藍藻治理中存在的問題及改進思路研究

安徽巢湖半島國家濕地公園管理中心 吳玲玲

藍藻又稱藍綠藻、枯藻、藍細菌等，是一種較為原始、古老的原核生物，至今已在地球上生活了大約35億年，由此可見其強大的生命力。藍藻性喜高溫光照，在營養(yǎng)充足、開闊的水面上其生長異常迅速，且高溫天氣越長，其生長時間也就越長，尤其在夏季會在極短時間內(nèi)長滿一整片水域[1]。但由于藍藻死亡后會腐爛變質(zhì)產(chǎn)生難聞氣味，并大量分解消耗水中氧氣，因此會嚴(yán)重破壞水體景觀和生態(tài)平衡，并且藍藻死亡腐敗過程中會分泌毒素，從而嚴(yán)重污染水體，給人們帶來直接性的危害。所以說，為保護區(qū)域水資源和生態(tài)環(huán)境，為城市塑造良好的水體景觀，并確保城市水資源安全供應(yīng)，對水體藍藻大量產(chǎn)生的原因和防治思路展開探討是非常有必要和有意義的。

一、藍藻產(chǎn)生的原因分析

對藍藻產(chǎn)生的原因進行分析，有助于我們從源頭上了解藍藻生長所需要的條件和產(chǎn)生的影響因素，從而采取科學(xué)性、針對性的防治措施，更好地處理藍藻水華，確保城市水資源和生態(tài)環(huán)境健康安全。

（一）自然原因

從藍藻的生長習(xí)性上來看，其性喜高溫和光照，因此藍藻水華一般大量產(chǎn)生于四五月之后，尤其是在全球氣候變暖的情況下，藍藻生長和產(chǎn)生更為得力。而且如果在晴朗天氣光照充足的情況下，藍藻光合作用良好，其生長繁殖速度較快，很容易快速生長。此外，風(fēng)向會對藍藻的漂浮和浮沉產(chǎn)生影響，一般通風(fēng)良好、水流不止的河道不宜于藍藻生長和產(chǎn)生。但如果水體流動性差，且通風(fēng)不暢，藍藻產(chǎn)生和死亡的概率便會大大增加，從而形成嚴(yán)重的水體污染。

（二）人為因素

藍藻生長和產(chǎn)生的另一主要原因便是水體的富營養(yǎng)化，營養(yǎng)充足的水體往往能為其生長和產(chǎn)生提供充足的養(yǎng)分[2]。近年來，隨著我國社會經(jīng)濟和城鎮(zhèn)化發(fā)展的不斷加快，工業(yè)廢水排放量、城市生活污水排放量、雨水污染程度以及土壤污染程度都在不斷上漲，這為城市水體污染和富營養(yǎng)化提供極為有利的條件，尤其是城市水體中的氮磷含量顯著提升，這為藻類植物葉綠素的快速增長提供了充足的營養(yǎng)。此外，水產(chǎn)養(yǎng)殖也進一步加劇了水質(zhì)惡化，大量投餌和高密度養(yǎng)殖使區(qū)域水體富營養(yǎng)化和污染程度進一步加劇，這也是藍藻大量產(chǎn)生又一主要原因。

（三）環(huán)境管理因素

首先，城市水體污染較為嚴(yán)重，為周圍水域富營養(yǎng)化提供了便利條件。城鎮(zhèn)化快速發(fā)展使得城市人口數(shù)量激增，同時也給城市交通、衛(wèi)生、水資源等帶來了巨大壓力，生產(chǎn)廢水和生活污水的排放嚴(yán)重超過了城市治污和生態(tài)自凈能力，城市水體污染快速蔓延至相連的水域，區(qū)域水體富營養(yǎng)化為藍藻生長和產(chǎn)生創(chuàng)造了有利條件；其次，水體底泥污染，為藍藻生長提供了充足的營養(yǎng)。大量相關(guān)研究表明，來自各大污染源的含氮磷有機物大多會依附在水中懸浮粒子上進入各個水域，并最終匯入主流水體，完成沉降和累積，成為水體淤泥，這些淤泥中豐富的營養(yǎng)成分，為水生植物尤其是藻類生長提供了良性土壤[3]。

