三峽庫區(qū)次支河流浮萍泛濫的危害研究

寧 萍 黃 蕾 譚 聰 張喆燕

（1.重慶交通大學(xué)，重慶 400074；2.重慶市環(huán)境衛(wèi)生管理局，重慶 401147）

近年來，隨著我國國民經(jīng)濟的持續(xù)快速發(fā)展，水域環(huán)境污染日益嚴重.我國相當一部分內(nèi)河及其支流、湖泊、水庫相繼發(fā)生大面積浮萍泛濫的災(zāi)難，造成了嚴重的環(huán)境污染.三峽庫區(qū)次支河流浮萍泛濫的事實，得到了各級政府的高度重視，分析、研究浮萍泛濫的形成原因、各種危害及其治理的方法、措施，以及研發(fā)治理的各種機具等都在進行之中.如何高效、科學(xué)、合理地開展浮萍的治理將是未來一段時期科研工作者研究的方向，開展浮萍的危害研究具有重要意義.

1 三峽庫區(qū)次支河流浮萍泛濫的現(xiàn)狀

自2007年以來，三峽庫區(qū)次支河流多次爆發(fā)浮萍瘋長的現(xiàn)象，國內(nèi)其他水域如上海蘇州河、浙江溫嶺、江蘇太湖流域、武漢東湖、云南滇池草海等均有浮萍泛濫的報道.三峽庫區(qū)次支河流以2007年云陽澎溪河、2009年云陽湯溪河、2010年合川嘉陵江、2011年涪陵來龍河、2012年榮昌瀨溪河、2013年開縣漢豐湖浮萍肆虐最為典型.詳見圖1～圖3.

圖1 2013年開縣漢豐湖浮萍泛濫

圖2 2012年合川涪江浮萍瘋長

圖3 2011年涪陵來龍河浮萍肆虐

2 浮萍泛濫的危害

浮萍生長需消耗水體中的氮、磷等營養(yǎng)鹽，因此，少量浮萍的出現(xiàn)對水質(zhì)具有一定凈化作用，而不會對水體造成嚴重污染.但浮萍如大面積瘋長，就會對水體造成嚴重污染，其主要危害剖析如下：

2.1 污染水質(zhì)，威脅飲用水安全

浮萍泛濫，會使水體的 pH值降低，CO2濃度增高，水的嗅值濃度、色度增高，水體中的酸度也增加，有毒細菌增多，造成水體變黑發(fā)臭，是構(gòu)成庫區(qū)水體水質(zhì)惡化的直接和重要誘因，嚴重地影響沿江、湖地區(qū)周圍居民和牲畜的飲用水安全.

2.2 遮蓋航道，阻礙通航，影響航運安全

浮萍泛濫時，其繁殖數(shù)量呈幾何級增長，浮萍會嚴重遮蓋航道，有時會纏繞損壞螺旋槳，阻礙航行，嚴重影響船舶航行及其安全.在浙江、江蘇、三峽庫區(qū)等水域都發(fā)生過浮萍礙航的事件.

案例一：2010年7月，江蘇揚州運河開閘放水處置浮萍.從揚州閘下水，到瓜洲閘，全長約 29公里，浮萍達四五厘米厚，一片片緊挨著，根本看不見水面.小艇小心翼翼地前行，如圖4所示.

案例二：2012年6月，湖北宜昌長江葛洲壩2號船閘至黃柏河大橋江段沿岸“浮萍”、“藍藻”泛濫.令人擔憂的是，越來越旺盛的浮萍正在向江心的航道蔓延.這將對長江葛洲壩水域的航行、水力發(fā)電和壩區(qū)沖沙產(chǎn)生不利影響，如圖5所示.

