城市黑臭河道富營(yíng)養(yǎng)化次生災(zāi)害形成機(jī)制及其控制對(duì)策思考

曹承進(jìn)，　陳振樓，　黃民生

(1. 華東師范大學(xué) 上海市城市化生態(tài)過(guò)程與生態(tài)恢復(fù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室， 上?！?00062；

2. 華東師范大學(xué) 生態(tài)與環(huán)境科學(xué)學(xué)院， 上海　200062； 3. 華東師范大學(xué) 地理科學(xué)學(xué)院， 上海　200062)

城市黑臭河道富營(yíng)養(yǎng)化次生災(zāi)害形成機(jī)制及其控制對(duì)策思考

曹承進(jìn)1,2，陳振樓3，黃民生1,2

(1. 華東師范大學(xué) 上海市城市化生態(tài)過(guò)程與生態(tài)恢復(fù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室， 上海200062；

2. 華東師范大學(xué) 生態(tài)與環(huán)境科學(xué)學(xué)院， 上海200062； 3. 華東師范大學(xué) 地理科學(xué)學(xué)院， 上海200062)

摘要：對(duì)城市河道黑臭污染的形成及其治理、富營(yíng)養(yǎng)化次生災(zāi)害表現(xiàn)形式、形成機(jī)制以及預(yù)防和控制對(duì)策等方面進(jìn)行了總結(jié)和研究.結(jié)果表明，隨著城市黑臭河道相應(yīng)污染治理工程、措施的實(shí)施，河道水體污染負(fù)荷得到了大大消減、水質(zhì)得到了一定的改善、黑臭也逐步好轉(zhuǎn)，但營(yíng)養(yǎng)鹽仍處于相對(duì)較高的水平，且可被植物直接利用吸收的營(yíng)養(yǎng)鹽儲(chǔ)備充足，同時(shí)，黑臭污染的治理使得受損的河道生態(tài)系統(tǒng)得到了一定的恢復(fù)和重建，當(dāng)外界環(huán)境條件適宜時(shí)，極易引起水華暴發(fā)、浮萍泛濫、水葫蘆“瘋”長(zhǎng)、水生植物生物量激增等富營(yíng)養(yǎng)化次生災(zāi)害.對(duì)于城市黑臭河道治理后富營(yíng)養(yǎng)化次生災(zāi)害的預(yù)防和控制必須以城市黑臭河道污染治理為基礎(chǔ)，將其納入到河道污染整治整體規(guī)劃中.綜合運(yùn)用上/下行效應(yīng)理論，應(yīng)從外源控制、內(nèi)源治理和修復(fù)、整體生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)等角度進(jìn)行系統(tǒng)預(yù)防和控制.同時(shí)也應(yīng)厘清思路，認(rèn)識(shí)到城市黑臭河道富營(yíng)養(yǎng)化及其次生災(zāi)害的形成是城市黑臭河道污染治理過(guò)程中的必經(jīng)階段，城市河道水環(huán)境治理應(yīng)從當(dāng)前的“黑臭等重污染治理”向“氮磷營(yíng)養(yǎng)鹽控制”轉(zhuǎn)變.

關(guān)鍵詞：城市黑臭河道；富營(yíng)養(yǎng)化；水華；形成機(jī)制；對(duì)策思考

第一作者：曹承進(jìn)，男，博士，講師，主要研究方向水體污染控制與修復(fù)，城市水資源與水環(huán)境.

E-mail：caochengqiao@126.com.

0引言

近三十年來(lái)，我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和城市化進(jìn)程突飛猛進(jìn)，然而環(huán)保治理力度卻跟不上城建發(fā)展的規(guī)模和速度，城市污水收集管網(wǎng)建設(shè)嚴(yán)重滯后，各種污染物通過(guò)污水直排和雨水徑流形式進(jìn)入城市內(nèi)河，導(dǎo)致水體發(fā)黑發(fā)臭，尤其在東部濱海平原河網(wǎng)水系的沿海大中城市，河道沿岸具有污染源排污點(diǎn)多、布局分散的特點(diǎn)，很難集中進(jìn)行污染物集中收集和處理，河道黑臭污染問(wèn)題相當(dāng)突出[1,2].據(jù)統(tǒng)計(jì)我國(guó)80%以上的城市河道受到了污染，其中很多甚至出現(xiàn)了季節(jié)性和常年性水體黑臭現(xiàn)象[1-4]，黑臭河道具有很多危害，如影響居民生活,危害人體健康,破壞河流生態(tài)系統(tǒng),損害城市景觀等[4].因此，控制城市河道水體污染、整治河道黑臭已經(jīng)刻不容緩.

目前，我國(guó)很多城市根據(jù)自身的特點(diǎn)，已開(kāi)展了很多污染河道整治工程，包括外源污染控制、內(nèi)源污染治理、人工強(qiáng)化凈化和生態(tài)修復(fù)等[4-8]，通過(guò)相應(yīng)治理工程、措施的實(shí)施，很多城市河道的水污染得到了控制，水環(huán)境也有了很大改善，水生態(tài)系統(tǒng)也得到了一定的恢復(fù)[4,9-12].但隨之而來(lái)的富營(yíng)養(yǎng)化問(wèn)題卻逐步凸顯出來(lái)，造成城市河道水體水質(zhì)惡化、生態(tài)系統(tǒng)和水功能破壞等嚴(yán)重危害.特別是在氣溫逐步回升的春夏之際，部分河段在部分時(shí)間內(nèi)甚至多次出現(xiàn)水生植物、浮游植物等生物量激增，暴發(fā)嚴(yán)重的水華、浮萍泛濫、水葫蘆“瘋”長(zhǎng)等富營(yíng)養(yǎng)化次生災(zāi)害，這些都是在城市污染河道治理中出現(xiàn)的新的環(huán)境問(wèn)題.城市河道治理后出現(xiàn)的水體富營(yíng)養(yǎng)化及其次生災(zāi)害問(wèn)題已嚴(yán)重影響了我國(guó)城市河道污染深化治理及治理后水環(huán)境功能綜合提升的效果，引起了當(dāng)?shù)厥忻窈透骷?jí)政府部門(mén)的廣泛關(guān)注[13-15].目前，關(guān)于這種從高污染負(fù)荷(黑臭)到富營(yíng)養(yǎng)化及其次生災(zāi)害暴發(fā)的形成機(jī)制、預(yù)防和控制對(duì)策研究，還未見(jiàn)有相關(guān)報(bào)道，還缺乏應(yīng)有的認(rèn)識(shí).本文通過(guò)“十一五”期間開(kāi)展的有關(guān)城市河道富營(yíng)養(yǎng)化的系列研究項(xiàng)目所獲得的一些新的認(rèn)識(shí)，結(jié)合國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)的搜集與整理，試圖就當(dāng)前城市黑臭河道污染治理后出現(xiàn)的富營(yíng)養(yǎng)化及其次生災(zāi)害問(wèn)題加以總結(jié)，為我國(guó)城市河道污染深化治理及治理后水環(huán)境功能綜合提升提供技術(shù)指導(dǎo).