二、藍藻產(chǎn)生的主要危害和治理難點

（一）藍藻暴發(fā)的主要危害

由于藍藻產(chǎn)生會大規(guī)模覆蓋整片水域，而且其一旦出現(xiàn)死亡腐爛，會在降解過程中消耗大量的氧氣，并產(chǎn)生各種有害氣體和藍藻毒素，從而引發(fā)嚴(yán)重的環(huán)境和社會問題。

1.影響水體生態(tài)平衡，導(dǎo)致大量水生生物死亡

首先，藍藻在生長過程中會釋放生物毒素類次級代謝物，當(dāng)這些藻毒素溶解于水中并達到一定濃度后，便會使水生蚤類死亡、魚卵發(fā)生變異，且魚類生長和行為也會變得異常[4]。而藍藻水華的產(chǎn)生更是大量消耗水體中的營養(yǎng)成分，擠壓其它水生生物的生存空間，從而導(dǎo)致大量水生生物病變和死亡；其次，對于水生脊椎動物和無脊椎動物來說，長期生活在含有高濃度藻毒素的水體中，其體內(nèi)也會逐漸積累一定量的藻毒素，比如說魚蝦、貝殼、浮游動物等，而這些藻毒素有可能通過食物鏈累積效應(yīng)，被人類食用后危害到人體健康。

2.影響區(qū)域供水安全，危害人類和動物的健康

由于區(qū)域水資源存在很高的循環(huán)性和聚集性，因此當(dāng)前大多數(shù)城市和鄉(xiāng)鎮(zhèn)的水資源供應(yīng)對區(qū)域水體的依賴性較強，一旦某個湖泊、河流或城市水流網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)污染，很可能波及整個區(qū)域水體，從而影響城市水資源的供應(yīng)。藍藻在生長和死亡過程中，都會向水體中釋放一定量的藻毒素，當(dāng)人們和家畜、野生動物飲用了含有藻毒素的水之后，輕者可能引起皮膚、眼睛等部位的過敏反應(yīng)（輕微中毒），嚴(yán)重者可能出現(xiàn)腹瀉、嘔吐、厭食、乏力等明顯中毒癥狀，在病理病變方面一般表現(xiàn)為肝臟腫大、壞死、肺水腫、胃腸炎等[5]。所以說，藍藻生長和產(chǎn)生對于區(qū)域供水安全的影響較大，會嚴(yán)重威脅到人類和動物的生命健康。

3.影響城市水體景觀，破壞城市生態(tài)環(huán)境

藍藻在生長和產(chǎn)生過程中，會大量繁殖、聚集并成片覆蓋地方水域，使原本清澈透亮的水體變得綠蒙蒙一片，并夾雜大量的死亡腐爛水生生物，嚴(yán)重影響了水體的美觀效果。與此同時，藍藻在死亡后會酸化腐敗，并釋放出大量的硫醚、硫醇、氨氣以及硫化氫等異味物質(zhì)，使整片水體散發(fā)出一股令人作嘔的腥臭味，讓人唯恐避之不及，嚴(yán)重破壞了城市的生態(tài)環(huán)境。

（二）藍藻治理的難點

1.治標(biāo)不治本，治理不夠徹底

盡管藍藻產(chǎn)生和藍藻治理早已是國內(nèi)水污染治理和環(huán)境保護中的常見性課題，但藍藻產(chǎn)生的事件仍然不斷在我國各地水域時有發(fā)生，依然是困擾各地環(huán)保部門和水資源管理人員的一大難題。通常而言，藍藻治理的治本方式為“控源”，即從根本上消除水體污染和富營養(yǎng)化，改善區(qū)域水體環(huán)境，消減藍藻生長和產(chǎn)生的良性土壤。為此，諸多研究人士也發(fā)明了水體去磷方法，比如說向水體中投放改性黏土吸附氮磷等營養(yǎng)元素，并使之沉入水底，以減少水體中的營養(yǎng)物質(zhì)，降低藍藻暴發(fā)的營養(yǎng)供應(yīng)；又或者是實施河道、池塘等水域的清淤工作，減少水體中的營養(yǎng)物質(zhì)等。但在水體富營養(yǎng)化越來越嚴(yán)重的大背景下，這些方法往往只具有一定的時效性，并不能徹底治理藍藻生長和產(chǎn)生，這也導(dǎo)致大部分地區(qū)在藍藻治理中依然選擇常用的“即產(chǎn)生—即打撈—即利用”模式。

