九龍江北溪干流甲藻爆發(fā)的污染成因分析及防治對策

陳建發(fā)，黃慧珍

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九龍江北溪干流甲藻爆發(fā)的污染成因分析及防治對策

陳建發(fā)，黃慧珍

（漳州職業(yè)技術學院 食品與生物工程系，福建 漳州 363000）

通過對福建省第二大河流---九龍江北溪甲藻爆發(fā)進行現場水質應急監(jiān)測及調查，結合當地水文、氣象、污染源調查資料，綜合分析其污染成因，認為甲藻爆發(fā)是流域內大量生豬等養(yǎng)殖廢水污染、異常旱情水量劇減和梯級電站建設引發(fā)水體自凈能力大大降低等多因素導致水體的富營養(yǎng)化造成的。通過采取養(yǎng)殖業(yè)全面整頓、放水稀釋、生態(tài)修復措施等綜合措施，有效地消除了甲藻污染和改善水質。總結其治理經驗，并提出污染防治對策，為今后河流的突發(fā)污染防治、水質保護與改善提供經驗借鑒。

甲藻；富營養(yǎng)化；養(yǎng)殖廢水；梯級電站；防治對策

引言

九龍江北溪是福建省第二大河流，發(fā)源于玳瑁山脈，上游稱雁石溪，依次流經漳平市、華安縣、薌城區(qū)、龍文區(qū)境內，至龍海市的郭洲斗分為南、北兩港，最終一并注入廈門海域。北溪流域面積9640km2，河長272km，平均坡降2.4‰。北溪干流段有溪南溪、永福溪、溫水溪和龍津溪等4條較大支流匯入。根據測定九龍江北溪多年平均流量294.50立方米/秒，最大流量8400立方米/秒（1960年6月9日），最小流量17.1立方米/秒（1963年5月27日）。北溪是龍巖、華安、漳州、龍海、廈門四百多萬人的主要飲用水源。

2009年1月18日，福建省九龍江北溪干流龍巖段下游及華安段共100多公里長的河段甲藻爆發(fā)，河水不同程度呈黑褐色，河水的顏色比排污口的污水反而深，事實表明九龍江北溪的水質受到前所未有的污染，已危及到沿江四百多萬人的飲用水安全。

甲藻是一種有鞭毛的藻類，象動物一樣可以在水中自由游動，但細胞內又含有葉綠素，能進行光合作用，具有植物的根本特征。大多數甲藻具有很厚的分辨的細胞壁，由許多小甲片組成，甲藻的名稱就是這樣得來的。甲藻分布很廣，淡水、半咸水、海水中都有，為主要的浮游藻類之一，海生種類很多，尤以熱帶海洋最多，在寒帶海洋中種類較少而數量較多。生活于淡水中的種類，多喜在酸性水中，當水中含腐殖質酸性時常有甲藻生存。在光照和水溫適宜時，甲藻能夠在短時期內大量繁殖，與硅藻一樣為海洋動物的主要餌料，故有“海洋牧草”之稱。但也時常由于突然死亡而造成毒害，常稱為“赤潮”，引起魚蝦死亡。大量繁殖的甲藻會耗盡水中溶解的氧氣，使海洋中的魚蝦成群的死亡，這也是赤潮。甲藻還能分泌一種毒素，使魚蝦中毒死亡。

1 污染成因分析

環(huán)保部門在北溪干流常規(guī)斷面開展應急監(jiān)測，通過環(huán)境應急監(jiān)測表明，九龍江北溪的水質中NH3和TP的含量非常高，最高濃度分別為12.4和1.53mg∕L，最高超標分別為12.4和7.6倍，而其他監(jiān)測因子正常。大量的水質監(jiān)測數據權威說明，甲藻爆發(fā)的直接原因是河水的N、P含量嚴重超標，導致干流的富營養(yǎng)化造成的。