圖4 揚州運河浮萍礙航

圖5 葛洲壩船閘浮萍礙航

2.3 污染水體、影響水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)健康發(fā)展

浮萍一旦覆蓋了大面積的水域，則會阻礙大氣與水體的氣體交換，降低溶解氧的濃度，它不僅遮擋住陽光使水體渾濁，還使大量有機物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，使有毒細菌增多、氧氣減少，魚蝦不能生存，抑制了浮游生物的正常生長，引起魚類等水產(chǎn)品因缺氧而窒息死亡.由于浮萍繁殖超快，大量消耗水中的氧氣，加速水體富營養(yǎng)化后會導(dǎo)致水質(zhì)惡化，并使魚類等水生物遭受滅頂之災(zāi).浮萍的高覆蓋率，使水中CO2濃度增加，水質(zhì)下降，破壞水下生物的食物鏈，降低水產(chǎn)品的品質(zhì)和產(chǎn)量；受污染的水質(zhì)經(jīng)過食物鏈各級生物的不斷積累，其結(jié)果不僅危害魚類、水禽和牲畜，而且最終會危及人的健康.

2.4 污染水質(zhì)，滋生病菌

按照目前三峽工程東蓄夏排的運行方案，在三峽水庫 175～145～175米半年為周期的運行過程中，每年5月至11月底庫區(qū)將形成30米落差，會形成較大面積的消落區(qū)；特別是在145米水位時，正是夏秋季節(jié)，消落區(qū)大片沼澤地在烈日的烘烤暴曬下，蚊蠅滋生，臭氣熏天，為吸血蟲、腦炎、流感等病菌和蚊子的幼蟲提供了適宜的滋生地，隨時都有傳染病、瘟疫誘發(fā)的可能，浮萍泛濫造成的惡劣環(huán)境，直接威脅著沿岸集鎮(zhèn)和村民的生命安全和環(huán)境質(zhì)量.

2.5 破壞水體生態(tài)平衡

浮萍的高繁殖性，消耗大量的溶解氧，吸收水中的有機物，當浮萍覆蓋整個或者部分區(qū)域水面時，浮萍將阻礙水體復(fù)氧及沉水植物接受光照，對其生活的水面采取了野蠻的封鎖策略，水下植物不能進行光合作用，得不到足夠光照而死亡，導(dǎo)致河里其他生物和沉水植物死亡，而這些生物死亡腐爛后沉入水底，又會造成新的污染，加速水體向富營養(yǎng)化的發(fā)展.浮萍形成的區(qū)域種群優(yōu)勢，破壞了水生生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能，嚴重影響到水體其他水生生物的正常生長，破壞生物多樣性，甚至導(dǎo)致其他水生生物滅絕，從而破壞河內(nèi)整個生態(tài)環(huán)境和生態(tài)系統(tǒng)，打破水生生態(tài)的穩(wěn)定和平衡，對生態(tài)系統(tǒng)造成不可逆轉(zhuǎn)的破壞.

據(jù)資料記載，20世紀60年代以前，滇池主要高等水生植物有16種，水生動物68種，但到80年代，大部分水生植物逐漸消亡，2010年后，草海（滇池的一部分）就只剩下3種水生植物了.

浮萍泛濫還破壞了設(shè)在城市公園的湖泊及沿河景觀，降低了湖泊、水庫等親水地區(qū)的旅游價值.

2.6 造成經(jīng)濟上的重大損失

目前我國各地每年都有浮萍泛濫的水域，都需要打撈浮萍，因浮萍治理及其造成的經(jīng)濟損失高達數(shù)百億元.長三角水域、三峽庫區(qū)長江干線次支河流、湖泊、水庫等水域，是浮萍泛濫成災(zāi)的高發(fā)區(qū)，對其治理耗費了大量的資金.年復(fù)一年的浮萍清漂行動造成經(jīng)濟上的重大損失.

3 治理的建議

3.1 物理治理

一是通過人工或機械對浮萍進行打撈處理，簡稱人工清除法，即動用人力物力直接將浮萍撈起運送到陸地予以清除.打撈是一種針對性的治理方法，效果明顯，關(guān)鍵是打撈時間不確定，受環(huán)境影響變化而變化，但打撈的成本高、受季節(jié)影響；且人工打撈勞動強度大，難以清除水中的種子，治理效果短暫，既不經(jīng)濟又不能從根本上消除浮萍的泛濫.

二是打撈水花生.通常浮萍隱藏在水花生莖葉下越冬，越冬存活率高.冬季將河道旁的水花生撈除，既減輕來年水花生危害，又能破壞浮萍越冬環(huán)境，使浮萍越冬基數(shù)下降，減輕來年浮萍泛濫的程度.