2.藻毒素處理仍然是一大難題

由于藍藻水華給社會和人類帶來的污染是多方面的，既有水域空間方面的污染，同時也有其產(chǎn)生的藻毒素帶來的水生態(tài)污染，且藻毒素帶來的污染問題更為嚴(yán)峻，其是造成水生生物死亡和威脅人類、動物的健康安全的首要元兇。但由于藻毒素是大分子有機物，其中以氧、氮、氫、炭等元素為主，具有很高的水溶性，且不易揮發(fā)，耐PH變化，進入人體后可對神經(jīng)、肝臟、肺等器官和組織產(chǎn)生毒害。據(jù)相關(guān)研究顯示，藻毒素在水中的溶解性大約為1g/L，化學(xué)性質(zhì)較為穩(wěn)定，耐高溫，將水煮沸至100℃仍不能破壞其毒素，且自來水廠的過濾、混凝沉淀、加氯消毒也不能將其去除。所以說，盡管當(dāng)前藍藻治理仍然以預(yù)防和減少發(fā)生量為主，但藻毒素處理問題仍然需要我們高度關(guān)注。

三、藍藻產(chǎn)生的預(yù)防和綜合治理思路

藍藻產(chǎn)生對區(qū)域水資源和生態(tài)環(huán)境造成了嚴(yán)重的污染，且會大幅度降低城市水體的景觀效應(yīng)，給周圍居民生活帶來了極大不便，且容易造成惡劣的社會影響，損害城市形象和政府公信力。因此，對于藍藻水華我們應(yīng)當(dāng)采取以預(yù)防為主、防治結(jié)合的綜合性策略，盡量將藍藻水華控制在未發(fā)之際或萌芽狀態(tài)，避免其給區(qū)域水體和生態(tài)帶來較大的污染和損害，對藍藻水華的預(yù)防和綜合治理提出以下幾點策略，以供參考。

（一）強化水體污染治理，從源頭上控制藍藻水華

從上文分析我們可以看出，水體污染和富營養(yǎng)化是藍藻水華產(chǎn)生的最主要原因。因此，在藍藻水華預(yù)防和治理過程中，我們應(yīng)當(dāng)以治理區(qū)域水體污染、保護區(qū)域水資源為主，制定以整治水環(huán)境、遏制水污染、保護水資源、重建水生態(tài)以及確保水安全為核心內(nèi)容的治理目標(biāo)。同時根據(jù)藍藻水華防治工作需要，建立包括監(jiān)測預(yù)警機制、清淤疏流機制、應(yīng)急處理機制、協(xié)調(diào)聯(lián)動機制以及公眾參與機制、考核監(jiān)督機制等在內(nèi)的工作體制。其中，應(yīng)急處理機制應(yīng)當(dāng)包括自來水水質(zhì)強化處理、藍藻打撈和阻擋、調(diào)水引流以及凈水保供、人工降雨、地下水補充等應(yīng)急措施。此外，在嚴(yán)格落實水體治污政策的前提下，還應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格控制水中氮磷鉀等元素的含量，防止區(qū)域水體富營養(yǎng)化發(fā)展。綜合防治的具體措施包括：①關(guān)閉各大水域周圍規(guī)模較小、污染嚴(yán)重的化工類生產(chǎn)企業(yè)；明確和嚴(yán)格落實排污口封堵、截污工作，確保排入城市主流水體的水流符合相應(yīng)的治污標(biāo)準(zhǔn)，嚴(yán)謹未經(jīng)處理和凈化的生產(chǎn)、生活廢水直接排入城市水體網(wǎng)絡(luò)；②對于臨近城市主要水體和河道網(wǎng)絡(luò)的個體經(jīng)營者、經(jīng)營場所等進行嚴(yán)格規(guī)整或取締，防止他們隨意向河道網(wǎng)絡(luò)中排放污水、拋棄垃圾；③對于鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水和生活垃圾實施集中收集和處理，確保鄉(xiāng)村生態(tài)環(huán)境健康穩(wěn)定；對于分布在主要水體周圍的畜禽養(yǎng)殖企業(yè)、小規(guī)模加工生產(chǎn)企業(yè)（紡織廠、造紙廠等）和傳統(tǒng)種植模式，同樣進行嚴(yán)格規(guī)整或撤除，防止其出現(xiàn)嚴(yán)重污染區(qū)域水體的現(xiàn)象；④嚴(yán)格規(guī)定和規(guī)劃城市氮磷污染物排放總量，禁止新建排放氮磷污染物的生產(chǎn)項目；同時加強生產(chǎn)生活污水脫氮脫磷處理，并加大生活工業(yè)污水的回收利用力度；⑤對于從事水產(chǎn)養(yǎng)殖的企業(yè)和個體，應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格控制其對公用水體的污染，減少在大型湖泊、河流中的網(wǎng)箱養(yǎng)殖行為；對在主要水體周圍進行池塘養(yǎng)殖的行為也應(yīng)當(dāng)進行嚴(yán)格管控，防止其隨意向水體中排放生產(chǎn)、生活廢水；⑥環(huán)保部門應(yīng)當(dāng)根據(jù)地方藍藻水華發(fā)生的區(qū)域、時間、規(guī)律等，建立長期的藍藻產(chǎn)生預(yù)警機制和監(jiān)測機制，加強對藍藻水華的研究，切實做到從根源上杜絕藍藻水華的發(fā)生和大量產(chǎn)生。

