關(guān)于水華處理措施的分析

韓旭

摘要：水體的富營(yíng)養(yǎng)化導(dǎo)致水面藻類瘋長(zhǎng)，產(chǎn)生水華現(xiàn)象。嚴(yán)重影響河流湖泊水質(zhì)以及水生動(dòng)植物生存，對(duì)浮萍藻類的處理迫在眉睫。現(xiàn)有的人工打撈，投放化學(xué)試劑等方式具有很大的局限性。從浮萍藻類的習(xí)性特征出發(fā)，尋找根源去除的有效方法，實(shí)現(xiàn)環(huán)境友好型的高效清除，是當(dāng)今大環(huán)境污染背景下的重要需求。

關(guān)鍵詞：水華處理；水體富營(yíng)養(yǎng)化；現(xiàn)有方式；環(huán)境友好型；

前言：

社會(huì)的快速發(fā)展往往帶來諸多弊端，尤其對(duì)淡水資源的影響不容忽視。處理不完全的生活污水，農(nóng)施化肥等直接排進(jìn)臨近水源，通過地表徑流，地下徑流或是土壤滲透的方式進(jìn)入河流湖泊等人類依賴的飲用水源等。長(zhǎng)期大量施用化肥，過量的氮，磷會(huì)存于土壤表層，在降雨的條件下以地表徑流的方式匯入河流湖泊。一部分化肥會(huì)滲透進(jìn)入深層土壤，以地下徑流的方式匯入河流湖泊。這些物質(zhì)是導(dǎo)致水體富營(yíng)養(yǎng)化，藻類產(chǎn)生，水華爆發(fā)的主要原因。

一、產(chǎn)生機(jī)理

1、特征分析

1）浮萍習(xí)性與特征

浮萍屬浮萍科水面浮生植物，全草可作家畜和家禽的飼料，主要生長(zhǎng)于淺水坑，靜止的河流等水體處，其生長(zhǎng)往往依托于適宜的溫度，PH值，富含氮磷等營(yíng)養(yǎng)鹽的水體。浮萍出現(xiàn)時(shí)，標(biāo)志著河流湖泊等水體水質(zhì)狀況有所好轉(zhuǎn)，但過量的浮萍聚集或爆發(fā)，甚至覆蓋水域的整個(gè)水面時(shí)，浮萍將阻礙水體復(fù)氧以及沉水植物及水中動(dòng)物獲取光照，也會(huì)導(dǎo)致水中動(dòng)植物的大面積死亡。

2）水華成分組成

水華是淡水中藻類大量繁殖的一種自然生態(tài)現(xiàn)象，即水體富營(yíng)養(yǎng)化。當(dāng)工廠生產(chǎn)及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)排出的大量含氮、磷的廢污水進(jìn)入淡水水體后，藍(lán)藻、綠藻、硅藻等大量繁殖，使水體呈現(xiàn)藍(lán)色或綠色。

2、影響浮萍生長(zhǎng)的因素

1）水動(dòng)力對(duì)浮萍生長(zhǎng)的影響

浮萍往往生長(zhǎng)于淺水坑，靜止的河流及稻田等淺水體處。利用數(shù)據(jù)分析的方法得出：同等補(bǔ)水量條件下，0.13 m/s以上的水流流速可顯著抑制浮萍的生長(zhǎng)；而在近似低流速靜水水流條件下，增加補(bǔ)水量對(duì)抑制浮萍生長(zhǎng)的作用不顯著。所以常采取潛水循環(huán)泵加速水流流動(dòng)抑制浮萍生長(zhǎng)。

2）N、P含量對(duì)浮萍生長(zhǎng)的影響

浮萍具有生長(zhǎng)快、蛋白質(zhì)含量高、對(duì)N、P吸收率高等特性。浮萍的耐受力與不同地區(qū)的水質(zhì)指標(biāo)和自身的性質(zhì)有著密切的關(guān)系，對(duì)N、P吸收效果及耐受力不同。如：揚(yáng)州地區(qū)的稀脈浮萍，少根紫萍在富營(yíng)養(yǎng)化污水中生長(zhǎng)力較為突出，對(duì)N、P含量有著較強(qiáng)的耐受性。

3、水華破壞水質(zhì)機(jī)理

水華藻類的種類包括淡水藻類的大部分門類，其中藍(lán)藻水華屬有害水華，其影響范圍廣，危害大，對(duì)人類健康的危害嚴(yán)重，會(huì)產(chǎn)生異味物質(zhì)，甚至產(chǎn)生毒素。

藻類生長(zhǎng)極快，水中的N、P等營(yíng)養(yǎng)鹽消耗盡時(shí)，這些瘋長(zhǎng)的藻類死亡。藻類尸體在自然腐敗條件下，經(jīng)微生物分解的過程中，不僅消耗水中大量的溶解氧，還會(huì)產(chǎn)生密度較輕的綠色的黏質(zhì)物漂浮在水面上，即使水體散發(fā)嚴(yán)重惡臭的湖靛。

4、水華與浮萍的關(guān)系

從藻類與浮萍的生存條件對(duì)比來看，兩者所需營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)相近，正常存活的水質(zhì)條件相似，所以可大膽推測(cè)兩者具有競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系。浮萍因此可用于制約藻類生存來改善水質(zhì)條件。