尋找河水中大量的N、P的來源成為有關部門的頭等大事。對沿江企業(yè)加大排查力度，緊急尋找污染源。北溪流域干流及各支流共設28個斷面同時開展應急監(jiān)測。大量的監(jiān)測數據及調查結果表明，造成河水的N、P含量嚴重超標的主要原因是：1.1 流域內大量的養(yǎng)殖廢水排放的NH3和TP造成的。據調查，北溪流域內生豬養(yǎng)殖高達近1000萬頭，根據《禽畜養(yǎng)殖業(yè)污染物排放標準》（GB18596-2001）對規(guī)?；菪箴B(yǎng)殖場廢水排放量以及同類養(yǎng)殖場的考察情況，確定每百頭成年豬每天產生廢水2.5t，由此計算出流域內生豬養(yǎng)殖廢水排放量高達25萬t∕d，COD300 t∕d，NH350 t∕d和TP1.9 t∕d。養(yǎng)殖廢水大部分簡易處理甚至沒有處理就直接外排，無法滿足環(huán)保達標排放。北溪流域內生豬養(yǎng)殖廢水及主要水污染物排放情況詳見表1。

表1 北溪流域內生豬養(yǎng)殖廢水及主要水污染物排放情況

1.2 由于長達近120天的連續(xù)旱情造成北溪干流水量劇減，低至30 m3/s，接近歷史最低流量，導致水環(huán)境容量劇減。

1.3 九龍江北溪干流八級梯級電站的建設與運營使九龍江北溪干流形成湖庫型河流，導致水體自凈能力的大大降低。梯級開發(fā)后，形成梯級水庫，流速變緩，大氣覆氧能力降低，水中溶解氧下降，水體自凈能力減弱，對污染物的稀釋、混合和降解能力減弱。流速變緩，水體的挾沙能力減弱，挾沙顆粒細化，降低了對金屬粒子的吸附能力，造成沉淀，使氮、磷等元素及有機物和有毒、有害物質等沉積、富集于庫底，影響了水質。這些物質的長期積累，形成了潛在的污染源[1]

以上三個因素造成河水的NH3和TP的含量非常高，為甲藻的爆發(fā)提供了營養(yǎng)源。另外，甲藻爆發(fā)時期雖為冬天，但1月18日前后幾天氣溫高達近28℃，異常的高溫為甲藻爆發(fā)提供了有利條件。

2 防治措施

2.1 應急措施

2.1.1 緊急臨時禁止沿江所有養(yǎng)殖廢水排放。要求養(yǎng)殖戶用清糞車抽掉沼氣池的沼液去灌溉農田、果園、菜園或茶園等應急措施使養(yǎng)殖廢水臨時實現零排放，大大緩解北溪的污染負荷。通過環(huán)境監(jiān)測表明，此舉迅速使水中NH3和TP的含量有效大大降低了，但只治標不能治本。

2.1.2 放水稀釋：從九龍江北溪上游白沙水庫、萬安溪水庫等緊急調水、放水，用水庫里大量的庫容水稀釋北溪水，降低水中NH3和TP的含量，抑制甲藻的快速繁殖。監(jiān)測表明：放水稀釋后，水中NH3和TP的含量確實一定程度降低了，效果較好。

2.1.3 采取雙層過濾措施，有效防止甲藻對飲用水的污染。由于甲藻爆發(fā)區(qū)域一般只在水面至水下2.5米深，首先用竹排固定彩條布形成雙層過濾，有效保證飲用水源取水口水質的安全；其次加強自來水的處理，保證飲用水安全。實踐證明，用彩條布雙層過濾甲藻的效果很好。

2.1.4 全面叫停沿江采沙采石、竹涼席生產等產生廢水的生產活動，直到水質達標穩(wěn)定為止。

2.2 永久措施

2.2.1 養(yǎng)殖業(yè)全面整頓

斬斷污染源才是根本解決辦法。當前正面臨著全球經濟危機，國內經濟形勢亦不容樂觀，全面整頓養(yǎng)殖業(yè)困難重重。政府痛定思痛，科學決策，在財政極為困難的情況下擠出大筆資金出臺補償措施對九龍江北溪干流1000米、支流500米內的養(yǎng)殖業(yè)，包括生豬養(yǎng)殖和其他規(guī)模養(yǎng)殖場進行全面整頓，限期實行關、停、并、轉等綜合措施。水質監(jiān)測數據表明：效果甚好。

