎬ我们结合水华暴发期的监测资料
及历史经验ꎬ总结分析了以下几点成因ꎮ
２.１㊀硅藻优势藻种种源问题
一直以来针对汉江硅藻水华的优势种均是以小环
藻为研究对象[１２]ꎬ但也有部分学者如郑玲玲㊁杨强等通过电子显微镜扫描后发现汉江水华优势种为冠盘藻[１３－１４]ꎮ小环藻和冠盘藻虽说同属硅藻ꎬ但其生活习性存在一定差异ꎮ如小环藻更喜好静水且磷充足的环境ꎬ而冠盘藻更容易在水体扰动较大ꎬ具有一定的流速及营养盐浓度波动较大的环境中占优势ꎮ所以针对此次水华ꎬ在上游不断增加来水情况下藻类仍占优势等情况推断ꎬ此次水华优势种极可能为冠盘藻ꎬ而非小环藻ꎮ通过对优势藻种的进一步鉴定ꎬ确定本次水华优势种为汉氏冠盘藻(Ｓｔｅｐｈａｎｏｄｉｓｃｕｓｈａｎｔｚｓｃｈｉｉ)ꎬ分类上归属硅藻门㊁中心纲㊁圆筛藻目㊁圆筛藻科㊁冠盘藻属ꎮ镜检图片见图
３ꎮ
图３㊀水华优势种鉴定图片
Ｆｉｇ.３㊀Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｄｏｍｉｎａｎｔｓｐｅｃｉｅｓｏｆｗａｔｅｒｂｌｏｏｍ
２.２㊀污染源控制问题
从兴隆水库的入库端皇庄断面监测的水华现象可知ꎬ今年的水华已经延伸至兴隆库区ꎬ由此可见ꎬ目前兴隆库区的水体富营养化程度处于逐步加剧的过程ꎮ根据长江水利委员会２月份的水质监测资料可知(表
１)ꎬ水体从丹江口库区流经襄阳后ꎬ在余家湖断面显示其氨氮和硝氮含量均有了一定程度的提高ꎬ由此说明兴隆库区水体接纳了部分上游和库区的污染物ꎬ其中就包含了来自襄阳等上游城市的排污ꎻ而在仙桃㊁集家嘴(入河口)发现其氮㊁磷含量也呈逐步升高的趋势ꎬ由此可知ꎬ汉江中下游水体正遭受着沿江面源污染的侵袭ꎬ沿江两岸的治污工作任重而道远ꎮ通过监测断面氮磷比的对比发现ꎬ仙桃㊁集家嘴的氮磷比更接近适合藻类繁殖的阈值(氮磷比＝１３)[１５]ꎬ而余家湖断面
的氮磷比到了８６ꎬ远远超过藻类适宜的范畴ꎬ这也解释了为何在襄阳河段附近还未出现水华ꎮ
表１㊀汉江中下游部分断面２月份营养盐监测结果Ｔａｂ.１㊀Ｔｈｅｎｕｔｒｉｅｎｔｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｒｅｓｕｌｔｓｏｆｐａｒｔｉａｌ
ｓｅｃｔｉｏｎｓｉｎＦｅｂｒｕａｒｙ
断面名称
氨氮/
(ｍｇ Ｌ－１)硝氮/
(ｍｇ Ｌ－１)总氮/(ｍｇ Ｌ－１)总磷/
(ｍｇ Ｌ－１)
氮磷比丹江口坝下０.０９１.２４１.４４０.０３４８余家湖０.１２１.６０１.７２０.０２８６仙桃０.０１１.７６１.７７０.０９１９集家嘴
０.２１
１.６８
１.８９
０.１０
１８
２.３㊀特殊的水文气象情势
通过图２各监测断面的藻密度变化趋势分析可知ꎬ各监测断面从最上游的沙洋至近河口的宗关ꎬ藻密度呈现递增的趋势ꎬ在时空分布上呈现一种 时滞 现象ꎬ主要原因为下游河段除了承受自身的藻类繁殖ꎬ还需接受上游冲下来的藻群ꎬ呈现一种累积的状态ꎮ同时ꎬ受天气原因的影响ꎬ藻类繁殖能力也出现波动ꎬ这为 时滞 现象的另一方面ꎬ如在２月２０日经历了降雨之后ꎬ各断面藻密度在２１ꎬ２２日均出现了不同程度下降ꎬ而之后随着天气转晴ꎬ藻密度又有上升趋势ꎮ由此说明ꎬ气候原因特别是光照在水华暴发过程中起到了重要的作用ꎮ再看图２各监测断面的藻密度变化趋势ꎬ从２月２０日至３月２日左右ꎬ兴隆以下断面藻密度均有下降趋势ꎬ这可能就是水量调度的效果ꎬ从一定程度上遏制了藻类的进一步暴发ꎻ但在沙洋断面同时期却不降反升ꎬ故需分析为何其上游的丹江口水量调度效果不显著ꎮ从相关水文监测资料分析发现ꎬ以３月３日为例ꎬ同期皇庄和沙洋站的断面流量均为１１００ｍ３/ｓꎬ但断面流速却相差较大ꎬ皇庄站断面流速为０.
