茜坑水庫藻類污染成因分析及治理對(duì)策措施

馬鑫標(biāo)

摘 要：茜坑水庫是一座以城市供水為主、兼顧防洪等綜合利用的中型水庫。水庫集雨面積較小，水庫水源主要來自境外引水，是典型的抽水型水庫。近年來水庫富營養(yǎng)化問題頻發(fā)，藍(lán)藻爆發(fā)次數(shù)和規(guī)模都在不斷增加，水質(zhì)安全問題就顯得尤為突出和重要，文章對(duì)茜坑水庫藻類污染的成因進(jìn)行分析，并對(duì)水庫外源污染控制及內(nèi)源污染治理提出有效解決措施。

關(guān)鍵詞：茜坑水庫；藻類污染；成因分析；治理措施

中圖分類號(hào)：TV697.1 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：2095-2945（2018）29-0122-02

Abstract： Xikeng Reservoir is a medium-sized reservoir which is mainly used for urban water supply and comprehensive utilization of flood control. The catchment area of the reservoir is small， and the water source of the reservoir mainly comes from the overseas water diversion， which is a typical pumping reservoir. In recent years， the problem of eutrophication has occurred frequently in reservoirs， and the number and scale of cyanobacteria outbreaks have been increasing， so the safety of water quality seems to be particularly prominent and important. This paper analyzes the causes of algae pollution in Xikeng Reservoir. And put forward effective measures to control the external pollution and control the internal pollution of the reservoir.

Keywords： Xikeng Reservoir； algae pollution； genetic analysis； control measures

1 概述

水庫富營養(yǎng)化及其由此產(chǎn)生的藻類水華等嚴(yán)重影響水質(zhì)安全，近年來逐步增多，對(duì)供水安全產(chǎn)生深刻影響。因此水庫水質(zhì)安全不應(yīng)等到問題出現(xiàn)再去解決，而是預(yù)防為主，治理為輔，在保證水庫水利安全的基礎(chǔ)上，加強(qiáng)水庫生態(tài)管理、生態(tài)監(jiān)測(cè)和生態(tài)治理。

2 茜坑水庫藻類污染成因

2.1 污染源的影響

茜坑水庫是典型的抽水型水庫，其大量抽水入庫改變了水庫原有的水動(dòng)力過程，在增加水量的同時(shí)也將河流的營養(yǎng)物質(zhì)和浮游動(dòng)植物等生物種類輸入水庫，使得茜坑水庫的庫區(qū)水質(zhì)受到污染。另外，由于水庫源主要來自于東江，因此東江水質(zhì)也會(huì)嚴(yán)重影響著茜坑水庫的水質(zhì)。

2.2 水體溫度的影響

藻類的生長(zhǎng)或多或少都會(huì)受到溫度的影響。研究表明，25℃～30℃是水華藻類最適宜的生長(zhǎng)溫度，并且隨著溫度的升高，有效促進(jìn)微囊藻、魚腥藻等形成水華，影響藻類沉降。

2.3 總磷、總氮等營養(yǎng)物質(zhì)的影響

根據(jù)近幾年的水質(zhì)監(jiān)測(cè)結(jié)果表明，茜坑水庫水質(zhì)超標(biāo)現(xiàn)象嚴(yán)重有十幾次，且主要是總磷、總氮、pH等超標(biāo)現(xiàn)象嚴(yán)重，總氮很多達(dá)到Ⅳ類水標(biāo)準(zhǔn)。而總氮總磷的增加是引發(fā)水庫發(fā)生富營養(yǎng)化的主要因素，且一般而言pH超標(biāo)的主要原因是因?yàn)樗畮焖w藻類大量繁殖消耗二氧化碳引起的，而已有的檢測(cè)數(shù)據(jù)表明茜坑水庫基本處于輕度的富營養(yǎng)狀態(tài)，如若出現(xiàn)水質(zhì)性缺水，將大大加劇供水不足的現(xiàn)狀，水庫水質(zhì)不容出現(xiàn)問題。

3 茜坑水庫藻類污染治理對(duì)策

3.1 外源污染治理措施

3.1.1 開展水庫流域管理，切斷外源污染

減少流域污染物向水庫輸入，切斷外源污染，是對(duì)水庫水質(zhì)改善最重要的舉措，也是水庫水質(zhì)和生態(tài)變好的基礎(chǔ)和前提。由于東江是其主要水源，因此東江水質(zhì)影響著茜坑水庫的水質(zhì)，對(duì)茜坑水庫流域乃至東江流域進(jìn)行管理檢查都十分重要。