3.2 生態(tài)治理

浮萍是鳊魚、草魚、鯽魚的優(yōu)良飼料.解決水面拋荒，恢復(fù)外河養(yǎng)殖是治理浮萍泛濫的好途徑.通過投放草魚等食用浮萍的水產(chǎn)動物，可減少浮萍瘋長的機會.近年來三峽庫區(qū)重慶部分水域為確保庫區(qū)生態(tài)建設(shè)，拆除了縣內(nèi)的3 700多只網(wǎng)箱，投入了近400萬尾草魚苗到澎溪河等次支河流.

3.3 生物治理

生物方法治理浮萍原理：采用Eama-11浮萍生物抑制劑快速抑制浮萍的生長繁殖.它是從自然環(huán)境里篩選出來的對浮萍生長有抑制效果的微生物經(jīng)過馴化培養(yǎng)而成，極易溶解在水中，能快速擴散到浮萍細胞表面，并滲透到細胞內(nèi)部破壞細胞功能性蛋白基團，使細胞蛋白質(zhì)合成受到抑制，細胞正常代謝終止，最終控制浮萍生長.其特點如下：

特點 1：高效抑制.抑制浮萍生長能力很強，針對已經(jīng)暴發(fā)水華或浮萍的水體，該生物制劑對浮萍具有90%以上的抑制效果.

特點 2：施工簡便，原位治理.某環(huán)保公司采用生物法治理河道，使用的設(shè)備簡單，不需要大量人力進行打撈浮萍或?qū)⒏∑嫁D(zhuǎn)移出水體，即可在水體內(nèi)消解浮萍.所以施工方便，操作簡單，并且不會產(chǎn)生噪音，不影響周圍居民的正常生活.

3.4 生物—生態(tài)修復(fù)治理

生態(tài)—生物方法是近年來發(fā)展起來的一種新型環(huán)境生物技術(shù)，這類技術(shù)主要是利用微生物、植物等生物的生命活動，對水中污染物進行轉(zhuǎn)移、轉(zhuǎn)化及降解作用，從而使水體得到凈化，創(chuàng)造適宜多種生物生息繁衍的環(huán)境，重建并恢復(fù)水生生態(tài)系統(tǒng).由于這類技術(shù)具有處理效果好、工程造價相對較低、不需耗能或低耗能、運行成本低廉等優(yōu)點.同時不向水體投放藥劑，不會形成二次污染，還可以與綠化環(huán)境及景觀改善相結(jié)合，創(chuàng)造人與自然相融合的優(yōu)美環(huán)境，因此已成為水體污染及富營養(yǎng)化治理的主要發(fā)展方向.

生態(tài)—生物修復(fù)技術(shù)包括：微生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)技術(shù)、人工濕地技術(shù)、浮島技術(shù)、植物操控技術(shù)，生態(tài)護堤技術(shù)、生態(tài)復(fù)氧技術(shù)、生態(tài)清淤技術(shù)、水生動物恢復(fù)和重建技術(shù)等.在實際工程應(yīng)用中，可按照水體污染程度，水環(huán)境現(xiàn)狀及水體功能等考慮選用不同的技術(shù)組合，以呈現(xiàn)生態(tài)和經(jīng)濟效益雙贏.

4 展 望

綜上所述，三峽庫區(qū)次支河流浮萍泛濫對水體和生態(tài)環(huán)境呈現(xiàn)出顯著的危害，這些危害對社會已經(jīng)造成了經(jīng)濟上的巨大損失；針對浮萍肆虐提出的各種治理方法，經(jīng)科學(xué)選擇，將為三峽庫區(qū)次支河流浮萍泛濫的治理起到很好的借鑒作用，也將為國內(nèi)其他水域的浮萍防治起到參考作用.

[1]寧萍，聶劍寧.三峽庫區(qū)江面漂浮垃圾治理的探討[J].三峽環(huán)境與生態(tài)，2009（3）：5-8.

[2]寧 萍，張 喆 燕.三峽庫區(qū)江面漂浮垃圾的形成與特征研究[J].重慶三峽學(xué)院學(xué)報，2010（3）：1-4.