粵港澳大灣區(qū)水庫藍(lán)藻水華特征與防治對策建議

趙孟緒，肖利娟

(1.廣東省水文局，廣州 510150；2.暨南大學(xué) 生態(tài)學(xué)系，廣州 510632；3.廣東省水庫藍(lán)藻水華防治中心，廣州 510632)

1 概述

粵港澳大灣區(qū)(以下簡稱大灣區(qū))位于珠江流域下游，包括香港特別行政區(qū)、澳門特別行政區(qū)和珠三角九市(廣東省廣州市、深圳市、珠海市、佛山市、惠州市、東莞市、中山市、江門市、肇慶市)，是我國開放程度最高、經(jīng)濟(jì)活力最強(qiáng)的區(qū)域之一，在國家發(fā)展大局中具有重要戰(zhàn)略地位。水資源的可持續(xù)利用是大灣區(qū)經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)，大灣區(qū)缺乏天然湖泊，水庫供水是繼河道供水之外的最主要水源，尤其是香港、澳門高度依賴內(nèi)地水庫輸供水。受亞熱帶海洋季風(fēng)氣候影響，大灣區(qū)水資源時(shí)空分布極其不均，年際和季節(jié)間降水差異較大，水庫蓄水是調(diào)節(jié)水資源時(shí)空分布最主要手段。目前，珠三角九市已建大中型水庫共137座，其中大型水庫11座。

藍(lán)藻水華是指藍(lán)藻大量繁殖并在水體表面形成明顯的漂浮帶或懸浮在水中形成高豐度(通常>107cells/L)的現(xiàn)象。藍(lán)藻水華的發(fā)生可導(dǎo)致水體中生物多樣性降低，威脅生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能；更為嚴(yán)重的是部分藍(lán)藻可產(chǎn)生異味物質(zhì)和藻毒素，增加水處理成本、威脅供水安全。改革開放以來，經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展給大灣區(qū)水資源帶來較嚴(yán)重的污染問題。近年來隨著最嚴(yán)格水資源管理制度、河湖長制等工作的推進(jìn)，大灣區(qū)水環(huán)境狀況得到持續(xù)改善[1]，但水庫富營養(yǎng)化與藍(lán)藻水華問題仍較為突出。2020年12月水利部和粵港澳大灣區(qū)建設(shè)領(lǐng)導(dǎo)小組辦公室聯(lián)合印發(fā)的《粵港澳大灣區(qū)水安全保障規(guī)劃》指出，珠三角九市水庫水體富營養(yǎng)化加劇，水庫藍(lán)藻水華時(shí)有發(fā)生。

對大灣區(qū)水庫藍(lán)藻水華特點(diǎn)和發(fā)生規(guī)律認(rèn)識和理解的不足，較大程度上阻礙了水華防治工作的進(jìn)一步開展。在已有資料和長期監(jiān)測數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上，本研究分析總結(jié)了大灣區(qū)水庫水華藍(lán)藻的種類組成、水華發(fā)生特點(diǎn)以及氣象因子與藍(lán)藻水華發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)間密切關(guān)系，提出針對性的區(qū)域水華防治對策，為保障大灣區(qū)水庫供水安全提供支撐。

2 大灣區(qū)水庫水華藍(lán)藻組成及其水華表觀特征

2.1 大灣區(qū)水庫常見水華藍(lán)藻組成

水華藍(lán)藻是指能在水體中形成水華的藍(lán)藻。全球已報(bào)道的水華藍(lán)藻至少有26屬[2]，我國已報(bào)道的水華藍(lán)藻約13屬[3]。各屬水華藍(lán)藻多具有自身特有生理生態(tài)特點(diǎn)，這些生理生態(tài)特點(diǎn)很大程度決定了其競爭優(yōu)勢與水華發(fā)生機(jī)制，也決定了其所形成水華的表觀特征，而水華發(fā)生機(jī)制及其特征又密切關(guān)系到藍(lán)藻水華防治對策尤其是應(yīng)急處置措施的選擇與制定。調(diào)查區(qū)域水庫常見水華藍(lán)藻的組成并分析掌握其形成水華的特征，是建立該區(qū)域藍(lán)藻水華防治對策體系的重要前提。