2.2.2 生態(tài)修復措施

河流生態(tài)修復——是指利用生態(tài)工程學或生態(tài)平衡、物質循環(huán)的原理和技術方法或手段，對受污染或受破壞、受脅迫環(huán)境下的生物（包括生物群體，下同）生存和發(fā)展狀態(tài)的改善、改良或恢復、重現。其中包含對生物生存物理、化學環(huán)境的改善和對生物生存“鄰里”、食物鏈環(huán)境的改善等。

河流生態(tài)修復措施主要包含：①工程措施。如生態(tài)河道、生態(tài)堤岸、人工濕地和人工產卵場、越冬場、育幼場、回游通道，以及河道內增氧曝氣等等；②生物措施。如植物、動物修復的結合，微生物修復與生態(tài)河道、生態(tài)堤岸的結合，生態(tài)、生物修復與保育、管理措施的結合，河道內生態(tài)修復與河道外濕地修復的結合，陸地水土保持、生態(tài)修復與河流生態(tài)修復的結合等。

甲藻爆發(fā)后，有關部門經過科學分析，慎重地在八級梯級電站的水庫分二次緊急放養(yǎng)300多萬尾大小不一的鰱魚、大頭鰱和鳙魚，改善了食物鏈環(huán)境，一定程度上有效消除爆發(fā)了的甲藻。

3 對策與建議

3.1 科學規(guī)劃，生態(tài)養(yǎng)殖，使生豬養(yǎng)殖走上無污染、零排放的可持續(xù)發(fā)展之路

3.1.1 正確決策，科學規(guī)劃禁養(yǎng)區(qū)與非禁養(yǎng)區(qū)，引導養(yǎng)殖業(yè)走可持續(xù)發(fā)展道路

早日完成畜禽養(yǎng)殖禁養(yǎng)區(qū)與非禁養(yǎng)區(qū)的劃分工作，以促進流域內畜禽養(yǎng)殖業(yè)的持續(xù)健康發(fā)展，改善環(huán)境質量，保障人民群眾身體健康。禁養(yǎng)區(qū)應包含以下幾個區(qū)域：重要生態(tài)功能區(qū)、生活飲用水水源保護區(qū)、風景名勝區(qū)、旅游度假區(qū)、森林公園、文物和歷史遺跡保護區(qū)、自然保護區(qū)的核心區(qū)及緩沖區(qū)；城市和城鎮(zhèn)居民區(qū)、文教科研區(qū)、醫(yī)療區(qū)等人口集中地區(qū)以及國家或地方法律、法規(guī)規(guī)定的需特殊保護的其他區(qū)域。禁養(yǎng)區(qū)內嚴禁新建、擴建各類畜禽養(yǎng)殖場，現有的各類養(yǎng)殖場要徹底實現關停轉遷。而非禁養(yǎng)區(qū)的畜禽養(yǎng)殖場也必須符合城鎮(zhèn)總體規(guī)劃和環(huán)境功能區(qū)劃的要求，合理布局，不得在城鎮(zhèn)規(guī)劃區(qū)及城鎮(zhèn)上風向２公里范圍內新建、擴建畜禽養(yǎng)殖場。同時，無論新建、改建和擴建畜禽養(yǎng)殖場都必須嚴格執(zhí)行環(huán)境影響評價制度。

3.1.2 全面推廣先進的生豬養(yǎng)殖技術，如采取“豬—沼—果（林、草）”等生態(tài)養(yǎng)殖模式和無污染、零排放的生物發(fā)酵床養(yǎng)豬法，生態(tài)養(yǎng)殖，環(huán)保高效，實現零排放