3.1.2 科學(xué)的水力調(diào)度

科學(xué)的水庫調(diào)度運(yùn)行是有效控制藍(lán)藻水華的重要手段之一，研究表明，微囊藻形成水華要求水力滯留時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)，對(duì)水體穩(wěn)定性要求最高，其次為絲狀藍(lán)藻，故而破壞水體穩(wěn)定性，縮短水力滯留時(shí)間，加速水體循環(huán)，增加調(diào)水和供水，是抑制藍(lán)藻水華特別是微囊藻水華形成的有效方法。通過科學(xué)、合理的優(yōu)化調(diào)度，降低水庫藍(lán)藻水華發(fā)生頻次與規(guī)模。同時(shí)在水庫藍(lán)藻水華應(yīng)急處理過程中，最大限度地避免和減少藍(lán)藻毒素與異味物質(zhì)等次生災(zāi)害的威脅，確保供水水質(zhì)安全。在實(shí)施水力調(diào)度時(shí)，需根據(jù)水庫藍(lán)藻時(shí)空分布特征，擬定相應(yīng)的調(diào)度原則，根據(jù)水情預(yù)報(bào)進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)度。茜坑水庫作為抽水型水庫具備水力調(diào)度的條件，因此可指定相應(yīng)的調(diào)度方式控制藍(lán)藻水華。

3.2 內(nèi)源污染處理措施

3.2.1 物理措施

（1）設(shè)備進(jìn)行打撈。藍(lán)藻水華發(fā)生后，利用一些設(shè)備進(jìn)行打撈，處理，收集都是最有效的方法。設(shè)備打撈主要有兩種：一是浮動(dòng)式藍(lán)藻水華自動(dòng)收集輔助系統(tǒng)，能夠在有限區(qū)域內(nèi)快速自動(dòng)收集藍(lán)藻，打撈藍(lán)藻，進(jìn)而處理藍(lán)藻。根據(jù)調(diào)查茜坑水庫出現(xiàn)小規(guī)模藻類聚集，因此非常實(shí)用。二是超聲波控藻船，通過超聲波抑制藻細(xì)胞分裂，同時(shí)可以使藍(lán)藻細(xì)胞內(nèi)偽空胞破裂，促使藍(lán)藻下沉。

（2）安裝增氧設(shè)備。為了防止藻類大面積爆發(fā)，保障水庫水質(zhì)安全，有必要安裝一批增氧機(jī)，通過采取水庫多點(diǎn)曝氣的方式，增加水體含氧量，加強(qiáng)魚類活性及水體流動(dòng)性，提高水庫自凈能力。

3.2.2 生物

（1）利用人工浮床栽培植物。植物浮床（人工浮島）（如圖1）采用有機(jī)或合成材料作為浮床載體漂浮在水面上，人為地在載體上種植植物（如鋪地黍、風(fēng)車草等），形成了生物群落來改善水體的環(huán)境。由于受到浮床植物根系的吸收和吸附作用以及微生物的一系列的反應(yīng)，可以降低氮磷和有機(jī)物質(zhì)的含量，處理效率高，使水質(zhì)得到了凈化。

（2）利用生態(tài)網(wǎng)膜技術(shù)。主要通過物理吸附去除懸浮物和高分子有機(jī)物，提高水體透明度。針對(duì)不同水體特征可選用立體型單株體，平面型網(wǎng)膜和組合型附著基（圖2）。根據(jù)茜坑水庫實(shí)際情況可在進(jìn)水口、出水口等位置布置。

（3）投放適當(dāng)比例魚苗。為防治藻類爆發(fā)，消減茜坑水庫藻類、浮游生物的污染，有必要實(shí)施茜坑水庫水質(zhì)凈化（魚苗投放）措施。相關(guān)實(shí)驗(yàn)表明，以鰱、鳙為主，直接濾食控制藍(lán)藻等浮游植物，以達(dá)到控制藍(lán)藻水華、改善水質(zhì)。