2000年以來，暨南大學(xué)、廣東省水文局等單位持續(xù)開展了大灣區(qū)珠三角九市超過70座重點(diǎn)水庫的浮游植物監(jiān)測與研究工作，對區(qū)域內(nèi)水庫的藍(lán)藻種類組成進(jìn)行了較全面的調(diào)查，珠三角九市水庫共統(tǒng)計(jì)到常見藍(lán)藻25屬(見表1)，其中水華藍(lán)藻6屬，包括微囊藻(Mycrocystis)、長孢藻(Dolichospermum)、擬柱孢藻(Cylindrospermopsis)、假魚腥藻(Pseudanabaena)、澤絲藻 (Limnothrix)、浮絲藻(Planktothrix)[4-5]。

表1 粵港澳大灣區(qū)水庫常見藍(lán)藻組成

上述6屬中，微囊藻、長孢藻、擬柱孢藻、澤絲藻和假魚腥藻5屬在大灣區(qū)水庫形成藍(lán)藻水華的頻次較高，且該5屬常共存而形成多優(yōu)勢種伴生藍(lán)藻水華。廣東省水文局近期監(jiān)測結(jié)果顯示(見圖1)，2023年5月份大灣區(qū)水庫共監(jiān)測到16座水庫發(fā)生了藍(lán)藻水華(水華藍(lán)藻總豐度>107cells/L)，其中12座水庫發(fā)生了多優(yōu)勢種形成的伴生水華，僅4座水庫藍(lán)藻水華由單一水華藍(lán)藻形成，16座水庫中10座水庫(62.5%)的藍(lán)藻水華是由擬柱孢藻、假魚腥藻、澤絲藻中的3種或2種伴生形成。

圖1 2023年5月份大灣區(qū)16座發(fā)生藍(lán)藻水華水庫的水華藍(lán)藻伴生情況

2.2 大灣區(qū)水庫常見水華藍(lán)藻形態(tài)及其水華表觀特征

支持藍(lán)藻形成水華的生理生態(tài)機(jī)制主要包括3個(gè)方面：① 偽空泡的浮力調(diào)節(jié)機(jī)制：水華藍(lán)藻細(xì)胞內(nèi)通常具有豐富的偽空泡，通過偽空泡調(diào)節(jié)細(xì)胞浮力實(shí)現(xiàn)在水體中垂直遷移，既能利用深層水體的豐富營養(yǎng)鹽又能利用上層水體的良好光照。② 營養(yǎng)鹽的高效利用能力：水華藍(lán)藻均具有“碳濃縮機(jī)制”適應(yīng)高pH值環(huán)境，通過堿性磷酸酶利用有機(jī)磷適應(yīng)磷限制環(huán)境，部分固氮藍(lán)藻，如長孢藻和擬柱孢藻，具有異形胞能夠固定氮?dú)膺m應(yīng)低氮環(huán)境。③ 形成大群體和絲體抵御浮游動(dòng)物捕食：水華藍(lán)藻常以大群體和長絲體形態(tài)出現(xiàn)，增大了浮游動(dòng)物牧食難度，有效地減少生物量損失[2]。除了上述機(jī)制外，不同水華藍(lán)藻在溫度偏好、抗干擾能力等方面有明顯的區(qū)別，進(jìn)而導(dǎo)致水華時(shí)空特征的差異。

2.2.1微囊藻形態(tài)及其水華表觀特征

微囊藻是全球分布最廣的水華藍(lán)藻，全球至少有108個(gè)國家記錄了微囊藻水華[6]，我國南北方湖庫中均常見微囊藻水華。微囊藻水華特點(diǎn)主要有以下幾方面：① 細(xì)胞以膠群體方式出現(xiàn)在水體中(見圖2a)，具有很強(qiáng)的漂浮能力，大量微囊藻膠群體上浮至水面能夠堆積成肉眼可見的水面水華(Surface Bloom)(見圖2b)，易引起社會(huì)公眾關(guān)注并影響水體景觀。需要注意的是，有些情況下，水體中的微囊藻豐度并不高，但因微囊藻群體向水面聚集而形成肉眼可見的局部泡沫或薄膜，這種局部水面水華現(xiàn)象對供水安全威脅實(shí)際并不大。② 微囊藻水華常呈現(xiàn)明顯的空間異質(zhì)性，受水庫流場作用多發(fā)生在水庫壩前、庫灣等局部水域。③ 在時(shí)間上，微囊藻水華多發(fā)生在水力滯留時(shí)間長、水體穩(wěn)定分層、降雨量較低、氣溫持續(xù)回升的時(shí)期。④ 微囊藻產(chǎn)生的微囊藻毒素(Microcystins)是一種肝毒素，微囊藻水華通常會(huì)導(dǎo)致水體微囊藻毒素濃度升高，威脅供水安全。