“生物發(fā)酵床養(yǎng)豬法”，它又稱為生態(tài)養(yǎng)豬法、環(huán)保養(yǎng)豬法、零排放養(yǎng)豬法、懶漢養(yǎng)豬法等。與傳統(tǒng)養(yǎng)豬法的根本區(qū)別就是生物發(fā)酵床養(yǎng)豬有一個能消納分解豬糞尿的發(fā)酵床。發(fā)酵床的墊料中含有大量的有益菌群，負責分解豬糞尿，從而實現低污物、污水零排放；同時有益菌使糞尿中的營養(yǎng)成分轉化為有益菌體蛋白質再供豬拱食，從而達到節(jié)省飼料的目的。發(fā)酵床中大量有益菌的生長繁殖，使整個發(fā)酵床始終保持良性環(huán)境，又起到抑制病害菌生長繁殖的作用，從而大大降低了疾病的發(fā)生。每次出欄后，發(fā)酵床的墊料清理后可以制成有機肥。所以，“生物發(fā)酵床養(yǎng)豬法”既具有節(jié)能減排、無污染、無臭味、保護環(huán)境，又具有省水、省電、省勞力、提高豬群抗病力、提高豬肉品質、增加養(yǎng)豬效益等一系列優(yōu)點，是一種新的科學養(yǎng)豬方法。

3.1.3 嚴格執(zhí)行《畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染防治技術規(guī)范》等法律法規(guī)，依法規(guī)范病死豬及分娩廢物的處理處置，實現無害化與資源化

病死豬及分娩廢物的處置問題應根據我國《畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染防治技術規(guī)范》（HJ/T81—2001）的規(guī)定采取焚燒爐焚燒或填埋的方法。養(yǎng)殖場集中的地方應采取焚燒法，不具備條件的應采取設置兩個或以上的安全填埋井。嚴禁隨意丟棄，更不能傾倒、拋入江河湖庫。

3.2 加強梯級電站運行管理，嚴防湖庫富營養(yǎng)化

3.2.1 利用泄洪時加強庫底清淤，有效減少庫底污染物沉積

流域梯級開發(fā)對泥沙的攔截率可以達到99%，累積效應顯著。[1]大壩建成后，由于過水斷面面積的擴大，水流流速銳減，挾沙能力劇減，挾帶部分污染物的上游懸浮泥沙沉積庫底，造成水庫淤積，污染主要集中在庫彎、庫底和支流，主要污染物為氨氮、BOD5和總磷，可能引發(fā)了水庫的富營養(yǎng)化。如“98.6”閩江特大洪水時，水口水庫入庫最大流量為36100m3∕s，最大洪峰懸浮沙量為36t∕s；水庫泄洪時，水庫出庫最大流量為34500m3∕s，最大洪峰懸浮沙量為21t∕s，最大洪峰高錳酸鹽指數排出量高達0.5t∕s[2]。可見，大壩將部分泥沙和污染物攔截下來，引起水庫淤積及富營養(yǎng)化，同時使下游河道沙量失衡?？紤]水庫淤積的影響，應該采取蓄清排渾的調度方式。在汛期適當降低水位，排除泥沙含量較多的渾水，蓄水期盡可能安排在汛末蓄納泥沙含量較少的清水。因而，利用泄洪可減輕淤積和有害物質的沉積，緩輕水體的富營養(yǎng)化[3]。

3.2.2 從工程型水利向資源型水利轉變

在對水資源進行合理的開發(fā)、利用的同時，要重視對水資源的配置、節(jié)約、治理和保護。要改變原有單純工程角度開發(fā)水利的做法，從水資源和社會、經濟、環(huán)境發(fā)展協調統(tǒng)一的關系全面進行綜合開發(fā)和科學管理。水庫發(fā)電、洪水調度時，應與庫區(qū)水質保護結合起來考慮。在泄洪時，利用泄洪沖刷庫底的淤泥、積沙；枯水期蓄水時，須定流量均勻下放一定的生態(tài)用水，保證水的流動，增加水體沖刷率，減少庫水的停留時間，加大水庫污染負荷的輸出量，這樣通過梯級電站調節(jié)水量，從而達到控制水質的目的，使水庫水質得到改善[4]。

在調節(jié)的同時，須保證下泄一定的生態(tài)流量。目前，各國政府對生態(tài)環(huán)境用水的研究越來越重視。美國聯邦能源管制委員會（FERC）要求水電站只有釋放相應流量才能獲得運行執(zhí)照，西班牙則要求電站放水量總量必須保證為年均徑流總量的10%，非洲許多國家則以法律的形式將生態(tài)用水量的保持固定下來。我國《水利水電建設項目河道生態(tài)用水、低溫水和過魚設施環(huán)境影響評價技術指南（試行）》的發(fā)布也標志著我國對水電建設項目的生態(tài)用水技術已經進入規(guī)范化階段[3]。

