汉江武汉段水华的形成分析及其防治建议

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1、汉江武汉段“水华”的形成分析及其防治建议关键词：富营养化水华防治建议　　一、汉江水质的变化情况　　汉江是长江的最大支流，是沿岸居民生活用水和工业用水的重要水源，它沿途经过14个县市，同时每年接纳了工业废水和市政污水约7亿吨，其中1.23亿吨为生活用水，最后从武汉汇入长江；虽然污染物量大，但由于汉江水流量大，污染物在江水稀释和自然生态作用下使水质得到了控制。70-80年代，汉江水质一直都符合地面水Ⅱ级标准，然而进入九十年代以后，随着工农业现代化建设的发展，工业废水、农业化肥灌溉和生活用水排放量逐年递增，汉江部分河段尤其是下游河段水质恶化已

2、非常严重。（见图1）从沿途水质的结果分析来看，水体酸度下降（PH值增高），CODMn、氨氮（NH3---N）、硝酸盐氮（NO3-N）、总磷（TP）均呈现增高趋势，亚硝酸盐氮（NO2--N）也有明显增高，氮磷负荷最大，诱发“水华”发生的几率最大。从汉江流域的浮游植物（主要是藻类）的调查情况分析（见图2），汉江藻类总细胞密度呈现明显的增高趋热，至武汉江段，藻的总细胞密度达到最高，说明水体藻类很活跃，其中以硅或所占比例最高，其次为为绿藻。同时藻类的种类的多样性指数呈现减少的趋势（藻类的种类多样性指数是评价水质的重要指标之一[1]，其数值越高，

3、水质越好）表明水体质量恶化，自净能力减弱。从92年至99年汉江武汉宗关段水源水质调查表来看（见图3），标志水体污染的几种重要的指标如CODMn、氨氮、总磷都逐年增高，表明汉江武汉段水体有机污染越来越严重，水体营养成分的增加为藻类的生长提供了良好的物质条件，而硝酸盐氮的年平均值逐的减小，这表明江水的自净能力在减弱，污染在加剧。　　二、汉江硅藻“水华”的形成分析　　前述的三次“水华”均发生于汉江的枯水季节，时间大约都在2月至3月早春期间，主要表现为硅藻繁殖。对2000年2月至3月发生的“水华”进行了跟踪调查，根据对水质分析数据的统计，对影响

4、汉江“水华”的形成的主要因素列出如下：　　1、日照和水温：　　研究表明，光强对硅藻的生长有明显的影响。硅藻含有的叶绿素吸收入太阳光，供给自身能量和生长繁殖需要。在枯水季节，汉江水位低，河水浅，透光度好，近水面的藻能够充分吸收入太阳光进行光合作用，而阴雨天气则不利于硅藻的系列生长。日照同时提或了气温和水温，图4表明，水温在9℃以上，硅藻繁殖活跃起来，10-17℃硅藻最为适宜，高于17℃以上，繁殖速度减慢，而逐步由喜好较高水温的绿的绿藻取代，冬末春初，天气转暖，阳光充足，适宜的日照和水温容易诱发硅藻“水华”　　2、河水水位和流速：　　汉汉水

5、位在每年的2月处于低位，河床浅，与入口处不甘水水位落差小，造成河水水流迟缓，局部形成了类似于湖泊环境水体流动稀释作用大大减弱，造成营养物质停滞于固定区域，给营养物质的浓度累积形成了条件。另外河床底泥中积累的磷（死亡的或类沉降至河床底部形成的淤泥层）缓慢释放作用显著增强，为藻类提供了足够的磷营养物质，加速了“水华”的形成。[3]　　3、氮磷源：　　氮和磷两类物质对藻类的生长和繁殖起着重要作用，也是引进“水华”的主要因素。硅藻的细胞质含有C、H、O、N、P等元素，C、H、O通过光合作用获得，从水体中吸收足够的氮和磷成为硅藻繁殖所必须途径。目

6、前对水体富营养化的研究一致认为，恰当的氮磷比是导致藻类繁殖旺盛的一个重要参数。如当水体中总氮与总磷的浓度之比在11.8:1---15.5:1范围内时，水体富营养化过程明显加剧[3]，氮磷的主要有工业的废水，尤其是汉江上、中游的氮肥厂和磷肥厂向河中排放超标废水，以及大量的生活用水的排放。尤其应注意的是，家用洗衣粉和合成洗涤剂大量生生和使用，其配方中大都含有17%的三聚磷酸钠（含磷量为4%）[4]，沿岸大量的洗涤放心水随同生活污水直接排放到汉江中，造成了河流的营养（磷）负荷，这也是近10年来汉江富营养化进程加快的原因之一。　　“水华”发生期

7、间，经测定，汉江水体中总氮和总磷之比平均为12.5，正好处于水体富营养化的最佳氮磷比范围之内，加之其他条件均已具备，因此汉发生此次“水华”成为必然。　　3、水体PH上升。　　河水PH值由原来的7.7上升为8.2最高达到8.4。（见图5）这是因为藻的大量繁殖和生长通过光合作用消耗了水中的CO2，影响了水中的碳酸盐平衡，导致水体酸度降低。因此，水体PH值上升是“水华”发生的重要特征。　　4、氮和磷的浓度变化。　　“水华”发生之前，汉江武汉宗关段水源水的氨氮平均值在0.4mg/L，总磷平均值在0.13mg/L,“水华”期间的氨氮和总磷浓度均呈

8、现下降趋势（见图6），氨氮平均值降为0.14mg/L，总磷平均值降为0.07mg/L。在实验室模拟了藻对氨氮、亚硝酸盐氮、硝酸盐氮和总磷在“水华”期间的吸收的实验，测定结果表明投加0.6mg/L的NH4Cl