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2.2.2長孢藻和擬柱孢藻形態(tài)及其水華特征

長孢藻和擬柱孢藻均屬于藍(lán)藻門念珠藻目種類，均為絲狀群體(見圖3a、c)，是全球廣泛分布的水華藍(lán)藻。長孢藻和擬柱孢藻水華特點(diǎn)主要有：① 雖然細(xì)胞內(nèi)也有大量偽空泡，但其漂浮能力比微囊藻弱，通常不形成明顯的泡沫或薄膜狀藻華帶，而是懸浮在水面下形成水華而明顯改變水體顏色(見圖3b、d)；② 與微囊藻相比，長孢藻和擬柱孢藻具有更豐富的堿性磷酸酶體系，對有機(jī)磷的利用能力更強(qiáng)，能適應(yīng)更低的磷條件，是中營養(yǎng)水庫水華的主要組成種類；③ 長孢藻和擬柱孢藻均為固氮藍(lán)藻，適應(yīng)低氮環(huán)境；④ 長孢藻能產(chǎn)生異味物質(zhì)，其水華通常伴隨水體異味，擬柱孢藻能產(chǎn)生柱孢藻毒素(Cylindrospermopsins)，其水華常導(dǎo)致水體中擬柱孢藻毒素超過WHO飲用水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。

2.2.3澤絲藻和假魚腥藻形態(tài)及其水華特征

澤絲藻和假魚腥藻均屬于藍(lán)藻門顫藻目的種類，為絲狀群體，均喜好高溫環(huán)境，為典型熱帶水華藍(lán)藻[2]。大灣區(qū)絕大部分區(qū)域位于北回歸線以南，水庫水溫全年在15℃以上，適合澤絲藻和假魚腥藻生長，兩種水華藍(lán)藻在大灣區(qū)水庫中廣泛分布。二者均能適應(yīng)水體高度混合導(dǎo)致的低光照條件，在珠海、東莞的眾多渾濁度較高的引水調(diào)蓄水庫中成為優(yōu)勢種[3-4]。與微囊藻、長孢藻和擬柱孢藻不同，澤絲藻和假魚腥藻不具有偽空泡，絲體較細(xì)，細(xì)胞長寬比大、比表面積(SA/V)較大。澤絲藻和假魚腥藻水華特點(diǎn)主要有：① 二者形成的水華基本不會(huì)在水面形成肉眼可見的漂浮堆積；② 相比微囊藻和長孢藻，澤絲藻和假魚腥藻在水體中垂直和水平方向分布更均勻，水華一旦形成，絕大多數(shù)情況下會(huì)涉及庫區(qū)大部分水域，極少僅在局部區(qū)域發(fā)生；③ 澤絲藻和假魚腥藻對水體擾動(dòng)適應(yīng)能力更強(qiáng)，二者形成的水華在水庫中持續(xù)時(shí)間更長，通常會(huì)跨越豐枯水期；④ 澤絲藻和假魚腥藻能產(chǎn)生異味，水華發(fā)生后可能導(dǎo)致供水出現(xiàn)異味超標(biāo)；⑤ 澤絲藻和假魚腥藻均為極細(xì)的絲狀群體，形成水華后幾乎無法通過過濾等方式進(jìn)行收集和打撈。

3 大灣區(qū)水庫藍(lán)藻水華形成和分布特點(diǎn)