3.2.3 嚴格控制各庫區(qū)水面養(yǎng)殖，防止養(yǎng)殖廢水污染

據報道，近幾年來，萬安溪水庫和白沙水庫等網箱養(yǎng)殖發(fā)展迅速，為養(yǎng)殖戶帶來了巨大的經濟效益。但是，由于網箱養(yǎng)殖無序發(fā)展，科學養(yǎng)殖技術推廣力度不夠，導致目前漁業(yè)發(fā)展水平偏低，庫區(qū)水質迅速惡化，特別是萬安水庫多次發(fā)生死魚事件，表層水質富營養(yǎng)化比較嚴重，不僅危害了庫區(qū)漁業(yè)健康發(fā)展，也嚴重破壞庫區(qū)生態(tài)環(huán)境，科學、合理規(guī)劃流域內漁業(yè)生產迫在眉捷。要遵循“科學規(guī)劃，合理布局，適度養(yǎng)殖，提高內涵”的原則，嚴格控制網箱養(yǎng)殖規(guī)模、建立科學的流域管理體制，加大科學養(yǎng)殖技術推廣力度，把淡水養(yǎng)殖推廣向水深流急、水體自凈能力強的開放性水域，并在庫底引入貝類等充當殘餌和代謝物的清道夫[2]，優(yōu)化養(yǎng)殖區(qū)的生態(tài)環(huán)境，避免水體的富營養(yǎng)化，確保北溪流域的生態(tài)安全。

3.2.4 加強庫岸建設與管理，加強周邊綠化，防止崩塌、滑坡，防止水土流失

水庫蓄水后，水位抬高，水面擴大，改變了水文地質和工程地質條件，影響了庫岸穩(wěn)定，在局部庫段可能引起庫岸坍塌和山體滑坡，從而使大量泥沙淤積在庫區(qū)，直接影響庫區(qū)水質[5]。河岸帶與河流密切相關，河岸帶的健康將直接影響到河流。而河岸的植物群落是河岸帶生態(tài)功能的主要維護者。影響河岸植被的主要因素是河流水文方面的干擾，維持河岸帶植物群落的最佳管理方式是維持自然干擾體的存在。因此，電站建設后一方面是應用流量管理等方式保護河岸原有植被的正常生長，另一方面根據電站建設的情況實施植樹種草等水土保持的措施。加強水庫沿岸區(qū)的綠化，對水庫區(qū)進行合理的規(guī)劃設計，亦可開發(fā)其景觀旅游資源。

3.3 嚴格執(zhí)行環(huán)境保護法、環(huán)境影響評價法等環(huán)保法律法規(guī)，加大環(huán)境保護工作力度，嚴格環(huán)保執(zhí)法，加強對生活污水、醫(yī)療廢水、工業(yè)廢水等處理力度，從源頭把好污染關

據調查，流域內縣級生活污水處理率非常低，大部分生活污水僅靠化糞池處理后就直接排放。必須加快生活污水處理設施建設步伐，提高生活污水處理率。嚴格實行排污許可證制度，醫(yī)療廢水、工業(yè)廢水等必須處理達標后才能排放。

3.4 發(fā)展生態(tài)農業(yè)，實施配方施肥，合理施肥與科學施藥，防止農業(yè)面源污染

2004年11月中國環(huán)境與發(fā)展國際合作委員會（國合會）年度會議上，多位中外著名專家、學者呼吁，過量施用化肥、農藥導致的農村面源污染，已成為中國水環(huán)境污染的“元兇”，“寂靜的春天”警鐘仍在長鳴。由于氮肥施用過量、利用率過低，中國每年有超過1500萬噸的廢氮流失到了農田之外，并引發(fā)了一系列環(huán)保問題：污染地下水；使湖泊、池塘、河流和淺海水域生態(tài)系統(tǒng)營養(yǎng)化，導致水藻生長過盛、水體缺氧、水生生物死亡；施用的氮肥中約有一半揮發(fā)，以一氧化二氮氣體形式逸失到空氣里——一氧化二氮是對全球氣候變化產生影響的溫室氣體之一。過量的氮肥形成了“從地下到空中”的立體污染。

