淺談水華的成因及應(yīng)急監(jiān)測(cè)

唐玉東（襄陽(yáng)市水文水資源勘測(cè)局，湖北襄陽(yáng)441003）

淺談水華的成因及應(yīng)急監(jiān)測(cè)

唐玉東（襄陽(yáng)市水文水資源勘測(cè)局，湖北襄陽(yáng)441003）

介紹了藻類的分類及生長(zhǎng)環(huán)境，著重分析了水華形成的自然環(huán)境因素及人文因素，闡述了水華對(duì)水生態(tài)平衡及人類健康的主要危害，提出了應(yīng)急監(jiān)測(cè)的重要意義及基本方法步驟，最后指出了水華應(yīng)急監(jiān)測(cè)存在的不足及展望。

水華；成因；應(yīng)急；監(jiān)測(cè)

近年來(lái)，隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展尤其是工業(yè)化、城鎮(zhèn)化的快速發(fā)展，受水利工程建設(shè)和水資源短缺等因素的不利影響，水環(huán)境污染現(xiàn)象也越來(lái)越嚴(yán)重，水生態(tài)問(wèn)題更加凸顯，對(duì)水生態(tài)平衡和人類健康造成極大危害，給經(jīng)濟(jì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展帶來(lái)了極為不利的負(fù)面影響。

近年來(lái)，各地水華頻發(fā)，有關(guān)的新聞報(bào)道不斷見(jiàn)諸于各類新聞媒體，更加頻繁地進(jìn)入公眾視野，引起社會(huì)的廣泛關(guān)注。以湖北省為例，湖北位于長(zhǎng)江中游，河流、湖泊、水庫(kù)眾多，近年發(fā)生多起水華，其中范圍及影響較大的有：2008年2月荊州市東荊河水華，2009年8月枝江石子嶺水庫(kù)水華，2011年3月荊州市沮漳河水華，2011年5月隨州白云湖水庫(kù)水華，2013年2月荊州市沮漳河水華，2014年元月松滋洈水水庫(kù)水華，2016年4月武漢東月湖水華，2016年8月武漢楚河漢街的水華。

水華就是淡水水體中藻類大量繁殖的一種自然生態(tài)現(xiàn)象，主要由于生活及工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中含有大量氮、磷、鉀的廢污水進(jìn)入水體后，藍(lán)藻、綠藻、硅藻等藻類大量繁殖后使水體呈現(xiàn)藍(lán)色或綠色，是水體富營(yíng)養(yǎng)化的一種特征。水華一般發(fā)生在內(nèi)陸湖泊、水庫(kù)等水體，發(fā)生在海水中俗稱“赤潮”。

在自然水體中水生生物眾多，主要有浮游植物、維管束植物、浮游動(dòng)物、底棲動(dòng)物及魚(yú)類。浮游植物即通常說(shuō)的藻類，包括綠藻門、藍(lán)藻門、金藻門、隱藻門、裸藻門、甲藻門、硅藻門等十幾個(gè)門類，每個(gè)門類又分多個(gè)綱、目、科、屬、種，數(shù)量極為龐大。藻類具有葉綠素，能進(jìn)行光合作用，是水域初級(jí)生產(chǎn)者，屬于水生態(tài)食物鏈的較低層，其無(wú)根莖葉分化，絕大多數(shù)形態(tài)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、個(gè)體微小，繁殖方法簡(jiǎn)單，速度快，這也是是“水華”現(xiàn)象發(fā)展蔓延迅速的主要原因。

溫度是影響藻類地理分布的主要因素，可分冷水性種、溫水性種、暖水性種，光照是決定藻類垂直分布的決定性因素，水體的化學(xué)性質(zhì)是決定藻類生長(zhǎng)及其種類的重要因素。硅藻和金藻在山區(qū)貧營(yíng)養(yǎng)的湖泊中常見(jiàn)，隱藻類和綠球藻類一般生長(zhǎng)在小型池塘中，而藍(lán)藻、裸藻適宜在富營(yíng)養(yǎng)水體中大量快速生長(zhǎng)繁殖。因此，在流速相對(duì)緩慢，水位較低，光照比較充足，水溫適中，水體中氮、磷、鉀等養(yǎng)分含量較高的水域，極易形成水華。

我國(guó)發(fā)生的水華絕大部分是藍(lán)藻引起的。藍(lán)藻的生長(zhǎng)與水華的形成一般可分為四個(gè)階段，即：休眠、復(fù)蘇、生物量增加（生長(zhǎng)）、上浮及聚集。每個(gè)階段中藍(lán)藻的生理特性及主導(dǎo)環(huán)境因素各不相同。冬季，日照時(shí)間短、氣溫低，藍(lán)藻的生成處于休眠狀態(tài)；復(fù)蘇過(guò)程主要受湖泊沉積表面的溫度和溶解氧控制，而光合作用和細(xì)胞分裂所需要的物質(zhì)與能量則決定了水華藍(lán)藻在春季和夏季的生長(zhǎng)狀況，一旦有合適的氣象與水文條件，已經(jīng)在水體中積累的大量水華藍(lán)藻群體將上浮到水體表面積聚，形成可見(jiàn)的水華。因此，在水華形成前的其他過(guò)程中，不易引起人們的發(fā)現(xiàn)和關(guān)注。

水華的形成有其相應(yīng)的自然環(huán)境，影響這種環(huán)境的因素除了降水、氣溫、日照外，人類社會(huì)的生產(chǎn)和活動(dòng)成為重要的誘因，如工業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)生的廢水及生活污水直接排入水體，而未采取相應(yīng)的處理措施，修建水利工程改變河流特征和水量分配，造成河流流速減緩，水體納污能力不足而出現(xiàn)富營(yíng)養(yǎng)化等。