3.1 多種水華藍(lán)藻形成伴生水華

受所處氣候帶影響，大灣區(qū)水庫兼有熱帶和溫帶常見水華藍(lán)藻種類。如前所述，大灣區(qū)常見水華藍(lán)藻，不僅有微囊藻和長孢藻這類溫帶和亞熱帶湖庫常見的水華藍(lán)藻，也有擬柱孢藻、澤絲藻和假魚腥藻這類熱帶湖庫常見水華藍(lán)藻。大灣區(qū)溫暖的水環(huán)境為這些水華藍(lán)藻提供了良好的生長條件，導(dǎo)致區(qū)域內(nèi)水庫藍(lán)藻水華常為兩種或更多種水華藍(lán)藻伴生而形成。例如微囊藻和長孢藻常形成伴生水華，澤絲藻與假魚腥藻常形成伴生水華，甚至微囊藻、擬柱孢藻和長孢藻3種水華藍(lán)藻形成伴生水華(如開平大沙河水庫)，在部分水庫澤絲藻、偽魚腥藻、擬柱孢藻和浮絲藻共存成為浮游植物優(yōu)勢種。

伴生水華的出現(xiàn)，對藍(lán)藻水華防治工作提出了更高的要求和挑戰(zhàn)。微囊藻和長孢藻水華，因其漂浮性強(qiáng)，一定程度上可打撈收集，在水處理過程中可過濾清除。而擬柱孢藻、澤絲藻、假魚腥藻所形成的水華，因藻絲不形成水面漂浮堆積且藻絲較細(xì)而無法打撈收集，水處理過程中也較難過濾清除。大灣區(qū)水庫常見水華藍(lán)藻的多樣化，決定了該區(qū)域水華預(yù)警與防治尤其應(yīng)急處置工作更具復(fù)雜性和挑戰(zhàn)性。

3.2 藍(lán)藻水華時(shí)空分布廣

大灣區(qū)水庫全年具備發(fā)生藍(lán)藻水華的水溫條件，明顯區(qū)別于我國北方溫帶地區(qū)的藍(lán)藻水華主要發(fā)生在夏秋季節(jié)。在季節(jié)分布上，微囊藻和長孢藻水華主要發(fā)生在少雨的溫暖時(shí)期，如少雨的夏秋季節(jié)，或氣溫持續(xù)數(shù)日回升的冬春季節(jié)。擬柱孢藻、澤絲藻、假魚腥藻水華全年均可發(fā)生，在部分水庫長年形成優(yōu)勢甚至長期處于水華高風(fēng)險(xiǎn)狀態(tài)，即豐度持續(xù)>107cells/L(見圖4、圖5)。整體上，大灣區(qū)水庫夏秋高溫季節(jié)擬柱孢藻度、假魚腥藻豐度明顯高于冬春低溫季節(jié)；低降水量時(shí)期微囊藻和長孢藻水華的風(fēng)險(xiǎn)明顯高于高降水量時(shí)期。在大灣區(qū)一些富營養(yǎng)化水庫，如開平市大沙河水庫、鎮(zhèn)海水庫，季節(jié)性藍(lán)藻水華反復(fù)出現(xiàn)。

圖4 2020年開平鎮(zhèn)海水庫擬柱孢藻豐度季節(jié)動(dòng)態(tài)示意

圖5 2022年江門那咀水庫水華藍(lán)藻豐度季節(jié)動(dòng)態(tài)示意

大灣區(qū)既有常在富營養(yǎng)水體形成水華的微囊藻和長孢藻，也有耐受低營養(yǎng)環(huán)境、常在中營養(yǎng)水體形成水華的擬柱孢藻、澤絲藻和假魚腥藻。與溫帶和亞熱帶地區(qū)藍(lán)藻水華主要發(fā)生在富營養(yǎng)水體不同，大灣區(qū)很多中營養(yǎng)水庫出現(xiàn)季節(jié)性藍(lán)藻水華，這些中營養(yǎng)水庫藍(lán)藻水華對水華防治提出更高的挑戰(zhàn)。在空間分布上，與微囊藻群體主要分布在水體表層、漂浮性水面水華帶多發(fā)生在局部水域不同，擬柱孢藻、澤絲藻和假魚腥藻不形成表面漂浮，可在混合層均勻分布，分布深度甚至可超過30 m。絕大多數(shù)情況下，擬柱孢藻、澤絲藻和假魚腥藻形成趨向全庫范圍的藍(lán)藻水華。這類長時(shí)間處于優(yōu)勢、分布范圍廣的藍(lán)藻水華，同樣對水華應(yīng)急處置與長期防治工作提出了更高的要求。