７５ｍ/ｓꎬ而沙洋站则只有０.３１ｍ/ｓꎬ由此可见ꎬ兴隆库９
㊀㊀人㊀民㊀长㊀江２０１８年㊀
区的存在 弱化 了上游水量冲刷的效果ꎬ同时给库区
藻类的繁殖提供了缓冲空间ꎮ因此ꎬ推测此次水华日
久未衰的主因在于兴隆库区水华未能得到有效控制ꎬ
随着兴隆水利枢纽下泄流量的增加ꎬ藻类被源源不断
地输送至坝下游ꎬ导致宏观上表现为丹江口水量调度
作用不明显ꎮ
２.４㊀其他方面的原因
以上三方面可能是造成此次水华暴发程度超预期
的主要原因ꎮ除此之外ꎬ有关学者认为长江水位的顶
托作用及汉江中下游大幅下降的泥沙含量问题对水华
的发生也起了一定的作用[１０ꎬ１５]ꎮ通过查阅水华暴发期汉口水文站水位流量资料发现ꎬ近期长江武汉段水
位较同时期高ꎬ以２月１０日汉口站水文情势为例ꎬ当
天断面平均流量为１５１００ｍ３/ｓꎬ较２月份多年平均流量(约１００００ｍ３/ｓ)高出了近５０％ꎬ由此可见ꎬ长江水位顶托作用减小了汉江中下游水面比降ꎬ从一定程度上降低了水面流速ꎬ对抑制水华的发生产生了不利影响ꎮ对于汉江泥沙问题ꎬ随着梯级水库群的建立ꎬ下游河段水体泥沙含量越来越低ꎬ从藻类生理特性上分析ꎬ这将放大光照对藻类繁殖的作用ꎮ由于硅藻表面的硅壳质量较重ꎬ一般其是悬浮于水体中下位置ꎬ这与蓝藻等漂浮于水体表面不同ꎮ水体中的泥沙原本可以为硅藻遮挡一部分阳光ꎬ阻碍其进行光合作用生长ꎬ但随着泥沙含量的减小ꎬ光照更容易穿透水体ꎬ为藻类生长提供更充足的光照ꎬ导致在相同天气条件下也更容易暴发水华ꎮ除此之外ꎬ引江济汉工程的应急调度对本次水华的抑制作用效果存疑ꎮ如图１所示ꎬ引江济汉出水口位于兴隆水利枢纽下游ꎬ对于本次发生在兴隆库区的水华而言ꎬ该工程的应急调度显然是没有作用的ꎻ而对于发生在兴隆水利枢纽下游河道的水华ꎬ引江济汉工程２００ｍ３/ｓ的调水规模对下游河道的稀释作用有限ꎬ反而从营养盐角度来说ꎬ由于长江干流氮磷营养盐含量要明显高于汉江ꎬ因此引江济汉工程将长江水调入汉江后ꎬ从某种意义上来说是对汉江下游发生水华河道营养盐的补充ꎬ反而还会加剧水华暴发的风险ꎮ３㊀河长制下治理对策
通过以上对此次水华暴发的主要原因分析ꎬ提出
以下几点治理对策ꎮ
３.１㊀严控污染输入
汉江中下游水体富营养化严重是水华发生的根本
原因ꎮ目前汉江中下游水体中氮磷含量较高ꎬ已充分
满足水华形成的必要条件ꎮ随着今年水华范围的进一
