水华与其治理

水华与其治理

胡亦晨上海师范大学07环境工程070144168

摘要：目前，许多湖泊水体发生了富营养化现象。针对此现象，本文首先简要介绍了水华的形成原因以及危害，然后着重分析了水华的治理方法，提出控制外源性营养物质进入、减少内源性营养负荷等措施。

关键词：水华水体富营养化治理

Water bloom and the treatment of its

Yichen Hu

Class of 2007,Department of Environmental Engineering,Shanghai

Normal University

Abstract：Now nutrient over-enrichment has taken place in many lakes. To be aimed at the phenomenon，the article introduce the whys and damage of the phenomenon at first.Then the ways to harness of the phenomenon are analyzed. Controling and reducing the nutrition is addressed.

Key words：water bioom,eutrophication,treatment

从三峡水库环境问题到太湖的蓝藻爆发，水华这个名词已经越来越与我们的息息相关，水华问题也越来越受到重视。对于水华的控制与治理已经刻不容缓。本文就是介绍了水华及其治理。

1水华概述

1.1何为水华

生物学上把大自然水体中由微小浮游生物大量繁殖、高度密集，成团、成块漂浮在水体表面，使水体呈现优势种的蓝绿色或赤红色的自然现象称为水华（water blo）。绝大部分的水华是由藻类引起的，如蓝藻（Cyanophyta）、绿藻（Chloroph）、硅藻（Bacillariophyta）等，也有部分水华是由浮游动物——腰鞭毛虫引起的水华现象使水体腥臭难闻，溶解氧减少，大量鱼类死亡，严重时还会影响饮用水水质安全，危害到周围居民的身体健康。

水华包括自然水华和人为水华。自然水华是自然因素引起的水华，指自然界的水体中，由于某些天然矿质营养富集，浮游藻类突然异常大量繁殖在水面形成一层薄皮或泡沫的现象。人为水华是人为因素引起的水华，指由于人为的工业企业或人们生活污水排放导致水体富营养化引起浮游藻类大规模增殖的现象。自然水华发生的面积小，频率低；水色的变化虽明显但只局限在局部水面，气味变化较小；对其它物种生存与发展威胁较小或没有威胁，不会造成生态的失衡与景观的破坏，治理起来也比较容易。人为水华发生的面积较大，频率较高；不管是夏秋还是冬春，只要气候条件适宜，四季均可发生，且持续的时间较长；其水色变化极为明显，覆盖整个水面，具强烈的鱼腥臭味；严重威胁邻近其它物种的生存和发展，造成严重的生态失衡和景观破坏，治理起来也比较困难。[1]

1.2水华实质

水华现象说白了就是水太肥了，也就是水中的营养物质过剩，产生了大量的氮和磷，导致水中的蓝藻、绿藻等爆发性生长。形成水华的条件主要包括：水体富营养化；适宜的光照和水温；水流流速缓慢等。[2]国际经合组织OECD对湖泊富营养化的定义为：水体中由于营养盐的增加而导致藻类和水生植物生产力的增加、水质下降等一系列的变化，从而

使水的用途受到影响的现象。与湖泊富营养化伴随的一个普遍现象就是许多浮游植物，尤其是那些具有浮力或能运动的藻类，通常会过度生长，形成藻类的水华，从而导致水质的下降及一系列严重的水环境问题。水华，通常是指浮游藻类的生物量显著地高于一般水体中的平均值，并在水体表面大量聚集，形成肉眼可见的藻类聚积体；水华又称水花，通常指的是淡水水体。[3]

2水体富营养华指标

水体发生富营养化时，溶解性营养盐类主要是(NH3– N，NO3– N，NO2 - N，PO4 - P)使水中藻类等浮游生物大量生长繁殖，继而引起异养微生物旺盛的代谢活动，耗尽水体溶解氧，使水体变质。水体富营养化实质上是由生态系统受到污染造成的，主要受排放的生活污水和含氮、磷较高的工业废水和农田冲刷水的污染。

一般认为，水体形成富营养化的指标是：水体中含氮量大于0. 2～0. 3mg/L，含磷量大于0. 01mg/L，生化需氧量BOD大于10mg/L。当水体形成富营养化5时，水体中藻类的种类减少，而个别种类则迅速生长，大量繁殖。[4]

3引起水华的主要生物

浮游植物即自养的浮游生物：不是一个分类学类群，而是一个生态学类群，它包括所有生活在水中营浮游生活的微小植物，通常就指浮游藻类。浮游藻类在大小和体积上差别显著：大型的种类肉眼可见，如团藻和微囊藻的个体常常大于1mm；小型的种类大小不到1( μm )或比细菌还小。绝大多数的浮游藻类是肉眼看不见的，依据它的个体大小可分为：网采浮游藻类20～200( μm )、微型浮游藻类2～20( μm ) 及超微型浮游浮藻类小于2 ( μm ) 。

浮游藻类是蓝藻门、隐藻门、甲藻门、金藻门、黄藻门、硅藻门、裸藻门和绿藻门的成员。藻类的另外的3个门分别是：轮藻门、褐藻门和红藻门。其中轮藻类是大型沉水藻类，多为淡水产；后两者绝大多数为大型海产种类，海带和紫菜分别是褐藻门和红藻门的典型代表。淡水水华的优势藻种多为蓝藻门、硅藻门、甲藻门和隐藻站的藻类，也包括绿藻门和金藻门等的一些藻类；海水赤潮优势藻多是甲藻门和硅藻门的种类，另外也包括蓝藻门、金藻门和黄藻门的个别种类。[5]

上海市供水调度监测中心做过实验：以藻细胞浓度表征原水中的藻毒素含量，考察了上海市黄浦江和长江原水中的藻细胞浓度及其在静止环境下的增殖情况，同时研究了水库水暴发水华后的处理对策。研究表明，一般情况下上海市区原水中藻细胞浓度为1×104～1×107个/L，未超过9. 1 ×106个/L的藻细胞浓度限值；在静止环境下，原水中的藻细胞会迅速增殖，当其停留时间过长时有藻细胞浓度超限及微囊藻毒素超标的危险。

[6]

4水华的影响因素

4.1湍流混合及垂直对流对水华的影响

湍流混合及垂直对流对于上层水体的初级生产力水平有重要影响，它们会将生物源输送到真光层以下，减少净生物量，但也会补充上层海水的营养盐。由于热通量的变化，温带海域存在着温跃层的生消现象，研究者通过观测发现在温带海洋内浮游植物初级生产力的大小与温度的垂直层化稳定度直接相关，Holliday等指出再层化过程的变化、浅混合层的发展及春季水华发生的时间、强度3者有密切的关系。在秋、冬2季，海表面大气冷却和强风频繁间断地出现导致了混合层深度远深于真光层深度。在自身下沉速度和湍流混合的作用下，这些浮游植物无法在光合作用较佳的真光层内聚集，其中相当大的部分沉降至缺少光的混合层底部并在那里停留到春季。在春季，海表面的加热使混合层深度变浅，在多数情况下混合层深度接近或浅于真光层。混合层变浅导致了浮游植物细胞在真光层内堆积，在较佳光合作用条件下浮游植物生物量将出现迅速增长的趋势。[7]