1城市黑臭河道富營(yíng)養(yǎng)化次生災(zāi)害表現(xiàn)形式

城市黑臭河道發(fā)生的水體富營(yíng)養(yǎng)化在造成其水體水質(zhì)惡化、生態(tài)系統(tǒng)和水功能破壞等危害的同時(shí)，經(jīng)常伴隨著水華暴發(fā)、浮萍泛濫、水葫蘆“瘋”長(zhǎng)、沉水或挺水植物生物量激增等次生災(zāi)害發(fā)生[2,9,10,16,17].

1.1　水華的暴發(fā)

水華(水花、藻華)，指淡水池塘、河流、湖泊或水庫(kù)等相對(duì)封閉、水流緩慢的水體受到污染，氮、磷等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)大量增加，導(dǎo)致水體達(dá)到富營(yíng)養(yǎng)化或嚴(yán)重富營(yíng)養(yǎng)化狀態(tài)，在一定的溫度、光照等條件下，某些藻類發(fā)生暴發(fā)性的繁殖，引起明顯的水色變化，并在水面形成或薄或厚的綠色或其他顏色的藻類的漂浮物現(xiàn)象[16-19].也有人認(rèn)為，不一定產(chǎn)生藻類的漂浮物，只要引起水的顏色變化即為水華現(xiàn)象.水華的發(fā)生可以是由于水體中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)增加導(dǎo)致的上行效應(yīng)的結(jié)果，也可以是由于控制浮游植物的浮游動(dòng)物缺失導(dǎo)致的下行效應(yīng)的結(jié)果[20,21]，但在絕大多數(shù)情況下，水華的暴發(fā)是營(yíng)養(yǎng)鹽增加的結(jié)果.中國(guó)已有很多水體暴發(fā)水華，如太湖、巢湖和滇池等[16,21]，近幾年來(lái)，在三峽水庫(kù)支流也多次發(fā)現(xiàn)[18,22,23]，國(guó)外也有很多記載[16,17,24-27]，絕大部分水體的水華是微囊藻水華[16,19,21].

和傳統(tǒng)湖庫(kù)等水體暴發(fā)的水華不同，城市黑臭河道治理后出現(xiàn)的水華暴發(fā)等次生災(zāi)害并不是營(yíng)養(yǎng)鹽增加的結(jié)果，而是這些污染河道經(jīng)過(guò)采取截污清淤、生態(tài)重建等措施后，由于污染的消減、水質(zhì)的改善等，水體黑臭現(xiàn)象逐步好轉(zhuǎn)，但水體仍然相對(duì)封閉、氮磷等營(yíng)養(yǎng)鹽含量仍較高，在外界環(huán)境條件適宜時(shí)，在局部河段部分時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)藻類的大量生長(zhǎng)和積聚而產(chǎn)生[28](見(jiàn)圖1).同時(shí)，研究表明：城市黑臭河道治理后出現(xiàn)的水華其優(yōu)勢(shì)種主要以耐污性較強(qiáng)的綠藻和硅藻門(mén)為主[29]，且水體初級(jí)生產(chǎn)力水平較低(chl-a最大值為107.48μg/L)、藻密度也不太高(106ind/L)[28]，水華也以分散狀態(tài)為主，極難在水面形成大范圍堆積.這與傳統(tǒng)湖庫(kù)水體暴發(fā)的以藍(lán)藻微囊藻為優(yōu)勢(shì)種、藻密度動(dòng)輒高達(dá)107～108ind/L、chl-a最大值高達(dá)103～104μg/L、極易形成大范圍堆積[16,18,21-23]顯著不同.

1.2　浮萍泛濫

浮萍是浮萍科植物紫背浮萍或青萍的全草，在我國(guó)各地都是常見(jiàn)的水面浮生植物[30,31].浮萍的增殖方式為無(wú)性繁殖，成熟的浮萍產(chǎn)生芽孢，芽孢發(fā)育長(zhǎng)大后與母體脫離形成幼體，數(shù)代相連，生長(zhǎng)較快，大約4周內(nèi)可以繁殖10～20次，適應(yīng)性強(qiáng)，2～35℃下均能生存[30,32,33].不同品種浮萍對(duì)環(huán)境溫度的要求不盡相同.紫萍、青萍和蕪萍為喜熱浮萍品種，最適生長(zhǎng)溫度為35℃，因此這3種浮萍為夏季常見(jiàn)浮萍；少根紫萍為喜溫?zé)岣∑计贩N，最適生長(zhǎng)溫度為25℃；而稀脈浮萍為喜低溫浮萍品種，最適生長(zhǎng)溫度為10℃[32].浮萍最適合在農(nóng)田水體生長(zhǎng)，其次是生活區(qū)水體，工業(yè)區(qū)水體浮萍較少[32].研究表明，在適宜的環(huán)境條件下，浮萍具有非常高的生長(zhǎng)速率[33,34]，同時(shí)浮萍對(duì)污水中的氨、重金屬等均具有較高的耐受性[36]，浮萍具有較高的TN、TP、COD、BOD、有機(jī)碳和總懸浮物吸收效率[34,37]，能較好地吸收水體中低濃度的重金屬和有機(jī)物[36,37]，因此，在城市黑臭河道治理后，其水污染得到了有效改善，在氣溫回升的春夏之際，極易引起浮萍泛濫[14,15](見(jiàn)圖1).由于浮萍具有增殖快，易收獲，蛋白質(zhì)含量高， 適合生長(zhǎng)的pH值和溫度范圍較廣， 對(duì)水體中氮、磷的去除能力強(qiáng)，相比其他水生植物投資少、能耗低等優(yōu)點(diǎn)[30-32]，因此，目前對(duì)于浮萍的研究主要集中在利用其作為污水處理植物應(yīng)用在水體凈化方面，而對(duì)于其在富營(yíng)養(yǎng)化狀態(tài)下大規(guī)模暴發(fā)的機(jī)理研究較少[38-41].