3.2.3 化學(xué)措施

使用生態(tài)紅土除藻劑。改性紅土不僅能有效去除藍(lán)藻，而且還能有效控制水體中的營養(yǎng)鹽水平，是一項(xiàng)應(yīng)用前景廣泛的控藻方法。改性紅土除藻技術(shù)就是以鐵、鋁絮凝劑和廣東省特有的紅土為材料，通過球磨制劑后的改性紅土，極大的提高了其除藻、控藻的能力。

3.2.4 監(jiān)控措施

（1）加強(qiáng)水質(zhì)、生物（藻類）檢測(cè)。目前水庫的水質(zhì)檢測(cè)一般停留在月檢水平，檢測(cè)數(shù)量、樣點(diǎn)、頻率都較低，水庫分層營養(yǎng)狀態(tài)研究不明確、且藻類水華的檢測(cè)則更是十分滯后，依據(jù)目前的檢測(cè)狀態(tài)，不能夠?qū)λ畮焖|(zhì)、生態(tài)健康狀況、藻類爆發(fā)風(fēng)險(xiǎn)作出一個(gè)全面準(zhǔn)確的判斷，直接影響后續(xù)的生態(tài)管理、治理。目前茜坑水庫水質(zhì)出現(xiàn)超標(biāo)的情況下，加強(qiáng)檢測(cè)十分重要和必要。

（2）安裝水質(zhì)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)加強(qiáng)水質(zhì)安全預(yù)警功能。

茜坑水庫對(duì)水體水質(zhì)沒有連續(xù)的監(jiān)測(cè)與預(yù)警措施，而根據(jù)調(diào)查以及現(xiàn)有資料顯示水庫水質(zhì)時(shí)常有超標(biāo)現(xiàn)象，且作為抽水型水庫生態(tài)系統(tǒng)相對(duì)脆弱，容易導(dǎo)致藍(lán)藻水華的發(fā)生，因此為了能及時(shí)掌握水庫水質(zhì)變化情況，控制水體富營養(yǎng)化，建立一套水庫水質(zhì)在線自動(dòng)監(jiān)測(cè)與預(yù)警系統(tǒng)是非常有必要，且監(jiān)測(cè)結(jié)果通過GPRS等通信設(shè)備，及時(shí)傳回水庫管理處。

3.2.5 管理措施

（1）制定《藍(lán)藻水華預(yù)警與應(yīng)急處置、管理預(yù)案》。在茜坑水庫富營養(yǎng)化和藍(lán)藻水華日益嚴(yán)重的趨勢(shì)下，急需制定《藍(lán)藻水華預(yù)警與應(yīng)急處置、管理預(yù)案》，以科學(xué)應(yīng)對(duì)藍(lán)藻水華可能導(dǎo)致的水污染事件，妥善處理藍(lán)藻水華引起的各種次生災(zāi)害，正確引導(dǎo)輿論導(dǎo)向，消除大眾恐慌。

（2）加強(qiáng)水資源保護(hù)宣傳教育和管理。加強(qiáng)宣傳教育力度，提高全社會(huì)自發(fā)保護(hù)和合理開發(fā)利用水資源的自覺性，營造良好的執(zhí)法環(huán)境、治理水環(huán)境，應(yīng)該把提高人的素質(zhì)擺在第一位，把宣傳教育當(dāng)做頭等大事來抓。重要季節(jié)要張貼宣傳標(biāo)語，營造保護(hù)水質(zhì)光榮、污染水質(zhì)可恥的良好氛圍，引導(dǎo)講衛(wèi)生、重環(huán)保，從思想上筑起保護(hù)生態(tài)的長(zhǎng)堤。

（3）建立領(lǐng)導(dǎo)協(xié)調(diào)機(jī)制應(yīng)對(duì)水資源問題。成立水源地保護(hù)領(lǐng)導(dǎo)小組，由區(qū)政府主要領(lǐng)導(dǎo)牽頭，水務(wù)、環(huán)保、農(nóng)業(yè)和相關(guān)鄉(xiāng)鎮(zhèn)等負(fù)責(zé)人為主要成員，加強(qiáng)水源地監(jiān)管力度，制定水源地保護(hù)條例。隨著污染的加劇水庫藍(lán)藻水華的可能性都在增大，因此加強(qiáng)應(yīng)急資金和物質(zhì)保障，聘請(qǐng)專業(yè)人員進(jìn)行講解，培訓(xùn)，做好日常水質(zhì)管理工作十分重要。

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