水库蓝藻的危害和处理措施
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
水库蓝藻的危害和处理措施
摘要:蓝藻是一种元和生物,该生物的细胞中含有大量的藻蓝素,因此该生物
呈蓝色,也有人将其叫做“蓝细菌”在水中比较常见。
蓝藻没有叶绿体,但是有内
囊体,内囊体中含有可以光合作用的光合色素。
部分的蓝藻生物具有固氮功能。
在夏季的时候,由于温度较高,常常会出现蓝藻爆发的现象,蓝藻的繁殖速度极快,对水库水质造成的损害十分严重。
如果对其处理不当,出现药物残留或者蓝
藻毒素爆发等问题,对水域中物种的影响十分大。
关键词:蓝藻;危害;处理措施
引言:龟石水库位于富川境内柳家乡长溪江村黄牛头处,它是一座及防洪、供水、灌溉、水
源保护等多种功能为一体的水利工程项目。
龟石水库是贺州市地区最重要的一个饮用水供给源,在二零零三年的时候,龟石水库就被定为了贺州市饮用水水源地,为贺州市城镇百分之
八十以上的居民提供原水供应,龟石水库的供水区域包括了贺州城区,钟山县城以及沿江的
一些乡镇等,供水人口达到三十万人,供水的规模也是十分大的,供水的规模已经达到每天
十五万立方以上,年供水量在4531万立方左右。
由此我们可以看到,对该水库水资源实施
保护措施,加强对该流域水安全的管理与控制,对于该水库的发展而言有多重要。
但是,就
有关调查显示,龟石水库具有较高的蓝藻水华爆发危险,会对饮用水的安全带来极大的影响,为了防止出现水资源被污染,供水无法饮用的情况出现,本文就对蓝藻的生物特性以及危害
性进行相应的分析,提出一些处理蓝藻的措施方法。
一、蓝藻的生物学特性
蓝藻的繁衍历史十分久远,自远古时代开始蓝藻生物就已经开始出现,蓝藻是一种单细
胞结构的生物,它的细胞中一般有呈颗粒状或者是呈网状的细胞核物质,其中包含有一些染
色体与色素等,分布比较均匀。
在显微镜下不容易辨认出来。
蓝藻生物没有核膜与核仁,因
此也被称之为原核生物,与之有相同称呼的还有细菌。
蓝藻的繁殖方式十分灵活,它可以进
行无性繁殖也可以进行营养繁殖,营养繁殖又可以具体划分为分裂繁殖与破裂繁殖等。
蓝藻
是一种可以进行光合放氧的生物,有部分的蓝藻生物可以将空气中的氮气固定,实现生物固
氮功能,但是也有部分的蓝藻生物,它们带有一定的毒性,在死亡之后会散发出蓝藻毒素。
蓝藻喜欢在有机质较为丰富并且pH值较高的水体中生活,并且随着温度的不断上升,水体
中的生物就会代谢出更多的有机质,蓝藻的繁殖速度会迅速加快。
目前世界上已知的蓝藻种
类有两千多种,我国发现的蓝藻种类就有九百多种,它们的分布十分广泛,大部分大都是在
湖泊江河中,有少数的在海水中,如果按照危害性的大小来对蓝藻进行分类,从高到低我们
大致可以将其分为微囊藻、螺旋藻、颤藻这几个种类。
微囊藻又被称之为蓝绿藻,在夏季高
温季节时就会大量的繁殖,蓝藻一旦大量成群繁殖,就会使水体的养分失去平衡。
并且随着
温度的不断上升,蓝藻的繁殖速度会不断加快,而由于光合作用的不断增强,水体的pH值
也会不断上升,而这也会加快蓝藻的繁殖速度,按照这样的模式不断循环下去就会形成恶性
循环。
蓝藻的繁殖具有以下特性:
喜强光、高温、静水
蓝藻的营养摄取方式是利用光合作用自动进行有机物的摄取,与光合细菌的生存方式有
一定的相似之处,它们运转的能源来源渠道都是通过光合作用,蓝藻可以直接将空气中的二
氧化碳与氮吸收,二氧化碳的吸收方式是通过类囊体,氮气的吸收方式是通过异形胞或者其
他方式。
蓝藻的大量繁殖环境主要在温度高于二十八摄氏度,并且pH值较高的水体中,爆
发季节多在雨水较少的夏季。
在缺碳的水体中,也就是总碱度较低的水体中繁殖能力会增强