步延伸ꎬ说明汉江中下游的流域污染防止工作还需进一步加强ꎬ特别是在河长制管理框架下ꎬ汉江河长制应分段落实到位ꎬ沿江各地市应充分重视本河段内污染控制工作ꎬ严防不达标的工农业废水㊁生活污水等直排入河ꎬ逐步提高面源污染的防控能力ꎬ尤其在兴隆库区ꎬ应集中进行污染源排查和管控ꎬ压减污染物排放入河ꎮ２０１８年ꎬ在河长制推动下湖北省率先出台了«湖北省汉江中下游流域污水综合排放标准»(简称«汉江标准»)ꎮ«汉江标准»比现有１８个行业排放标准总体在 重点保护水域 提严了４５％左右ꎬ在 一般保护水域 提严了３５％左右ꎬ这将有利于倒逼企业转型升级㊁推动绿色发展ꎬ促进流域产业结构优化和空间布局合理调整ꎬ改善汉江水环境质量问题ꎮ因此相关部门应在新时期治水理念下严格执行新标准ꎬ只有改善汉江整体水生态环境ꎬ才是永久防治汉江水华发生的根本方法ꎮ
３.２㊀优化水量调度方案
通过水库群联合调度ꎬ调节生态流量是防治汉江水华的应急办法ꎮ生态调度的目的是尽量消除水华形成的水文条件ꎬ防止水华发生ꎮ通过此次水华应急调度得到的启示ꎬ今后应进一步优化调度方案ꎬ特别是在水华暴发前的敏感时期ꎬ如发现在兴隆库区有出现水华迹象ꎬ首先应加大兴隆的下泄流量ꎬ降低库水位ꎬ拉升库区及坝下游河段的水面流速ꎬ以控制藻类繁殖的总体水文环境ꎻ然后再加大丹江口下泄流量ꎬ进一步增加库区水面流速ꎬ补充库区水量ꎬ稀释藻类密度ꎮ对引江济汉等调水工程的使用应根据周围环境条件谨慎选择ꎬ且不可盲目决策ꎮ从此次水量调度的经验来看ꎬ过早增加丹江口的下泄水量对水华防控帮助有限ꎬ甚至是浪费了宝贵的南水北调水源ꎮ此外ꎬ鉴于兴隆库区水体富营养化日益严重ꎬ日常库区换水频率还需增加ꎮ以兴隆库区４.８５亿ｍ３设计库容计算ꎬ如按应急调度时的８００ｍ３/ｓ流量进行下泄换水ꎬ则最少也需要１周左右ꎬ这对水华暴发期藻类控制是极为不利的ꎮ
３.３㊀完善管理机制
考虑到汉江水环境保护工作是一项长远的工程ꎬ汉江流域的生态环境涉及沿江６省市的２０个地区㊁７８个县市约４０００万人民对美好生活的追求ꎬ故应积极完善相关管理机制ꎬ加强汉江流域水量水质统一管理ꎬ强化流域机构协调㊁指导㊁监督㊁监测作用ꎬ特别是在 节水优先㊁空间均衡㊁系统治理㊁两手发力 的新时期水利工作方针指导下ꎬ各级政府部门要积极协同高等院校㊁科研院所提高科研创新能力ꎬ研究系统完善的应用管理机制ꎬ保证河湖长制长效运行ꎬ为建设生态优美的流域环境提供保障ꎮ
０１
㊀第１７期㊀㊀㊀王㊀俊ꎬ等:２０１８年汉江中下游水华成因分析与治理对策
４㊀结语
(１)此次汉江水华历时３０余天ꎬ为有资料记载以来历时最长的一次ꎮ本次硅藻水华优势种为汉氏冠盘藻(Ｓｔｅｐｈａｎｏｄｉｓｃｕｓｈａｎｔｚｓｃｈｉｉ)ꎬ暴发期其藻密度最高达到了３２００万ｃｅｌｌ/Ｌꎮ水华影响范围从原先的武汉至仙桃段延伸至了兴隆库区ꎬ水华形势有了新的变化ꎮ(２)长江水利委员会在水华暴发期的应急调度措施显著遏制了水华现象的进一步加剧ꎬ发挥了良好的作用ꎮ随着汉江中下游梯级水库建设的逐步完成ꎬ水华形势发生了一定的变化ꎬ对应的应急调度方案仍可进一步优化ꎬ这给流域应急调度工作带来了新的启示和新的要求ꎮ