3.3 氣象因子對水華生消調(diào)控作用明顯

受亞熱帶海洋季風(fēng)氣候的影響，大灣區(qū)強(qiáng)降水、臺風(fēng)等氣象現(xiàn)象發(fā)生頻次高，對水庫藍(lán)藻水華時(shí)空動(dòng)態(tài)有明顯調(diào)控作用。例如，微囊藻水華通常受較強(qiáng)降水、明顯降溫及較強(qiáng)風(fēng)力等因素影響而快速消落，因而“龍舟雨”季節(jié)(5—6月份)大灣區(qū)水庫極少發(fā)生微囊藻水華。在年際上，大灣區(qū)水庫枯水年發(fā)生藍(lán)藻水華風(fēng)險(xiǎn)高于豐水年。廣東省水文局監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示，2020、2021年廣東省連續(xù)出現(xiàn)特殊旱情，珠三角年累積降雨量分別為1 581 mm和1 505 mm，大灣區(qū)珠三角九市72座重點(diǎn)水庫全年中發(fā)生過藍(lán)藻水華的數(shù)目比例分別為33.3%和30.6%，2022年珠三角年累積降雨量升至2 066 mm，全年發(fā)生過藍(lán)藻水華的水庫數(shù)目比例降至20.8%。大灣區(qū)水庫藍(lán)藻水華發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)與氣象因子相關(guān)性高，因此降水、氣溫等氣象因子是藍(lán)藻水華預(yù)警與趨勢研判過程的重要參數(shù)。

4 大灣區(qū)水庫藍(lán)藻水華防治對策建議

4.1 掌握不同類型水華的發(fā)生規(guī)律和提高水華預(yù)警預(yù)判能力

藻類水華的發(fā)生是受多因素調(diào)控的有規(guī)律的生態(tài)過程，具備可預(yù)測性[7-9]。影響藍(lán)藻水華的因素涉及水動(dòng)力學(xué)、水質(zhì)、氣象、水華藍(lán)藻生理生態(tài)特點(diǎn)等多個(gè)方面。水庫藍(lán)藻水華預(yù)警預(yù)測過程，應(yīng)對水庫形態(tài)(包括庫區(qū)周邊地形)、流域污染狀況、水力滯留時(shí)間、水體流速、水庫調(diào)度方式、氣象因子(氣溫、降水、風(fēng)力)、水體氮磷等營養(yǎng)元素水平、水華藍(lán)藻種類組成等諸多指標(biāo)進(jìn)行綜合分析與判斷。雖然影響因子眾多，但不同水庫藍(lán)藻水華發(fā)生規(guī)律與影響因素具有明顯個(gè)體差異性。例如，開平市大沙河水庫的長孢藻水華季節(jié)動(dòng)態(tài)主要受氣象因子和水動(dòng)力學(xué)影響，水華主要發(fā)生在枯水期1—4月和11—12月，豐水期水體沖刷增強(qiáng)是導(dǎo)致水華消失的主要原因[7]；開平市鎮(zhèn)海水庫的擬柱孢藻生物量季節(jié)變化主要受水體營養(yǎng)鹽狀況影響，總磷、總氮和氮磷比是影響擬柱孢藻生物量季節(jié)變化的主要因子[10]；東莞市松木山水庫假魚腥藻、擬柱孢藻水華動(dòng)態(tài)主要受氣象與水質(zhì)因子影響，水溫、pH、氨氮和總氮是影響松木山水庫藍(lán)藻時(shí)空分布的主要環(huán)境因子[11]；2005年期間珠海大鏡山水庫的假魚腥藻種群季節(jié)動(dòng)態(tài)主要受氣象因子(水溫、降雨)和水庫調(diào)度方式的影響[12]。