当水体中,水的总碱度值低于二十时,这是由于水体中碳供应严重缺失,大部分的藻类
生物无法生存,但是这恰好给蓝藻的繁殖提供了机会,可以实现自主固碳的蓝藻失去了对手,由此导致蓝藻大量爆发。
二、蓝藻的危害
(1)蓝藻在大量繁殖时,会消耗大量的氧气,就会导致水中的其他水生动植物因为缺
氧而死,并且蓝藻在死亡之后代谢出来的物资,会加剧水体的缺氧。
如果蓝藻在湖泊水库等
大型的水体中爆发,浮游在水中的蓝藻会释放出大量的有毒物质,影响水中其他生物的生存,这一危害主要发生在蓝藻死亡之后,死亡的蓝藻会散发出大量的藻毒素,导致水中的生物中毒,蓝藻在正常生存阶段,散发出的毒素并不会有太多,对水中生物的影响也不会太大。
但是,有研究证明,蓝藻死亡后散发出的都是,具有较强的致癌能力,如果长期饮用被蓝藻毒
素污染的水,就导致肝癌。
(2)蓝藻在水中生存,会代谢出一种含有亚硝酸盐的哟度物质,造成水体的PH值上升,给霍乱弧菌的繁衍提供环境,长期饮用这样的水体,对人体的伤害
十分严重。
有研究数据表明,蓝藻毒素对会引发肝癌,并且对学龄儿童的肝脏健康影响十分
严重。
(3)妨碍水中其他生物的生存,蓝藻与其他藻类之间是呈竞争关系的,并且蓝藻是
属于优势种群,蓝藻大量繁衍会导致其他藻类的生存空间被占据,其他藻类也就无法生存,
这样一来生物多样性生态平衡状态也就被打破了。
(4)影响水中鱼类的生存,部分的蓝藻
生物,它的体内具有胶被,鱼类如果使用,不仅无法将其消化,还会破坏鱼类的肠道健康,
导致鱼类无法生存,并且在蓝藻大量爆发时,水体中的PH值会大大增加,鱼体内的硫铵酶
活细胞物质也会随之增加,导致鱼体内的维生素B1物质被迅速的分解掉,最终导致鱼类出
现反常行为。
并且蓝藻代谢产生的物质,也会通过进入到与体内,导致鱼类产生异味,使其
无法使用,影响鱼类的经济价值。
(5)产生毒素:蓝藻死亡分解会产生有毒物质如羟胺和硫
化氢。
家畜和其他动物接触后会产生一系列不良反应,人类接触也会出现不适症状,且会诱发
肝癌。
除此之外,蓝藻死亡会释放大量有机质,刺激产生致病的化能异养细菌。
(6)影响供水:
蓝藻大量生长使水厂在过滤水时效率大大降低,严重增加了制水成本,对人类生产和生活造成
很大影响。
(7)影响旅游业:蓝藻大量聚集繁衍会使使水体不再清澈,甚至产生异味,这是国外
十分重视的一个方面,严重影响了其美学价值,影响景观水体,不利于旅游、娱乐、观赏等。
三、水库蓝藻爆发的原因
外在因素
目前我国很多地区的水体中都有存在蓝藻爆发造成水体污染的情况,很多人都认为这是
由于,水体中营养过高所导致的,导致水体营养值过高的外在原因主要有;(1)营养物质的
过度增加,水体中的氮成分超过每毫升0.5毫克与鳞成分超过每毫升0.2毫克,就会导致水
体中的蓝藻爆发;(2)长期高温,降雨量少等也会导致水体中的蓝藻水华爆发;(3)水体
中的微量元素含量过高也会导致爆发蓝藻水华;(4)水体中其他藻类种类过少,没有能够
抑制蓝藻生物的藻类,也会导致蓝藻大量繁衍;
内在因素
除此之外,蓝藻也有很多的内在因素,可以使它可以优于其他的藻类:(1)藻类可以
借助假空气泡,来移动,从而摄取到更多的营养物质,来供它繁衍生存;(2)具有固氮功
能的蓝藻可以将水体中游离的氮元素固定住,以供自己生存繁衍的需要;(3)部分的蓝藻
可以通过释放自身的毒素,来将自己演变成优势种族;(4)部分蓝藻拥有独特的休眠机制,在环境不适宜自己生存时,就会产生厚壁孢子,随之进入到休眠状态,等到周围的环境适宜
自己生存时再萌发成一个新的个体。
(5)蓝藻的细胞壁石油议程果胶质包裹一层纤维质物
质所构成,其生理功能十分特殊,大多数的动物都无法将蓝藻消化掉,因此很少有物种会选
择食用蓝藻,这也使得蓝藻在水体中更加生存优势。
(6)蓝藻对于环境中的二氧化碳,可