圖1　城市黑臭河道治理后出現(xiàn)的富營(yíng)養(yǎng)化次生災(zāi)害

1.3　水葫蘆大規(guī)模暴發(fā)

水葫蘆，又名鳳眼蓮，屬雨久花科鳳眼蓮屬植物[42,43]，喜高溫、多濕，適宜生長(zhǎng)在富營(yíng)養(yǎng)化的水體中.水葫蘆原產(chǎn)南美，現(xiàn)已成為世界許多國(guó)家和地區(qū)的一種惡性外來(lái)入侵種，被列為世界十大害草之一[44,45].20世紀(jì)30年代作為畜禽飼料引入中國(guó)后，被推廣種植，現(xiàn)廣泛分布于國(guó)內(nèi)的大部分地區(qū).對(duì)于水葫蘆的了解和認(rèn)識(shí)目前仍缺乏一個(gè)統(tǒng)一的觀點(diǎn)，一些國(guó)家和地區(qū)為控制和治理水葫蘆傷透腦筋[46,47]，而有些國(guó)家和研究機(jī)構(gòu)還不斷引進(jìn)和利用水葫蘆作為改善水質(zhì)的一種方式[47,48]，進(jìn)而導(dǎo)致水葫蘆入侵不斷加劇，帶來(lái)更多的生態(tài)問(wèn)題[39,40].對(duì)于如何治理和控制水葫蘆的入侵，世界各個(gè)國(guó)家和地區(qū)的觀點(diǎn)和治理措施也多種多樣，存在很大的盲目性，缺乏一個(gè)綜合的、全面的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)和方法[42].

由于水葫蘆具有發(fā)達(dá)的根系和旺盛的生長(zhǎng)繁殖能力以及超強(qiáng)的耐污能力，對(duì)氮、磷元素有很高的耐受性[49-53]，因此，在城市黑臭河道污染治理后，也極易形成“瘋”長(zhǎng)(見(jiàn)圖1).對(duì)于水葫蘆而言，其生態(tài)災(zāi)害的源頭是上游入侵輸入，因此，一般其大規(guī)模暴發(fā)多發(fā)生在較大的開(kāi)放水域(如黃浦江、蘇州河等).多年來(lái)，對(duì)于城市河道大范圍爆發(fā)的水葫蘆，較多地集中在進(jìn)行機(jī)械或人工打撈方面，而對(duì)于其災(zāi)害的發(fā)生機(jī)理還需進(jìn)一步加強(qiáng)研究，特別是在很多城市黑臭河道開(kāi)展大規(guī)模綜合整治的背景下，如何確定其繁殖特性、水流速度及其他水體環(huán)境變量以及人類活動(dòng)等對(duì)水葫蘆爆發(fā)的影響，并評(píng)價(jià)水葫蘆入侵對(duì)城市黑臭河道污染治理造成的生態(tài)和經(jīng)濟(jì)后果，具有重要意義，可以為主管部門(mén)提供決策依據(jù)[42,43].

1.4　沉水或挺水植物生物量激增

城市黑臭河道污染治理后富營(yíng)養(yǎng)化的形成還會(huì)引起沉水或挺水植物生物量激增等次生災(zāi)害.對(duì)于傳統(tǒng)湖庫(kù)而言，沉水和挺水植物大量繁殖消亡會(huì)導(dǎo)致湖庫(kù)老化和沼澤化[12,19]；而在城市黑臭河道中，由于水域較小、水動(dòng)力較差、受人為控制嚴(yán)格，黑臭污染治理后，水體營(yíng)養(yǎng)鹽仍處于較高水平，沉水或挺水植物極易呈現(xiàn)爆發(fā)性生長(zhǎng)，集中表現(xiàn)為且生物量的激增[2,9,13-15,28,54].

另外，在秋冬季節(jié)來(lái)臨時(shí)，大量沉水或挺水植物來(lái)不及打撈收割(亦或殘留的根系物過(guò)多)，會(huì)導(dǎo)致其大量腐爛，使得沉積物中的腐殖質(zhì)大量增加，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致河道進(jìn)一步變黑變臭.

圖2　城市黑臭河道治理后不同時(shí)間出現(xiàn)不同水生植物生物量激增

2城市黑臭河道富營(yíng)養(yǎng)化次生災(zāi)害的形成機(jī)制

2.1　主要環(huán)境因子

環(huán)境因子的變化是影響水體富營(yíng)養(yǎng)化及其次生災(zāi)害暴發(fā)的主要內(nèi)在驅(qū)動(dòng)力[55,56].例如，水體滯留時(shí)間延長(zhǎng)、氣溫水溫較高以及光照時(shí)間較長(zhǎng)都能夠顯著促進(jìn)富營(yíng)養(yǎng)化及其次生災(zāi)害的暴發(fā)[16,19-22,57,58].我國(guó)城市黑臭河道所在地區(qū)多為亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，冬夏季風(fēng)交替顯著，隨著季風(fēng)的進(jìn)退，氣候具有明顯的季節(jié)性變化特點(diǎn)：氣溫年差和日差較小，且變化穩(wěn)定，雨量充沛(年降水量一般在1 000 mm以上，主要集中在夏季)，光照豐富，四季分明，冬無(wú)嚴(yán)寒，1月平均溫普遍在0 ℃以上，夏季較熱，7月平均溫一般為25 ℃左右，冬夏風(fēng)向有明顯變化.春夏之交有梅雨，7—9月間有熱帶氣旋.全年日照數(shù)在1 442～2 264 h之間[19,28].

前期一系列研究表明，城市黑臭河道經(jīng)過(guò)治理后，水體多為中性偏弱堿性(pH為6.0～9.0)；年平均氣溫17.3～19.4 ℃；水溫為9.2～44.3 ℃[28]，pH和水溫均處于浮游植物的適宜生長(zhǎng)范圍內(nèi)(WT為18～25 ℃；pH為7.0～9.0)[16,18,19]，4—6月份氣溫、水溫升速較快.溶解氧是藻類生長(zhǎng)和生物降解有機(jī)物不可缺少的條件[16,18,19]，隨著河道治理工程的實(shí)施，城市黑臭河道水體中溶解氧含量均較治理前有所升高，有些斷面在部分時(shí)間段甚至處于較高水平(如九山外河和山下河治理后DO最大值分別高達(dá)為13.73 mg/L和8.70 mg/L[28,29])，這些都為水體中浮游植物的大量生長(zhǎng)提供了有利條件.

隨著中國(guó)城市化進(jìn)程的日益加劇，河道的自然空間日益被市政工程所擠占，很多城市內(nèi)河逐漸被溝渠化、涵閘化，這些不僅導(dǎo)致水質(zhì)日益惡化，出現(xiàn)季節(jié)性或常年性黑臭現(xiàn)象，同時(shí)也極大地改變了城市黑臭河道的水文狀況.溝渠化、涵閘化的城市河道其流量、流速日益減小，水流常年處于準(zhǔn)靜止?fàn)顟B(tài)(<0.1 m/s)[59-62]，接近甚至低于湖泊型水體的流速；即使在生態(tài)調(diào)水沖淤期間，城市黑臭河道部分河道由于處于調(diào)水盲端，其流速也仍很小[28,59-63].