(３)水华发生的根本原因是汉江中下游水体富营养化问题ꎬ所以在目前形势下ꎬ应以全面实施河长制为契机ꎬ严控污染输入ꎬ加强流域面源防控能力ꎬ改善流域水生态环境ꎻ流域水量调度作为水华暴发期的应急措施ꎬ在面临不断变化的环境问题时需要逐步优化和完善ꎬ以提升流域机构在河长制中的协调㊁指导㊁监督㊁监测作用ꎮ
致谢
感谢长江水利委员会水文局㊁长江流域水环境监测中心等单位的同志在采样㊁样品测试等方面付出的辛勤劳动ꎬ同时也感谢中科院南京地理湖泊所陈宇炜研究员㊁上海师范大学王全喜教授在藻类鉴定方面提供的技术支持ꎮ
参考文献:
[１]㊀窦明ꎬ谢平ꎬ夏军ꎬ等.汉江水华问题研究[Ｊ].水科学进展ꎬ２００２(５):５５７－５６１.[２]㊀张德兵ꎬ钱宝ꎬ张育德.汉江水华的特征水质参数分析[Ｊ].水资源研究ꎬ２０１６(４):４０２－４０８.
[３]㊀潘晓洁ꎬ朱爱民ꎬ郑志伟ꎬ等.汉江中下游春季浮游植物群落结构特征及其影响因素[Ｊ].生态学杂志ꎬ２０１４(１):３３－４０.
[４]㊀谢平ꎬ窦明ꎬ夏军.南水北调中线工程不同调水方案下的汉江水华发生概率计算模型[Ｊ].水利学报ꎬ２００５(６):７２７－７３２.
[５]㊀李柏山ꎬ李海燕ꎬ周培疆.汉江流域水电梯级开发对生态环境影响评价研究[Ｊ].人民长江ꎬ２０１６ꎬ４７(２３):１６－２２.
[６]㊀谢平ꎬ夏军ꎬ窦明ꎬ等.南水北调中线工程对汉江中下游水华的影响及对策研究(Ⅰ) 汉江水华发生的关键因子分析[Ｊ].自然
资源学报ꎬ２００４(４):４１８－４２３.
[７]㊀任杰ꎬ朱广伟ꎬ金颖薇ꎬ等.换水率和营养水平对太湖流域横山水库硅藻水华的影响[Ｊ].湖泊科学ꎬ２０１７(３):６０４－６１６.
[８]㊀卢大远ꎬ刘培刚ꎬ范天俞ꎬ等.汉江下游突发 水华 的调查研究[Ｊ].环境科学研究ꎬ２０００(２):２８－３１.
[９]㊀王红萍ꎬ夏军ꎬ谢平ꎬ等.汉江水华水文因素作用机理 基于藻类生长动力学的研究[Ｊ].长江流域资源与环境ꎬ２００４(３):２８２－２８５.
[１０]㊀吴兴华ꎬ殷大聪ꎬ李翀ꎬ等.２０１５－２０１６年汉江中下游硅藻水华发生成因分析[Ｊ].水生态学杂志ꎬ２０１７(６):１９－２６.
[１１]㊀殷大聪ꎬ尹正杰ꎬ杨春花ꎬ等.控制汉江中下游春季硅藻水华的关键水文阈值及调度策略[Ｊ].中国水利ꎬ２０１７(９):３１－３４.