實際上，中國不但是世界上最大的化肥使用國，也是最大的農藥使用國。農藥同樣存在過度施用問題，目前中國農藥的過量施用在水稻生產中達40%，在棉花生產中超過了50%。許多被禁止的農藥依然在使用，不僅對環(huán)境造成損害，而且導致了在食品中的有害殘留。

在未來幾年里，工業(yè)和城市生活污水對水質污染的影響將逐漸減小，如果不采取有效措施，由作物種植和畜禽養(yǎng)殖業(yè)導致的面源污染，對水質和空氣污染的“貢獻率”將日益凸顯。

必須加快推廣先進適用技術，實施測土配方施肥，推廣高效、低毒、低殘留農藥、生物農藥和有機肥，沼氣工程技術，畜禽和水產的生態(tài)養(yǎng)殖模式，農田灌溉水的循環(huán)利用，這些都是目前比較成熟可行的農業(yè)面源污染治理技術。測土配方施肥技術還寫進了2006年的中央1號文件。關鍵是要加大推廣力度。各級農業(yè)部門的廣大干部和技術人員，要深入田間地頭，手把手地教會農民，讓群眾真正受益，引導他們積極采用各項先進適用技術。

3.5 加強環(huán)境保護宣傳，共同營造生態(tài)北溪

要建立環(huán)境保護宣傳的長效機制，通過電視、廣播、報紙、網絡等媒體，以甲藻事件為鑒，深入持久地開展“立體型”的宣傳教育，樹立環(huán)境也是生產力的思想，形成人人遵守環(huán)保法律法規(guī)、自覺保護母親河的良好風尚，維護環(huán)境這一人類公共福利，進而提高全民的水環(huán)境保護和可持續(xù)發(fā)展意識。只有引起群眾和全社會的重視，特別是各級黨政領導、企業(yè)業(yè)主的重視，人人參與，加強人大監(jiān)督、群眾監(jiān)督、新聞媒體監(jiān)督和網絡監(jiān)督等多種形式監(jiān)督，九龍江北溪的水資源才能得到真正有效的保護。

[1] 鐘華平，劉恒，耿雷華.瀾滄江流域梯級開發(fā)的生態(tài)環(huán)境累積效應[J].水利學報，2007(10)：577－581.

[2] 張博庭.我國的水電開發(fā)與環(huán)境保護[J].水電及農村電氣化，2007(6)：20－24.

[3] 李江華，王歡，等.水電開發(fā)下的河流生態(tài)系統(tǒng)管理[J].中國農村水利水電，2006(11)：51－54.

[4] 黃祖亞，蔡品彥.水口水電站對閩江水環(huán)境影響的研究[J].水文，2001(21)：4.

[5] 張銳，顧大鈞.金沙江下游水質現狀調查與研究[J].云南環(huán)境科學，2000(3)：31－32.

The Study and Treatment on The Dinoflagellate Pollution in North Creek of Zhangzhou Jiulongjiang River

CHEN Jian-fa，HUANG Hui-zhen

(Department of Food and Biotechnology，Zhangzhou Institute Of Technology, FuJian, Zhangzhou, 363000，China)

Based on the investigations and researches on dinoflagellate pollution in North Creek of Zhangzhou Jiulongjiang River,with the information of hydrological、weather and pollution sources in local area,theresults showed that water eutrophication is caused by the aquaculture wastewater 、drastic reduction of water and the decline in Self-purification ability of water because of the building of cascade hydropower stations.It can effectively eliminate dinoflagellate pollution and improve water quality by the management of aquaculture、dilution and ecological restoration.It can provide some experience for the sudden water pollution and water quality protection with the expriences and treatment.

Dinoflagellate; eutrophication; aquaculture wastewater; cascade hydropower stations; treatment

2010－08－16

漳州職業(yè)技術學院與漳州市環(huán)境保護局科學研究資助項目（ZZY0801）

陳建發(fā)（1971－），男，福建華安人，高級工程師。

Q949.24

A

1673-1417（2010）04-0030-05