由此可見(jiàn)，城市河道水體水文水質(zhì)條件的巨大變化，以及氣象氣候條件較適宜，已具備誘發(fā)富營(yíng)養(yǎng)化次生災(zāi)害的環(huán)境要素條件，這為黑臭河道治理后富營(yíng)養(yǎng)化次生災(zāi)害的暴發(fā)提供了有利條件.

2.2　營(yíng)養(yǎng)因子

水體中生物生產(chǎn)所必需的營(yíng)養(yǎng)元素很多，其中氮、磷是制約湖庫(kù)水體生物生長(zhǎng)的主要因子.由于水質(zhì)惡化導(dǎo)致的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)累積能夠促進(jìn)富營(yíng)養(yǎng)化次生災(zāi)害的暴發(fā)[64-67].目前，國(guó)際上一般認(rèn)為當(dāng)水體中的總氮和總磷分別達(dá)到0.2 mg/L和0.02 mg/L時(shí)，從營(yíng)養(yǎng)鹽單因子考慮就有可能發(fā)生富營(yíng)養(yǎng)化現(xiàn)象[25-27,67]，上述濃度也成為富營(yíng)養(yǎng)化發(fā)生的營(yíng)養(yǎng)鹽閾值.自然水體中的氮、磷以無(wú)機(jī)態(tài)和有機(jī)態(tài)等多種形態(tài)存在，其中以可被植物直接利用吸收的溶解態(tài)無(wú)機(jī)氮(DIN)和溶解態(tài)正磷酸鹽為最重要形式[67-69].國(guó)內(nèi)外許多研究表明，磷是淡水生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)力的主要限制因子[64-69].

2.3　生態(tài)因子

水體的生態(tài)因子是指水體本身的生態(tài)條件和水生生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，是水體富營(yíng)養(yǎng)化發(fā)生的內(nèi)在條件和因素[16,19].富營(yíng)養(yǎng)化一般發(fā)生在水域底盆淺平、水深較淺(水深<4.0 m)、容積較小、水域封閉度較大的水體環(huán)境里.同時(shí)，水生植物的種群和生物量是水體生態(tài)系統(tǒng)的核心[16,19,20]，也是富營(yíng)養(yǎng)化次生災(zāi)害暴發(fā)的基礎(chǔ)生境條件.很多城市黑臭河道位于城市中心地帶，多屬于平原河網(wǎng)水系，水深較淺(水深<2.0 m)，河道蜿蜒曲折，部分水域河道狹窄細(xì)長(zhǎng)，而部分水域地勢(shì)較為平坦，河面相對(duì)寬敞；同時(shí)河道的溝渠化、涵閘化造成水域封閉度較大、容積較小[28,59-63]，這些都極易導(dǎo)致富營(yíng)養(yǎng)化次生災(zāi)害的發(fā)生.另外，隨著城市黑臭河道污染的治理，一方面水質(zhì)得到了好轉(zhuǎn)、水體污染得到了一定的控制，重污染負(fù)荷得到了有效遏制，黑臭現(xiàn)象逐步消除，河道水體透明度有了極大的改善，這些為河道水體中水生植物和浮游植物的生長(zhǎng)提供了有利條件；另一方面，對(duì)于黑臭的治理，一般都伴隨著生態(tài)系統(tǒng)的重建，包括挺水植物、沉水植物重建，底棲生物恢復(fù)等[70-74]，這也為富營(yíng)養(yǎng)化次生災(zāi)害的暴發(fā)提供了基礎(chǔ)生境條件.

綜上所述，從生態(tài)因子的角度來(lái)看，城市黑臭河道治理后極易暴發(fā)富營(yíng)養(yǎng)化次生災(zāi)害，加上在治理過(guò)程中次生災(zāi)害暴發(fā)所需的營(yíng)養(yǎng)鹽始終處于較高水平(遠(yuǎn)高于富營(yíng)養(yǎng)化次生災(zāi)害暴發(fā)的營(yíng)養(yǎng)鹽閾值)，因此，在每年氣溫回升的4—8月份，極易暴發(fā)大規(guī)模富營(yíng)養(yǎng)化次生災(zāi)害(水華暴發(fā)、浮萍泛濫、水葫蘆“瘋”長(zhǎng)、水生生物激增等).并且一個(gè)非常值得關(guān)注的問(wèn)題是，典型的城市黑臭河道富營(yíng)養(yǎng)化次生災(zāi)害的暴發(fā)受生物自然生態(tài)消長(zhǎng)規(guī)律、生物抑制等因素影響，呈現(xiàn)周期性的變化趨勢(shì)：通常5—6月暴發(fā)浮萍、7—8月暴發(fā)藍(lán)藻、9—10月暴發(fā)水葫蘆，而對(duì)于污染治理和生物重建相對(duì)較好的河道，在春夏秋季均能出現(xiàn)挺水植物、沉水植物生物量激增(見(jiàn)圖1和圖2)[13-15,28,54,70,75].

3城市黑臭河道富營(yíng)養(yǎng)化次生災(zāi)害預(yù)防和控制對(duì)策

控制富營(yíng)養(yǎng)化的過(guò)程依據(jù)不同的思路有不同的操作方法.湖沼學(xué)研究表明富營(yíng)養(yǎng)化及其次生災(zāi)害的發(fā)生可以是由于水體中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)增加導(dǎo)致的上行影響(也叫上行效應(yīng))的結(jié)果，也可以是由于控制浮游植物的浮游動(dòng)物缺失導(dǎo)致的下行影響(也叫下行效應(yīng))的結(jié)果[20].綜合考慮“上行影響”和“下行影響”，國(guó)內(nèi)外控制富營(yíng)養(yǎng)化及其次生災(zāi)害暴發(fā)的技術(shù)和方法主要有以下幾個(gè)方面.① 生物控制技術(shù)： 通過(guò)調(diào)整水體中生物群落結(jié)構(gòu)從而抑制水體富營(yíng)養(yǎng)化進(jìn)程[20,76].② 生物操縱理論： 基于魚(yú)類的“下行效應(yīng)”，通過(guò)調(diào)控食物鏈，即增加肉食性魚(yú)類減少濾食性魚(yú)類或直接捕(毒)殺浮游動(dòng)物食性魚(yú)類，來(lái)調(diào)節(jié)浮游動(dòng)物的結(jié)構(gòu)和種群數(shù)量，借浮游動(dòng)物抑制藻類, 強(qiáng)調(diào)用浮游動(dòng)物對(duì)藻類的牧食來(lái)控制水體中藻的含量，從而改善水質(zhì)[77,78].③ 非經(jīng)典的生物操縱理論： 由中國(guó)的科學(xué)家提出的非經(jīng)典的生物操縱理論，主要是通過(guò)控制兇猛魚(yú)類及調(diào)節(jié)食浮游生物的濾食性魚(yú)類(如鰱和鳙)數(shù)量來(lái)直接牧食藍(lán)藻水華的生物操縱方法[79]，目前研究最多的是白鰱和鳙[20,21,79].此外，也可以利用一些能夠裂解藻類或限制藻類生長(zhǎng)的微小生物(如：病毒、細(xì)菌、真菌、放線菌和原生動(dòng)物等[77,80])作為生物控制試劑來(lái)去除水體中多余的藻類[80].對(duì)于溝渠化、涵閘化的城市河道而言，生態(tài)調(diào)水沖淤等水動(dòng)力學(xué)控制技術(shù)和方法也可以在較短的時(shí)間內(nèi)改善水體的富營(yíng)養(yǎng)化[20].另外，控制富營(yíng)養(yǎng)化和水華的方法還有機(jī)械清除、生物曝氣增氧[20,21]、植被岸邊帶技術(shù)、納米殺藻布?xì)⒃寮夹g(shù)、改性黏土絮凝技術(shù)以及紫外、電場(chǎng)等物理措施等[20].