因此，大灣區(qū)水庫藍(lán)藻水華的預(yù)警與防治對策均應(yīng)具體到特定水庫生態(tài)系統(tǒng)，形成“一庫一策”。收集匯總水庫流域狀況、形態(tài)特征、水動(dòng)力學(xué)特征、營養(yǎng)狀態(tài)、往年藍(lán)藻水華記錄、水華藍(lán)藻種類組成現(xiàn)狀等水華預(yù)測所需的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)與信息，開發(fā)水庫水華信息管理系統(tǒng)，建立水華風(fēng)險(xiǎn)檔案，篩選水庫藍(lán)藻水華關(guān)鍵誘發(fā)因子，緊密結(jié)合區(qū)域氣候特征制定針對性藍(lán)藻水華預(yù)警方案與防治對策。

4.2 強(qiáng)化流域氮磷污染控制和富營養(yǎng)化治理

氮和磷是藻類生長的必需營養(yǎng)鹽，藍(lán)藻生長和種群發(fā)展需要大量營養(yǎng)鹽的支持，國內(nèi)外大量研究表明嚴(yán)格的氮磷營養(yǎng)鹽輸入管理是最根本的長期控制藍(lán)藻水華的方法[8]。近年研究表明，富營養(yǎng)化和全球變暖可協(xié)同促進(jìn)藍(lán)藻水華的發(fā)生[8]，溫度的升高能夠顯著促進(jìn)藍(lán)藻生長同時(shí)，還能降低藍(lán)藻水華發(fā)生所需的營養(yǎng)鹽閾值。在全球變暖的大背景下，基于營養(yǎng)鹽控制的藍(lán)藻水華防治面臨更大的挑戰(zhàn)。在新形勢下，有效的水資源管理必須考慮全球變暖的作用，制訂與溫度條件相適宜的基于營養(yǎng)鹽負(fù)荷控制的水資源管理和藍(lán)藻水華防治策略。

2012—2022年，隨著最嚴(yán)格水資源管理制度、河湖長制等工作的推進(jìn)，廣東省水庫總氮、總磷濃度水平總體上呈下降趨勢[1]，但截止到2022年底廣東省近60%的大型水庫面臨季節(jié)性藍(lán)藻水華尤其是擬柱孢藻水華的威脅。在全省水庫氮磷濃度總體下降的背景下，水大灣區(qū)庫藍(lán)藻水華風(fēng)險(xiǎn)并未同步響應(yīng)而降低，一些中營養(yǎng)水庫頻繁發(fā)生藍(lán)藻水華，這表明大灣區(qū)水庫藍(lán)藻水華發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)與水庫營養(yǎng)狀態(tài)的響應(yīng)關(guān)系具有區(qū)域性特征?；诘卓刂频乃A防治策略，必需考慮與依據(jù)這些區(qū)域特征制訂控制目標(biāo)。

4.3 加強(qiáng)水庫生態(tài)系統(tǒng)管理抑制水華藍(lán)藻優(yōu)勢

藍(lán)藻水華是水華藍(lán)藻大量繁殖成為絕對優(yōu)勢種群的生態(tài)現(xiàn)象，是生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)異常的表現(xiàn)。生態(tài)系統(tǒng)管理是基于對生態(tài)系統(tǒng)組成、結(jié)構(gòu)和功能過程的最佳理解，在一定的時(shí)空尺度范圍內(nèi)將人類價(jià)值和社會(huì)經(jīng)濟(jì)條件整合到生態(tài)系統(tǒng)經(jīng)營中，從系統(tǒng)性的角度分析和制定管理策略，以恢復(fù)或維持生態(tài)系統(tǒng)整體性和可持續(xù)性[13-15]。水庫生態(tài)系統(tǒng)管理是富營養(yǎng)化防治和控制水華的重要手段。通過生態(tài)工程改變水庫水動(dòng)力條件、物理?xiàng)l件、浮游動(dòng)物群落和魚群結(jié)構(gòu)等，以達(dá)到抑制水華藍(lán)藻的生長和優(yōu)勢形成的目的，是針對水華控制的生態(tài)系統(tǒng)管理的主要內(nèi)容[16]。生態(tài)系統(tǒng)管理涉及到調(diào)控生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)和功能，提升生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能[13]。因此，生態(tài)系統(tǒng)管理要求管理者對被管理的生態(tài)系統(tǒng)有深刻的理解，對生態(tài)過程及其尺度和層級結(jié)構(gòu)、不確定性等有深入的分析和總結(jié)。