由于水體富營(yíng)養(yǎng)化，促使藻類大量生長(zhǎng)，而在水面產(chǎn)生大量的湖靛，魚(yú)類吃了不能消化，影響魚(yú)的生長(zhǎng)甚至大量死亡。同時(shí)由于藻類大量快速生長(zhǎng)繁殖，造成水中的營(yíng)養(yǎng)鹽被耗盡，它們也很快的死亡。藻類大量死亡后，在腐敗、被分解的過(guò)程中，也要消耗水中大量的溶解氧，并會(huì)上升至水面而形成一層綠色的黏質(zhì)物，使水體嚴(yán)重惡臭，加重水體污染程度。

水華不僅影響景觀，破壞正常的水生態(tài)系統(tǒng)，使水質(zhì)進(jìn)一步惡化，直接威脅飲用水源的安全，同時(shí)會(huì)給水產(chǎn)養(yǎng)殖帶來(lái)大量損失。而且藻毒素通過(guò)食物鏈影響人類的健康，藍(lán)藻水華的次生代謝產(chǎn)物MCRST能損害肝臟，是潛在的致癌因素。所以說(shuō)每次水華的發(fā)生，都會(huì)給人們來(lái)巨大的損失，造成不良的社會(huì)影響。

水華的爆發(fā)，已嚴(yán)重影響了水生態(tài)、人類健康和社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展，對(duì)水華的研究和治理日益引起人們的高度重視，應(yīng)急監(jiān)測(cè)也是預(yù)防和治理的重要手段和首要環(huán)節(jié)。

藍(lán)藻水華污染產(chǎn)生多種藻毒素，其中微囊藻毒素的危害性最大。所以，微囊藻毒素成為藍(lán)藻水華應(yīng)急監(jiān)測(cè)的一項(xiàng)代表性指標(biāo)。目前，微囊藻毒素的監(jiān)測(cè)方法主要有酶聯(lián)免預(yù)吸附試驗(yàn)、細(xì)胞毒性檢測(cè)技術(shù)、生物測(cè)試法、蛋白磷酸酶抑制法、液相色譜/質(zhì)譜檢測(cè)、氣象色譜/質(zhì)譜檢測(cè)，后兩種檢測(cè)方法專業(yè)要求高、過(guò)程復(fù)雜、成本高，但因其能對(duì)不同微囊藻毒素進(jìn)行定量、定性分析且靈敏度較高而在應(yīng)急監(jiān)測(cè)中廣泛采用。

藍(lán)藻水華的應(yīng)急監(jiān)測(cè)的主要內(nèi)容包括理化指標(biāo)和生物指標(biāo)兩個(gè)方面。分四步進(jìn)行：

（1）視覺(jué)監(jiān)測(cè)，觀察記錄水體中藻類的種屬、基本形態(tài)和生長(zhǎng)情況，同時(shí)測(cè)量記錄水體透明度、面積、水深等相關(guān)數(shù)據(jù)。

（2）采用便攜式儀器對(duì)常規(guī)理化指標(biāo)和相關(guān)生物指標(biāo)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，主要指標(biāo)有：水溫、pH、DO、TOC、COD、電導(dǎo)率、總磷、總氮、葉綠素a、藻類分類計(jì)數(shù)等.

（3）對(duì)藍(lán)藻水華中的微囊藻毒素進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)，當(dāng)測(cè)定值接近或超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)值時(shí)，應(yīng)立即告知當(dāng)?shù)丨h(huán)保和水務(wù)部門，并取樣回實(shí)驗(yàn)室重復(fù)分析，確認(rèn)監(jiān)測(cè)結(jié)果。

（4）做好評(píng)估和決策，成立專門的決策機(jī)構(gòu)，進(jìn)行詳實(shí)的調(diào)查評(píng)估和綜合分析，提出應(yīng)急處置方案。目前對(duì)水體污染處理的方法主要有物理法、物理化學(xué)法、生物法，以生物法使用居多，同時(shí)應(yīng)采取必要的行政措施和水資源調(diào)控手段相結(jié)合，有效降低破壞程度，提高應(yīng)急處置效果。

同時(shí)，考慮到藍(lán)藻水華的形成過(guò)程的隱蔽性及其危害性，進(jìn)行預(yù)警監(jiān)測(cè)也很有必要。

目前，我國(guó)在水華應(yīng)急監(jiān)測(cè)方面還存在歸口管理不統(tǒng)一、監(jiān)測(cè)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)不夠健全、從業(yè)人員技術(shù)力量有待加強(qiáng)、應(yīng)急監(jiān)測(cè)設(shè)施設(shè)備落后、監(jiān)測(cè)站網(wǎng)稀少、經(jīng)費(fèi)保障能力有限等不足之處，但我們堅(jiān)信，隨著黨中央提出的五個(gè)文明建設(shè)的協(xié)調(diào)推進(jìn)，各地治理水污染措施的強(qiáng)力實(shí)施，人們保護(hù)環(huán)境意識(shí)的顯著增強(qiáng)，水華頻發(fā)的現(xiàn)象已得到明顯遏制，我們對(duì)“人水和諧·共享發(fā)展”的美好愿景充滿期待。

[1]俞 潔，馬 勇.浙江藍(lán)藻水華應(yīng)急及預(yù)警監(jiān)測(cè).環(huán)境污染與防治，2008，3.

X524

A

2095-2066（2016）36-0003-02

2016-12-12

唐玉東（1973-），女，工程師，從事水資源水環(huán)境監(jiān)測(cè)工作。