就城市黑臭河道的污染治理而言，其首要目標(biāo)是重污染的治理、黑臭的消除，因此，對(duì)于在此過(guò)程中出現(xiàn)的富營(yíng)養(yǎng)化次生災(zāi)害的預(yù)防和控制必須以城市黑臭河道污染治理為基礎(chǔ).首先，基于“上行效應(yīng)”理論，加大控制氮磷等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的輸入，通過(guò)污水管網(wǎng)的優(yōu)化改造、地表徑流的調(diào)蓄與污染控制等技術(shù)手段加大對(duì)外源污染的控制力度；同時(shí)利用底泥生態(tài)疏浚技術(shù)、原位覆蓋和污染控釋技術(shù)、底泥生物修復(fù)技術(shù)等手段對(duì)河道內(nèi)源污染進(jìn)行治理和修復(fù)；另外，利用生態(tài)浮床/浮島技術(shù)、水生植物修復(fù)技術(shù)等對(duì)河道水體中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)進(jìn)行治理.其次，在河道治理后生境恢復(fù)過(guò)程中，充分考慮“下行效應(yīng)”的影響，特別注重針對(duì)整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)(水生植物、底棲生物、游泳生物和浮游生物等)的恢復(fù)和長(zhǎng)期保持平衡，特別注意避免只針對(duì)水生植物(沉水植物、挺水植物等)的恢復(fù).

圖3　溫州九山外河河道工程修復(fù)與原位多級(jí)生態(tài)凈化

圖4　溫州九山外河治理前后效果對(duì)比

另外也有研究表明，鴨子和草魚(yú)特別喜歡吃浮萍，根本不用人工打撈，散養(yǎng)的鴨子就能把河道中的浮萍消滅掉.此外，也可以通過(guò)定期的生態(tài)調(diào)水沖淤、潮汐作用等水動(dòng)力學(xué)方式對(duì)河道水體進(jìn)行調(diào)控，減少黑臭河道富營(yíng)養(yǎng)化次生災(zāi)害的暴發(fā).而對(duì)于短期內(nèi)爆發(fā)性的富營(yíng)養(yǎng)化次生災(zāi)害(如浮萍大范圍泛濫、水葫蘆“瘋”長(zhǎng)、水生植物生物量激增等)，可以通過(guò)機(jī)械或人工打撈的物理方法來(lái)去除.

4對(duì)我國(guó)城市河道環(huán)境整治與管理的啟示

隨著國(guó)家和地方各級(jí)政府對(duì)城市重污染河道污染治理的重視，很多城市黑臭河道污染綜合整治工程陸續(xù)開(kāi)展，包括國(guó)家水體污染控制與治理科技重大專項(xiàng)在內(nèi)的一系列科研項(xiàng)目也鱗次櫛比地展開(kāi)，城市黑臭河道污染狀況必將得到更大的改善，黑臭現(xiàn)象也將逐步好轉(zhuǎn).然而，由于城市河道的涵閘化、溝渠化仍將持續(xù)，這就導(dǎo)致了河道的水文水動(dòng)力條件仍將繼續(xù)長(zhǎng)時(shí)間維持現(xiàn)狀：上游來(lái)水的流量、流速日益減小，城市河道水體流速大大減緩，水流處于準(zhǔn)靜止?fàn)顟B(tài)(<0.1 m/s).同時(shí)，河道的面積、容積、水深、岸線系數(shù)、水域的封閉度等與水體富營(yíng)養(yǎng)化關(guān)系最為密切的參數(shù)也仍將保持現(xiàn)狀.另外，由于水質(zhì)的改善，水體中抑制藻類生長(zhǎng)的有機(jī)物質(zhì)、懸浮顆粒物等含量將急劇減少，透明度也逐步得到好轉(zhuǎn).加上氮磷營(yíng)養(yǎng)鹽含量仍處于較高水平(仍遠(yuǎn)高于水體發(fā)生富營(yíng)養(yǎng)化的最低閾值TN=0.2 mg/L；TP=0.02 mg/L).這些都會(huì)導(dǎo)致城市黑臭河道污染治理后水體的富營(yíng)養(yǎng)化趨勢(shì)更加顯著，富營(yíng)養(yǎng)化次生災(zāi)害將更加周期性頻繁地暴發(fā)，且在較長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)都將維持現(xiàn)狀.我們應(yīng)該清醒地認(rèn)識(shí)到城市黑臭河道富營(yíng)養(yǎng)化及其次生災(zāi)害的形成是城市黑臭河道污染治理過(guò)程中的必經(jīng)階段，并不意味著水質(zhì)的惡化，相反從生態(tài)學(xué)角度看，恰恰說(shuō)明重污染黑臭水體水質(zhì)得到了一定的改善.從治理思路上看，當(dāng)前的城市河道水環(huán)境治理應(yīng)從當(dāng)前的“黑臭等重污染治理”向“氮磷營(yíng)養(yǎng)鹽控制”轉(zhuǎn)變.

從管理者角度來(lái)看，在制定城市黑臭河道污染治理規(guī)劃時(shí)，應(yīng)將富營(yíng)養(yǎng)化及其次生災(zāi)害預(yù)防和控制也納入到規(guī)劃中，在進(jìn)行“控源→凈化→修復(fù)”的過(guò)程中，不僅僅只關(guān)注黑臭等重污染的治理，更應(yīng)該城市河道水環(huán)境深化治理及治理后水環(huán)境功能綜合提升.同時(shí)對(duì)治理后的河道應(yīng)加強(qiáng)管理和維護(hù)，及時(shí)保障和維護(hù)已實(shí)施的相關(guān)治理技術(shù)和措施，定期清除大量滋生的藻華、浮萍、水葫蘆等水生植物.