4.4 合理制定基于水華生態(tài)特征的應(yīng)急處理措施

藍(lán)藻水華是世界性水環(huán)境問題，國內(nèi)外應(yīng)用的藍(lán)藻水華應(yīng)急處理技術(shù)和方法多樣，這些技術(shù)方法可概括為以下3類：① 物理控藻法：即通過物理手段降低水華藍(lán)藻豐度或從水體中去除藍(lán)藻，如打撈、超聲波控藻、生態(tài)紅土除藻等；② 化學(xué)控藻法：通過化學(xué)方法殺滅、抑制或清除水華藍(lán)藻，如除藻劑、氯化鐵絮凝、過氧化氫殺藻[17-18]等；③ 生物控藻法：通過生物之間的相互作用抑制水華藍(lán)藻種群，如經(jīng)典和非經(jīng)典生物操縱、微生物降解、病毒侵染等[19]。

不同的應(yīng)急處理方法在前提條件、處理效果以及生態(tài)效應(yīng)上存在明顯的差別。例如簡單易操作的打撈法，針對小范圍的漂浮性的水華有較好的處理效果，但對大面積的、處于快速發(fā)展階段的水華效果不明顯，甚至?xí)龠M(jìn)水華發(fā)展[19]。超聲控藻法對水面漂浮的水華藍(lán)藻細(xì)胞有去除效果，但對懸浮于水柱中的擬柱孢藻水華、假魚腥藻水華等控制作用有限。絮凝劑控藻技術(shù)應(yīng)用在大灣區(qū)大沙河水庫2006年長孢藻和微囊藻伴生水華的應(yīng)急控制中取得了良好的效果[20]，但該方法對擬柱孢藻的去除效果不佳(未發(fā)表數(shù)據(jù))。生態(tài)紅土除藻在大灣區(qū)水庫水華應(yīng)急處理中得到較成功應(yīng)用，但其效果在不同水庫之間存在較大差異。鰱鳙魚控藻技術(shù)被證明在我國溫帶淺水湖泊應(yīng)用中有效，但在大灣區(qū)水庫應(yīng)用效果不明顯?？梢姡谒{(lán)藻水華應(yīng)急處理過程中，必需基于水華生態(tài)特征來制訂合理的應(yīng)急處理方法[16]。大灣區(qū)水華類型的多樣和伴生水華的出現(xiàn)，更要求需根據(jù)具體水庫的水華生態(tài)特征制訂針對性的水華防治對策。

5 結(jié)論與展望

受區(qū)域氣候條件的影響，大灣區(qū)水庫藍(lán)藻水華具有以伴生水華為主、時(shí)空分布廣、受氣象因子調(diào)控明顯等區(qū)域性特點(diǎn)。應(yīng)重視大灣區(qū)水庫生態(tài)監(jiān)測數(shù)據(jù)的長期積累，深入研究總結(jié)大灣區(qū)水庫藍(lán)藻水華發(fā)生規(guī)律，尤其是氣象因子對藍(lán)藻水華生消的調(diào)控作用規(guī)律，不斷提升水華預(yù)測和預(yù)警能力。大灣區(qū)水庫藍(lán)藻水華的防治，應(yīng)在研究掌握藍(lán)藻水華與營養(yǎng)鹽的響應(yīng)關(guān)系基礎(chǔ)上，制定流域氮磷污染控制目標(biāo)；應(yīng)充分考慮區(qū)域氣候與具體水庫環(huán)境特征，結(jié)合具體水華藍(lán)藻的生理生態(tài)學(xué)特點(diǎn)，制訂針對性的長效防治與應(yīng)急處置對策。近年擬柱孢藻水華在大灣區(qū)水庫呈多發(fā)趨勢，應(yīng)加快大灣區(qū)水庫常見藍(lán)藻毒素尤其是柱孢藻毒素的拓展監(jiān)測，并加快各類藍(lán)藻毒素評價(jià)與監(jiān)測方法標(biāo)準(zhǔn)的修訂和制定，切實(shí)保障大灣區(qū)水庫供水安全。