以实现对其的浓缩与吸附,这也是蓝藻生物的一大生存优势。
四、蓝藻的生态处理方法
物理方法
在处理水域外围设置500m的水生植物浮床,并设置多个漂浮式水上围隔,每个围隔长500m。
围隔内投加表面活性物质,通过扩散双电层的作用,将蓝藻颗粒聚集成团块。
多功能
水质净化船开动强大的超微气泡发生器在水面作业或在原地做360°旋转运动,和上下的充气
将蓝藻及沉淀在水底的藻泥团.上浮于水面,便于收集。
将水体中的额蓝藻彻底清理干净之后,然后再加入干净的水源。
蓝藻的生存能力十分强悍,与其他藻类生物相比,它更具有竞争力,因此要想实现对其的控制,应该以防治为主,防范远比治理更重要。
彻底将水库中的蓝藻清
理之后,可以将水体中藻种的数量大大降低,防止出现大规模的蓝藻爆发状况。
其次还要严
格把控注入水体的水质,避免将携带有蓝藻种子的水体加入水库,这对于蓝藻的防控治理来说,意义非凡。
龟石水库为多年调节水库,多年平均来水量近10亿立方米,可以通过调蓄洪水对水源
进行更换,通过调蓄方法将蓝藻的浓度稀释掉,同时也可以以有效降低水体中藻蓝素等有害
物质的成分,避免其他藻类繁殖,保障池塘生态系统的平衡发展。
工程措施
建设水质净化带工程,选择种植吸污能力强、净化隔污效果好的当地植被,促进河道水
质的根本好转,逐步在集水区建立一个稳定、高质、高效的森林生态系统,促进水体净化、
水质提升。
沿两岸选择吸污能力强、净化隔污效果好的堤岸和湿地植物进行种植,在水深低于
0.50m的浅水区栽种挺水植物,可采用菖蒲、牛鞭草、芦苇、柳树等;在水深大于0.50m的
深水区,栽种狐尾藻、狸藻、小茨藻等沉水植物。
缓冲带主要分为四类植物带,分别为浮叶沉水植物带、挺水植物带、灌草防护带、耐湿
防护林带,浮叶沉水植物带以狐尾藻、小茨藻、狸藻等沉水植物为主,挺水植物带以芦苇、
菖蒲等植物为主,灌草防护带以牛鞭草、纸沙草等植物为主,耐湿防护林带以柳树等灌木为主。
人工捞除。
对于面积较小的养殖水库,人工捞除的处理方式是十分有效的,具体的捞除
方法就是用一根竹竿或者是塑料管,将蓝藻集中到一处,然后用密网将其打捞上来,避免蓝
藻死亡之后,给水体造成污染。
变废为宝。
蓝藻水华的有效利用也是各国关注的焦点,其资源化利用可能会成为新型化
产业。
经过物理方法打捞上来的蓝藻藻泥如果未经处理会造成二次污染,蓝藻中含有大量的氮素,可以利用好氧堆肥技术生产有机肥将其变废为宝,但是如何有效去除蓝藻中的毒素也是堆
肥过程中需要重点解决的问题。
蓝藻也可用于沼气发电,将打捞上来的蓝藻进行厌氧消化处理,便可产生清洁能源沼气,不仅保护了环境,还生成了新能源。
也可以将水中的蓝藻与有害金属
的去除相结合,这是实现蓝藻污染防治的一种重要方式,将蓝藻的危害转化为优点,从环保
的角度来看,蓝藻生长繁衍,需要消耗大量的有机污染物,来作为繁殖的营养物质。
蓝藻在
生长的过程中,将水体中的污染物吸收之后,可以对水体起到清洁的作用。
蓝藻治理的中心
应该放在科学治理与合理利用方面,蓝藻的利用领域多种多样,既可以从污染区捞取蓝藻用
以代替化肥,发展绿色农业;又可以放养食草鱼类控制水藻生长,发展绿:色渔业:尤其是作为
提制蛋白饲料和食品添加剂的重要原料,蓝藻更是--般水生植物所无法比拟的。
生物方法
放养一定数量的滤食性鱼类。
实践表明,尾重200g以上的白鲢对蓝藻具有明显的抑制
作用,当白鲢总量达到100Kg/亩时,蓝藻基本不会爆发。
经常性的使用高质量的微生态制剂
蓝藻的爆发往往是由于水体的低N/P、富营养化所致,因此需首先使用芽孢杆菌、乳酸菌等降解水体过多的有机质,然后于次日使用光合细菌来转化过多的小分子类营养物质。
这些微生态制剂和蓝藻竞争生态空间,可以稳定水体,促进绿藻等有益藻类的生长。