通過(guò)一系列舉措減少氮磷等營(yíng)養(yǎng)鹽的排放，如新建的污水處理廠嚴(yán)格實(shí)施“國(guó)家城鎮(zhèn)污水處理一級(jí)B排放標(biāo)準(zhǔn)”；在農(nóng)村實(shí)施化肥減量、發(fā)展精準(zhǔn)施肥等現(xiàn)代綠色農(nóng)業(yè).同時(shí)，在污染治理的同時(shí)，重新構(gòu)建或恢復(fù)整個(gè)城市河道水體生態(tài)系統(tǒng)，包括水生植物、底棲生物、游泳生物和浮游生物等；此外，盡可能地溝通城市河道水系，讓死水變活水.

[參考文獻(xiàn)]

[1]中華人民共和國(guó)環(huán)境保護(hù)部. 2012中國(guó)環(huán)境狀況公報(bào)[R]. 北京: 中華人民共和國(guó)環(huán)境保護(hù)部, 2013.

[2]黃民生, 陳振樓. 城市內(nèi)河污染治理與生態(tài)修復(fù)——理論、方法與實(shí)踐[M]. 北京: 科學(xué)出版社. 2010.

[3]錢易. 中國(guó)水污染控制對(duì)策之我見(jiàn)[J]. 環(huán)境保護(hù), 2007, 78: 20-23.

[4]錢嫦萍, 王東啟, 陳振樓, 等. 生物修復(fù)技術(shù)在黑臭河道治理中的應(yīng)用[J]. 水處理技術(shù), 2009, 35(4): 13-17.

[5]陳吉寧. 城市水系統(tǒng)的綜合管理: 機(jī)遇與挑戰(zhàn)[J]. 中國(guó)建設(shè)信息, 2005, 7(S): 34-381.

[6]董哲仁. 河流健康的詮釋[J]. 水利水電快報(bào), 2007, 28(11): 17-19.

[7]徐祖信. 河流污染治理技術(shù)與實(shí)踐[M]. 北京: 中國(guó)水利水電出版社, 2003.

[8]王超, 王沛芳. 城市水生態(tài)系統(tǒng)建設(shè)與管理[M]. 北京:科學(xué)出版社, 2004.

[9]黃民生, 徐亞同, 戚仁海. 蘇州河污染支流——綏寧河生物修復(fù)試驗(yàn)研究[J]. 上海環(huán)境科學(xué), 2003, 22(60): 384-389.

[10]黃燕, 黃民生, 徐亞同, 等. 上海城市河道治理工程簡(jiǎn)介[J]. 環(huán)境工程, 2007, 25(2): 85-88.

[11]LI H B, DU L N, ZOU Y, et al. Eco-remediation of branch river in plain river-net at estuary area [J]. Procedia Environmental Sciences, 2011(10): 1085-1091.

[12]申歡, 孫亞軍, 胡洪營(yíng), 等. 滯留型城市景觀河道的污染治理[J]. 中國(guó)給水排水, 2006, 22(20): 66-68.

[13]東方早報(bào). 水葫蘆瘋狂上海四道防線圍堵[EB/OL].[2013-10-17].http://www.dfdaily.com/html/3/2013/10/17/1079524.shtml.

[14]人民網(wǎng). 浮萍泛濫成河道綠色殺手[EB/OL].[2011-07-19]. http://wz.people.com.cn/GB/184391/185003/15188859.html.

[15]中國(guó)上海. 嘉定打撈清理浮萍解決居民困擾[EB/OL]. [2012-06-12].http://www.shanghai.gov.cn/shanghai/node2314/node2315/node15343/u21ai625348.html.

[16]金相燦, 屠清英. 湖泊富營(yíng)養(yǎng)化調(diào)查規(guī)范[M].2版. 北京: 中國(guó)環(huán)境科學(xué)出版社, 1990:114-132, 292-293.

[17]俞志明, 沈志良, 陳亞瞿, 等. 長(zhǎng)江口水域富營(yíng)養(yǎng)化[M]. 北京: 科學(xué)出版社. 2011: 1-10.

[18]曹承進(jìn), 鄭丙輝, 張佳磊, 等. 三峽水庫(kù)支流大寧河冬、春季水華調(diào)查研究[J]. 環(huán)境科學(xué), 2009, 30(12): 3471-3480.

[19]金相燦. 中國(guó)湖泊環(huán)境[M]. 北京: 海洋出版社, 1995.

[20]秦伯強(qiáng), 楊柳燕, 陳非洲, 等. 湖泊富營(yíng)養(yǎng)化發(fā)生機(jī)制與控制技術(shù)及其應(yīng)用[M]. 科學(xué)通報(bào), 2006, 51(16): 1857-1865.

[21]秦伯強(qiáng), 許海, 董百麗. 富營(yíng)養(yǎng)化湖泊治理的理論與實(shí)踐[M]. 北京: 高等教育出版社. 2011.

[22]鄭丙輝, 曹承進(jìn), 張佳磊, 等. 三峽水庫(kù)支流大寧河水華特征研究[J]. 環(huán)境科學(xué), 2009, 30(11): 3218-3216.

[23]CAO C, ZHENG B, CHEN Z, et al. Eutrophication and algal blooms in channel type reservoirs: A novel enclosure experiment by changing light intensity[J]. Journal of Environmental Sciences, 2011, 23(10): 1660-1670.

[24]ROHRLACK T, DITTMANN E, HENNING M, et al. Role of microcystins in poisoning and food ingestion inhibition ofDaphniagaleatacaused by the cyanobacteriumMicrocystisaeruginosa[J]. Applied and Environmental Microbiology, 1999, 65: 737-739.

[25]SMITH V H. Low nitrogen to phosphorus ratios favors dominance by blue-green algae in lake phytoplankton [J]. Science, 1983, 221: 669-671.

[26]JOBGEN A M, PALM A, MELKONIAN M. Phosphorus removal from eutrophic lakes using periphyton on submerged artificial substrata [J]. Hydrobiologia, 2004, 528 (1-3): 123-142.

[27]XIE L, XIE P, LI S, et al. The low TN: TP ratio, a cause or a result of Microcystis blooms? [J]. Water Research, 2003, 37: 2073-2080.

[28]曹承進(jìn). 城市黑臭河道治理共性技術(shù)及次生富營(yíng)養(yǎng)化研究[R]. 上海: 華東師范大學(xué), 2011:172-181.

[29]陳玉輝. 典型城市黑臭河道治理后的富營(yíng)養(yǎng)化分析與預(yù)測(cè)研究[D]. 上海: 華東師范大學(xué), 2013:59-66.

