湖泊富营养化治理与蓝藻水华控制

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1、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

2、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71787km,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

3、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

4、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

5、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

6、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

7、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

8、藻水华堆积与食物链传递就会危及人的健康与生存.在水体中形成的蓝藻会因人们对发生地点的水体使用功能不同,以及对水体生态系统的影响不同而表现出不同的危害程度.主要有遮光效应,导致沉水植物难以生长;大量生长,死亡腐败届气味难闻,破坏景观;死