引进优良藻类抑制蓝藻生长。
调整水体的氮磷比也可以改善藻类的种群结构。
当氮磷比值为2时,蓝藻会大量繁殖,当氮磷比值提高到5时,绿藻便会成为优势种群。
溶藻微生物在维持蓝藻生物量平衡方面起重要作用21。
其机理可以分为三方面:①溶藻微生物通过分泌胞外物质抑制蓝藻生长;②溶藻微生物影响蓝藻的光合作用;③溶藻微生物与蓝藻竞争营养盐。
蓝藻早期成岩过程中微生物可使其形态朝无定体转化,有利于脂类成分的增加,进而利于成烃”。
但是溶藻后的蓝藻毒素会大量释放等问题需要进一-步研究。
投放硝化细菌、反硝化细菌等有益菌可以有效降解水中的氨氮,再配合--些藻类转化素,将蓝藻转化为其他有益藻,此法既环保又能有效地利用并去除蓝藻。
高等植物可以与蓝藻竞争营养盐,影响水下光照和溶氧条件;其次固定底泥使沉积物中的营养物质不容易释放;再次部分高等植物可以释放抑藻素。
目前很多高等植物已被筛选开发用来控制蓝藻暴发。
但是高等植物发芽期较晚且生长相对较慢,在短期内无法将蓝藻水华消灭。
水力学法
调水引流是外部水资源通过闸坝等工程设施的合理调度,来改善水体条件,提高其自净能力,增加透明度,增大水位波动和加快水体流速进而改善水体质量,并缓解蓝藻水华富营养化状况但这种方法也要考虑多种影响因素,如溶氧、水体条件、温度、光照等。
建立--套完善的去除蓝藻水华的方法尤为重要。
结束语:对于蓝藻的防治处理措施,我们应该遵循一个原则“以防为主、防重于治、多管齐下,综合治理”,找到问题的根源,从根源处治理问题。
环境问题是一个持久性的问题,蓝藻水华的爆发严重影响了水域生态系统和人们的日常生活,目前亟需建立一个完整的治理方案,彻底消灭蓝藻水华。
除此之外,还要把治理蓝藻水华与保.护环境结合起来,以期恢复健康的生态系统。
参考文献:
[1]郭楠楠,李丹丹,陈曦,齐延凯,宋超,范立民,裘丽萍,孟顺龙,陈家长.春秋两季西大洋水库生态修复示范区浮游植物群落结构特征[J/OL].大连海洋大学学报:1-11[2020-03-
09].https:///10.16535/ki.dlhyxb.2019-235.
[2]李潇,丛海兵.湖泊打捞蓝藻浆藻水分离废水处理工艺研究[J/OL].水处理技
术,2020(02):124-127[2020-03-09].https:///10.16796/ki.1000-3770.2020.02.025.
[3]李媛,张家卫,魏杰,赵文.我国蓝藻水华的发生机理、危害及防控利用研究进展[J].微生物学杂志,2015,35(04):93-97.
[4]杨红. 滇池蓝藻沼气发酵及其降解藻毒素的实验研究[D].云南师范大学,2013.
[5]彭宁彦. 湖库水体常见蓝藻水华成因分析——以江西柘林湖和九曲湾水库为例[C]. 河海大学、生态环境部长江流域生态环境监督管理局.2019(第七届)中国水生态大会论文集.河海大学、生态环境部长江流域生态环境监督管理局:北京沃特咨询有限公司,2019:178-183.
[6]苟婷,马千里,王振兴,王丽,姚玲爱,许振成,赵学敏,梁荣昌,蓝郁.龟石水库夏季富营养化状况与蓝藻水华暴发特征[J].环境科学,2017,38(10):4141-4150.
[7]苟婷. 龟石水库夏季蓝藻水华暴发特征研究[C]. 中国环境科学学会(Chinese Society for Environmental Sciences).2015年中国环境科学学会学术年会论文集(第二卷).中国环境科学学会(Chinese Society for Environmental Sciences):中国环境科学学会,2015:29-39.
[8]苟婷. 贺江浮游藻类群落结构特征与水华研究[D].兰州交通大学,2015.。