二、處理方法

1、水華的處理，現(xiàn)有方法的局限性

1）人工打撈

夏季高溫時(shí)水華爆發(fā)的季節(jié)，可將水面或港灣中大量堆積的水華，由各種各樣的集打撈、脫水、儲(chǔ)運(yùn)于一體的打撈船，通過人工或機(jī)械的方式打撈出來，進(jìn)行處置。雖然操作簡(jiǎn)單，運(yùn)用較廣，但需要消耗大量的人力財(cái)力物力。

2）絮凝除藻

可通過黏土絮凝來控制有害藻華。近年通過對(duì)黏土表面進(jìn)行改性的方法，制備出了高效的改性黏土，使有害藻類的控制效率得到了大幅提升。投入的粘土將藍(lán)藻吸附進(jìn)行沉淀后，無法收集湖底的混合物，有引發(fā)二次污染的風(fēng)險(xiǎn)，所以在飲用水源處的使用需格外謹(jǐn)慎。

3）生物控藻

可以通過放養(yǎng)濾食性魚類鰱、鳙，這些魚類以藻類為食，根據(jù)食物鏈的循環(huán)理論，是利用自然的手法對(duì)藻類進(jìn)行控制。不同水質(zhì)水體都有一個(gè)能有效控制藻類水華的鰱、鳙生物量的最優(yōu)值，根據(jù)鰱、鳙對(duì)藻類的攝食利用率與藻類的種類組成和生理狀況、其他可利用食物的相對(duì)豐度、水溫等數(shù)據(jù)進(jìn)行分析判斷，確定最優(yōu)值，進(jìn)行魚類投放。該方法雖然符合食物鏈的循環(huán)規(guī)律，但魚類對(duì)水體水質(zhì)要求較高，在污染不過分嚴(yán)重時(shí)較適用。

2、利用浮萍處理水華

1）從浮萍的特征來看，當(dāng)水質(zhì)狀況有所改變時(shí)，浮萍會(huì)具有較好的生長(zhǎng)趨勢(shì)，所以可以作為水質(zhì)改善檢測(cè)的“工具植物”，但過量的浮萍生長(zhǎng)也會(huì)造成水體缺氧，光線遮擋等問題，所以應(yīng)合理控制浮萍的生長(zhǎng)范圍，數(shù)量。浮萍除了可以吸收氮、磷等有機(jī)物凈化水體外，還有遮光和降低水溫的作用。另外由于浮萍的遮擋和營(yíng)養(yǎng)競(jìng)爭(zhēng)限制一部分藻類進(jìn)行光合作用，使水體pH更穩(wěn)定。另外凈化水質(zhì)后的浮萍可進(jìn)行回收，可作飼料加工使用。

2）生物清除法具有高效抑制，環(huán)境友好的優(yōu)勢(shì)性特點(diǎn)。經(jīng)過推算數(shù)據(jù)得到的浮萍投放規(guī)劃是根據(jù)該地水質(zhì)狀況量身定制的最高效作用范圍，所以清除率可參考多水域的治理成果，平均觀測(cè)均可達(dá)到百分之七十至八十左右。生物治理投放的浮萍種子本身不具有任何污染性，和化學(xué)治理相比，不會(huì)改變湖泊本來的水體平衡，特別在水質(zhì)受到損傷的前提下，引入外源污染物質(zhì)無疑是雪上加霜。利用浮萍清理水體是從根源改善水質(zhì)到達(dá)標(biāo)狀態(tài)，此時(shí)的水質(zhì)不滿足發(fā)生水華的條件，所以是一種有效的預(yù)防措施。

3、回收處理

完成凈化作用的浮萍需要進(jìn)行回收，它的過度繁殖也會(huì)引起水體缺氧，光線遮擋，造成沉水植物與動(dòng)物死亡的弊端，及時(shí)清理投放范圍內(nèi)的浮萍。現(xiàn)階段處理浮萍除人工船打撈方式外，已有非常成熟的自動(dòng)化機(jī)械應(yīng)用于市面，例如：應(yīng)用離心技術(shù)分離浮萍與水，排出的過濾水重新進(jìn)入湖泊，浮萍等懸浮藻類可自動(dòng)被收集，可用于飼料藥材的加工，發(fā)揮它的雙重效用。

三、結(jié)論

我國(guó)水華泛濫的湖泊有滇池、太湖和巢湖，由于水華污染水體，產(chǎn)生有毒有害物質(zhì)，達(dá)不到正常飲用水安全等級(jí)，甚至無法進(jìn)行凈化處理。因此周邊的自來水廠大部分已經(jīng)關(guān)閉，損失慘重，剩下的一些自來水廠水質(zhì)的安全狀況也令人堪憂。治理水華耗時(shí)耗力耗資，社會(huì)的快速發(fā)展應(yīng)是環(huán)境友好型發(fā)展，要著眼于當(dāng)下，利用現(xiàn)有的手段與研究資源，推廣環(huán)境友好型治理措施，相信未來我國(guó)的淡水湖泊河流不會(huì)再受水華的影響，成為可利用的淡水資源。