[１２]㊀况琪军ꎬ谭渝云ꎬ万登榜ꎬ等.汉江中下游江段藻类现状调查及 水华 成因分析[Ｊ].长江流域资源与环境ꎬ２０００(１):６４－７１. [１３]㊀杨强ꎬ谢平ꎬ徐军ꎬ等.河流型硅藻水华研究进展[Ｊ].长江流域资源与环境ꎬ２０１１(Ｓ１):１５９－１６５.
[１４]㊀郑凌凌.汉江硅藻水华优势种生理生态学研究[Ｄ].福州:福建师范大学ꎬ２００５.
[１５]㊀王培丽.从水动力和营养角度探讨汉江硅藻水华发生机制的研究[Ｄ].武汉:华中农业大学ꎬ２０１０.
(编辑:刘媛)
Ｃａｕｓｅｓａｎａｌｙｓｉｓｏｆｗａｔｅｒｂｌｏｏｍｉｎｍｉｄｄｌｅａｎｄｌｏｗｅｒｒｅａｃｈｅｓ
ｏｆＨａｎｊｉａｎｇＲｉｖｅｒｉｎ２０１８ａｎｄｉｔｓｃｏｕｎｔｅｒｍｅａｓｕｒｅｓ
ＷＡＮＧＪｕｎꎬＷＡＮＧＪｉｎｃｈｅｎｇꎬＸＵＪｉａｎｑｉｕꎬＱＩＡＮＢａｏ
(ＢｕｒｅａｕｏｆＨｙｄｒｏｌｏｇｙꎬＣｈａｎｇｊｉａｎｇＲｉｖｅｒＷａｔｅｒＲｅｓｏｕｒｃｅｓＣｏｍｍｉｓｓｉｏｎꎬＷｕｈａｎ４３００１０ꎬＣｈｉｎａ)
Ａｂｓｔｒａｃｔ:㊀ＩｎＦｅｂｒｕａｒｙ２０１８ꎬｄｉａｔｏｍｂｌｏｏｍａｇａｉｎｏｃｃｕｒｒｅｄｉｎｔｈｅｍｉｄｄｌｅａｎｄｌｏｗｅｒｒｅａｃｈｅｓｏｆｔｈｅＨａｎｊｉａｎｇＲｉｖｅｒａｎｄｌａｓｔｅｄｍｏｒｅｔｈａｎ３０ｄａｙｓｆｒｏｍＦｅｂｒｕａｒｙ８ｔｏｍｉｄ－ｌａｔｅＭａｒｃｈꎬｗｈｉｃｈｗａｓｔｈｅｌｏｎｇｅｓｔｏｎｅｉｎｒｅｃｏｒｄｅｄｄａｔａ.ＳｉｎｃｅｔｈｅｏｕｔｂｒｅａｋｏｆｗａｔｅｒｂｌｏｏｍꎬｔｈｅＣｈａｎｇｊｉａｎｇＷａｔｅｒＲｅｓｏｕｒｃｅｓＣｏｍｍｉｓｓｉｏｎｐｒｏｍｐｔｌｙｓｔａｒｔｅｄｅｍｅｒｇｅｎｃｙｐｌａｎａｎｄｏｐｅｒａｔｅｄｔｈｅｃａｓｃａｄｅｒｅｓｅｒｖｏｉｒｓｏｎｔｈｅｍｉｄｄｌｅａｎｄｌｏｗｅｒｒｅａｃｈｅｓｏｆｔｈｅＨａｎｊｉａｎｇＲｉｖｅｒｔｏｒｅｇｕｌａｔｅｆｌｏｗｆｏｒｃｏｎｔｒｏｌｌｉｎｇｉｔｓｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ.Ａｔｔｈｅｓａｍｅｔｉｍｅꎬｓｉｘｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｓｅｃｔｉｏｎｓｗｅｒｅｓｅｔｕｐｉｎｔｈｅｍｉｄｄｌｅａｎｄｌｏｗｅｒｒｅａｃｈｅｓｆｏｒｄａｉｌｙｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ.ＴｈｅｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｔｈｅｄｏｍｉｎａｎｔｓｐｅｃｉｅｓｏｆｄｉａｔｏｍｓｉｎｔｈｉｓｂｌｏｏｍｗａｓＳｔｅｐｈａｎｏｄｉｓｃｕｓｈａｎｔｚｓｃｈｉｉꎬｔｈｅａｌｇａｅｄｅｎｓｉｔｙｒｅａｃｈｅｄｕｐｔｏ３２ｍｉｌｌｉｏｎｃｅｌｌｓ/Ｌｄｕｒｉｎｇｔｈｅｏｕｔｂｒｅａｋｐｅｒｉ￣ｏｄａｎｄｉｔｓｉｎｆｌｕｅｎｃｅｓｃｏｐｅｅｘｔｅｎｄｕｐｓｔｒｅａｍｔｏＸｉｎｇｌｏｎｇＲｅｓｅｒｖｏｉｒａｒｅａꎬｍｏｒｅｕｐｓｔｒｅａｍｔｈａｎｐｒｅｖｉｏｕｓＸｉａｎｔａｏｒｅａｃｈ.Ａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓꎬｓｅｖｅｒａｌｃａｕｓｅｓｆｏｒｔｈｅｏｃｃｕｒｒｅｎｃｅｏｆｔｈｅｗａｔｅｒｂｌｏｏｍａｒｅｓｕｍｍａｒｉｚｅｄꎬｉｎｃｌｕｄｉｎｇｄｉａｔｏｍｄｏｍｉｎａｎｔｓｐｅｃｉｅｓｓｏｕｒｃｅꎬｐｏｌｌｕｔｉｏｎｓｏｕｒｃｅｃｏｎｔｒｏｌｌｉｎｇａｎｄｓｐｅｃｉａｌｈｙｄｒｏ－ｍｅｔｅｏｒｏｌｏｇｉｃａｌｓｉｔｕａｔｉｏｎｓꎬｅｔｃ.ꎬａｎｄｓｅｖｅｒａｌｃｏｕｎｔｅｒｍｅａｓｕｒｅｓａｒｅｐｕｔｆｏｒ￣ｗａｒｄꎬｉｎｃｌｕｄｉｎｇｓｔｒｉｃｔｃｏｎｔｒｏｌｏｆｐｏｌｌｕｔｉｏｎｉｎｐｕｔꎬｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｏｆｗａｔｅｒｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇｓｃｈｅｍｅａｎｄｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔｏｆｍａｎａｇｅｍｅｎｔｍｅｃｈａ￣ｎｉｓｍ.ＨｏｗｅｖｅｒꎬｔｏｐｅｒｍａｎｅｎｔｌｙｓｏｌｖｅｔｈｅｄｉａｔｏｍｂｌｏｏｍｐｒｏｂｌｅｍꎬｉｔｉｓａｌｓｏｎｅｃｅｓｓａｒｙｆｏｒｌｏｃａｌｇｏｖｅｒｎｍｅｎｔｓａｔａｌｌｌｅｖｅｌｓｔｏｗｏｒｋａｃｔｉｖｅｌｙｕｎｄｅｒｔｈｅｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓｏｆｔｈｅｃｕｒｒｅｎｔｒｉｖｅｒｈｅａｄｓｙｓｔｅｍｔｏｐｒｏｔｅｃｔｔｈｅｗａｔｅｒｅｃｏｌｏｇｉｃａｌｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｏｆｔｈｅＨａｎｊｉａｎｇＲｉｖｅｒｉｎａｎａｌｌ－ｒｏｕｎｄｗａｙａｎｄｔｈｏｒｏｕｇｈｌｙｓｏｌｖｅｔｈｅｐｒｏｂｌｅｍｏｆｎｏｎ－ｐｏｉｎｔｓｏｕｒｃｅｐｏｌｌｕｔｉｏｎｉｎｔｈｅｒｉｖｅｒｂａｓｉｎ.
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ:㊀ｄｉａｔｏｍｂｌｏｏｍｓꎻｗａｔｅｒｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇꎻａｌｇａｅｍｏｒｎｉｔｏｒｉｎｇꎻｔｈｅｒｉｖｅｒｈｅａｄｓｙｓｔｅｍꎻＨａｎｊｉａｎｇＲｉｖｅｒＢａｓｉｎ
１１。