[30]侯文華, 宋關(guān)玲, 汪群慧. 浮萍在水體污染治理中的應(yīng)用[J]. 環(huán)境科學(xué)研究, 2004, 17(增刊1): 70-73.

[31]沈根祥, 胡宏, 沈東升, 等. 浮萍凈化氮磷污水生長(zhǎng)條件研究[J]. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào), 2004, 20(1):284-287.

[32]吳雪飛, 劉璐嘉, 馬晗, 等. 江蘇省夏季浮萍種類及其生長(zhǎng)水環(huán)境調(diào)查[J]. 生態(tài)與農(nóng)村環(huán)境學(xué)報(bào), 2012, 28(5): 554-558.

[33]RAHMANI G N H, STEMBERG S P K. Bioremoval of lead from water using lemna minor [J].Bioresource Technology,1999,70(3): 225-230.

[34]種云霄, 胡洪營(yíng), 錢易. 環(huán)境及營(yíng)養(yǎng)條件對(duì)稀脈浮萍和紫背浮萍氮磷含量的影響[J]. 環(huán)境科學(xué), 2005, 26(5): 67-71.

[35]REDDY K R, DEBUSK T A. State of the art of utilization of aquatic plants in water pollution control[J]. Water Science and Technology, 1987, 19(10): 61-79.

[36]CAICEDO J R, VAN DER STEEN N P, ARCE O, et al. Effect of total ammonia nitrogen concentration and pH on growth rates of duckweed (Spirodelapolyrrihza) [J]. Water Research, 2003, 34(15): 3829-3835.

[37]ELSHAFAI S A, ELGOHARY F A, NASR F A, et al. Nutrient recovery from domestic wastewater using a UASB-duckweed ponds system[J]. Bioresource Technology, 2007, 98(4): 798-807.

[38]SMITH M D, MOELYOWATI I. Duckweed based wastewater treatment (DWWT): Design guide line for hot climates[J]. Water Science and Technology, 2001, 43(11): 291-299.

[39]VERMAAT J E, HANIF M K. Performance of common duckweed species (Lemnaceae) and the waterfernAzollafiliculoideson different types of waste water[J]. Water Research, 1998, 32: 2569-2576.

[40]GABRIEL B, LAURA C, ANA F. Impacts of composite wastewater on a Pampean stream (Argentina) and phytoremediation alternative withSpirodelaintermediaKoch (Lemnaceae) growing in batch reactors[J].Journal of Environmental Management, 2013, 115: 53-59.

[41]SHERWOOD C, REED R W, CRITES E, et al. Natural Systems for Waste Management and Treatment[M]. New York: Mcgraw-Hill Inc, 1995: 134-181.

[42]楊鳳輝, 馬濤, 陳家寬, 等. 上海黃浦江鳳眼蓮災(zāi)害的發(fā)生機(jī)理及控制對(duì)策初探[J], 復(fù)旦學(xué)報(bào):自然科學(xué)版2002, 41(6): 599-603.

[43]樂(lè)毅全, 鄭師章. 鳳眼蓮根際細(xì)菌趨化性研究[J] . 復(fù)旦學(xué)報(bào):自然科學(xué)版, 1990, 29(3): 313- 318.

[44]MOONEY H A. Species without frontiers [J]. Nature, 1999, 397: 665- 666.

[45]MILNER-GULLAND E J. Knowing the value of nature [J]. Nature, 2001, 410: 751-752.

[46]高雷, 李博. 入侵植物鳳眼蓮研究現(xiàn)狀及存在的問(wèn)題[J]. 植物生態(tài)學(xué)報(bào), 2004, 28(6): 735-752.

[47]PUSHPA G S, JOHN C V. Does water hyacinth (Eichhorniacrassipes) compensate for simulated defoliation? Implications for effective biocontrol[J]. Biological Control, 2010, 54(1): 35-40.

[48]KUMARIA M, TRIPATHIB B D. Effect of aeration and mixed culture ofEichhorniacrassipesand Salvinianatanson removal of wastewater pollutants[J] .Ecological Engineering, 2014, 62: 48-53.

[49]胡長(zhǎng)偉, 孫占東, 李建龍, 等.鳳眼蓮在城市重污染河道修復(fù)中的應(yīng)用[J].環(huán)境工程學(xué)報(bào),2007,1(12): 51-56.

[50]SINHA A K, SINHA R K. Sew age management by aquatic weeds ( water hyacinth and duckweed): Economically viable and ecologically sustainable biomechanical technology[J]. Environ Educ Inf, 2000, 19: 215-226.

[51]SAJNSLAK A, BULC T G , VRHOVSEK D. Comparison of nutrient cycling in a surface flow constructed wetland and in a facultative pond treating secondary effluent[J]. Water Sci Technol, 2005, 51: 291-298.

[52]謝心義, 張艷茹, 郎業(yè)廣, 等. 鳳眼蓮凈化污水試驗(yàn)研究[J]. 環(huán)境科學(xué), 1984, 5(3): 15-18

[53]孫文浩, 俞子文, 余叔文. 城市富營(yíng)養(yǎng)化水域的生物治理和鳳眼蓮抑制藻類生長(zhǎng)的機(jī)理[J]. 環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào), 1989, 9(2): 188-195

[54]黃民生, 徐亞同, 陳邦林, 等.麗娃河環(huán)境治理與生態(tài)恢復(fù)工程[J]. 凈水技術(shù),2005, 24(6): 56-59.

[55]JONES G J, POPLAWSKI W. Understanding and management of cyanobacterial blooms in sub-tropical reservoirs of Queensland, Australia[J]. Water Science and Technology, 1998,37(2), 161-168.

[56]CATHERINE L , MICHELE A B , DAVID T R, et al. Predicting the vulnerability of reservoirs to poor water quality and cyanobacterial blooms[J]. Water Research, 2010, 44, 4487-4496.

[57]HARRIS G P. Biogeochemistry of nitrogen and phosphorus in Australian catchments, rivers and estuaries: effects of land use and flow regulation and comparisons with global patterns[J]. Marine and Freshwater Research, 2001,52 (1), 139-149.

[58]THOMANN R V, MUELLER J A. Principle of Surface Water Quality Modeling and Control [M]. New York: Haper& ROV, 1987.

[59]溫州市溫瑞塘河管委會(huì). 溫州市區(qū)生態(tài)環(huán)境功能區(qū)規(guī)劃[R].浙江溫州：[出版者不祥]， 2008a.

[60]溫州市溫瑞塘河管委會(huì). 溫州市城市污水專項(xiàng)規(guī)劃(1、2、3) [R]. 浙江溫州：[出版者不祥]，2008b.

[61]溫州市溫瑞塘河管委會(huì). 溫瑞塘河流歷史文化資料匯編[R]. 浙江溫州：[出版者不祥]，2008c.

[62]溫州市溫瑞塘河管委會(huì). 溫州市溫瑞塘河現(xiàn)有調(diào)水工程上游河段控沙方案研究[R]. 浙江溫州：[出版者不祥]，2008d.

[63]溫州市統(tǒng)計(jì)局. 溫州統(tǒng)計(jì)年鑒(2010版)[M]. 北京: 中國(guó)統(tǒng)計(jì)出版社, 2010.

[64]ANDERSON D M.Turning back the harmful red tide[J]. Nature, 1997,388:513-514.

[65]ANDERSON D M , GLIBERT P M , BURKHOLDER J M. Harmful algal blooms andeutrophication: Nutrient sources, composition and consequences[J]. Estuaries, 2002, 25:562-584.

[66]BURKHOLDER J M , GLIBERT P M , SKELTON H M. Mixotrophy, a major mode ofnutrition for harmful algal species[J]. Harmful Algae, 2008(8): 77-93.

[67]HEISLER J , GLIBERT P M , BURKHOLDER J M , et al. Eutrophication and harmful algal blooms: A scientific consensus[J]. Harmful Algae, 2008(8): 3-13.

[68]CARLSON C A. Production and removal processes [M]//HANSELL D A , CARLSON C A. Biogeochemistry of Marine Dissolved Organic Matter. San Diego, CA :Academic Press, 2002: 91-151.

[69]GLIBERT P M , BURKHOLDER J M. The complex relationships between increasingfertilization of the Earth, coastal eutrophication, and HAB proliferation[M]//GRANéLI E , TURNER J. The Ecology of Harmful Algae. New York : Springer-Verlag ,2006: 341-354.

[70]黃民生,曹承進(jìn).城市河道污染控制——水質(zhì)改善與生態(tài)修復(fù)[J].建設(shè)科技,2011,19: 43-45.

[71]趙豐, 張勇, 黃民生,等. 水生植物浮床對(duì)城市污染水體的凈化效果研究[J]. 華東師范大學(xué):自然科學(xué)版, 2011, 11(6): 57-64.

[72]程慶霖,何巖, 黃民生. 城市黑臭河道治理方法的研究進(jìn)展[J]. 上?；? 2011, 36(2): 25-31.

[73]趙豐,宋英偉, 黃民生, 等. 城市景觀河道生境改善技術(shù)研究與應(yīng)用進(jìn)展[J]. 凈水技術(shù)2008,27(4):16-18.

[74]黃民生, 徐亞同, 戚仁海. 蘇州河污染支流——綏寧河生物修復(fù)試驗(yàn)研究[J]. 上海環(huán)境科學(xué), 2003, 22(6): 384-389.

[75]徐亞同, 何國(guó)富, 黃民生,等. 夢(mèng)清園景觀水體生態(tài)凈化系統(tǒng)示范工程研究[J]. 華東師范大學(xué):自然科學(xué)版,2006, 11(6): 84-90.

[76]JOBGEN A M, PALM A, MELKONIAN M. Phosphorus removal from eutrophic lakes using periphyton on submerged artificial substrata [J]. Hydrobiologia, 2004, 528 (1-3): 123-142.

[77]SHAPIRO J, LAMARRA V, LYNCH M. Biomanipulation: an ecosystem approach to lake restoration[C]//BREZONIK P L, FOX J L. Proceedings of a symposium on water quality management through biological control. USA University Florida Gainesville, 1975: 85-69.

[78]DRENNER R, HAMBRIGHT D. Review: Biomanipulation of fish assemblages as a lake restoration technique [J]. Arch Hydrobiol , 1999, 146: 129-165.

[79]XIE P, LIU J K. Practical success of biomanipulation using filterfeeding fish to control cyanobacterial blooms [J]. The Scientific World, 2001(1): 337-356.

[80]SIGEE D C, GLENN R, ANFREWS M J, et al. Biological control of cyanobacteria: Principles and possibilities [J]. Hydrobiologia, 395/396: 161-172.

(責(zé)任編輯張晶)

Study on formation mechanism, and control and preventive measures of eutrophication secondary disasters in urban malodorous-back river

CAO Cheng-jin1,2,CHEN Zhen-lou3,HUANG Min-sheng1,2

(1.ShanghaiKeyLabforUrbanEcologicalProcessesandEco-Restoration,EastChinaNormalUniversity,

Shanghai200062,China;

2.SchoolofEcologicalandEnvironmentalSciences,EastChinaNormalUniversity,Shanghai200062,China;

3.SchoolofGeographicSciences,EastChinaNormalUniversity,Shanghai200062,China)

Abstract:In this paper, the eutrophication secondary disasters in urban malodorous-back river were reviewed from the forming and treatment of “malodorous-back”, and the disaster forms and control and preventive measures. The results indicated that with the implementation of many treatment projects, technologies and measures in pollution control and remediation, pollution load of urban malodorous-back river was greatly reduced, water quality had been much improved, and the “malodorous-back” disappeared gradually. All these resulted to the nutrient that can be utilized by plant was at high level, and the damaged ecosystem of urban river was restored and constructed. Once those environmental factors were very suitable, the major outbreak of eutrophication secondary disasters (e.g. algal bloom, Lemna minor L, Eichhorniacrassipes.) could be unavoidable. For its part, the control and preventive measures of eutrophication secondary disasters must be based on the treatment and remediation of “malodorous-back”. In addition, we realized that the outbreak of eutrophication secondary disasters would be an unavoidable stage of the treatment and remediation of “malodorous-back”, and the current focus on pollution control and remediation of urban river should be changed from the severe pollution treatment (e.g. “malodorous-back”) to the nutrient (Nitrogen, phosphorus, etc.) control.

Key words:urban malodorous-back river;eutrophication;algal bloom;formation mechanism;control and preventive measures

通信作者：黃民生，男，教授，博士生導(dǎo)師.E-mail: mshuang@des.ecnu.edu.cn.

基金項(xiàng)目：國(guó)家自然科學(xué)基金(41001347)；國(guó)家科技重大專項(xiàng)(2009ZX07317-006，2014ZX07101012)；中國(guó)博士后科學(xué)基金及其特別資助(20100470759，201104245)；上海市博士后科研資助計(jì)劃(10R21412300)；中央高?；究蒲袠I(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)資金；上海市教委產(chǎn)學(xué)研項(xiàng)目(14cxy09).

收稿日期：2014-07

中圖分類號(hào)：X52

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

DOI:10.3969/j.issn.1000-5641.2015.02.002

文章編號(hào)：1000-5641(2015)02-0009-12f