（二）注重生態(tài)治理，提高水體自身防治藍藻的能力

水體污染和富營養(yǎng)化是一種整體趨勢，想要徹底根除和防范存在很大的困難，且需要很長的時間，在藍藻治理中雖然能夠治本，但還需要從長計議。目前來看，加強生態(tài)治理和生物防治，增強區(qū)域水體自身防治藍藻的能力才更加務(wù)實和高效。具體措施包括：①連通城市水系，確保主要水體循環(huán)暢通，讓城市水體流起來、活起來。俗話說“流水不腐”，只有讓水體保持一定的活性和流速，水體中的含氧量才會充足，污染物的沉積才會減少，各種水生生物的活性才會大大提升，從而減少了藻類大面積生長繁殖的空間和概率。因此，在藍藻防治過程中，應(yīng)當(dāng)注重城市內(nèi)自然河流、人工河道、水庫湖泊等主要水體的流暢貫通，推動城市水體實現(xiàn)良好的水流循環(huán)和生態(tài)循環(huán)；②加強水生植物的利用，在適合中職水生植物的水體淺水區(qū)域科學(xué)規(guī)劃、種植，用以吸收、分解湖水中、底泥中的氮磷鉀等營養(yǎng)物質(zhì)、有機質(zhì)等，擠壓藻類生長空間，并吸附水流中的懸浮顆粒，提高水體透明度；③在生態(tài)功能區(qū)域中合理投放濾食性魚類、貝殼類（如鰱魚、河蚌等）進行生物控藻，維護水體生態(tài)平衡。

（三）采用綜合治理措施，加強藍藻的資源化利用

對于已經(jīng)產(chǎn)生或產(chǎn)生藍藻的水域，我們可以采取物理治藻和化學(xué)治藻相結(jié)合的綜合治理手段，首先采用打撈船或藻水分離站點的物理打撈方式，將水體中的藍藻分離出來，然后采用囊團機械破壁、重力沉降分離、溶氣上浮分離以及高速離心技術(shù)等，對藍藻實施水澡分離，最后將分離出來的藍藻送往有機肥制造廠、生物發(fā)電廠等，對其加以資源化利用。與此同時，我們還可以采用化學(xué)藥物滅殺方法來治理藍藻，比如說硫酸銅法或向水體中投放鈣化合物、鋁化合物以及改性土壤等，用以滅殺、降解藍藻，并吸附其產(chǎn)生的藻毒素。但需要注意的是化學(xué)藥物滅殺雖然快速高效，但容易造成二次污染，這種方法可用于污染程度高、需要進行治污處理的水域，不適用于灌溉、飲用水源。

四、結(jié)語

綜上所述，藍藻生長和大量產(chǎn)生對于城市水體和環(huán)境能夠造成嚴(yán)重的污染，并威脅區(qū)域動植物的健康安全，因此做好藍藻防治工作、維護區(qū)域生態(tài)平衡和環(huán)境健康是衛(wèi)生環(huán)保工作者義不容辭的責(zé)任。但由于藍藻治理存在一定的復(fù)雜性和困難性，所以在具體防治過程中，我們應(yīng)結(jié)合藍藻生長、大量產(chǎn)生的規(guī)律，并針對其大量產(chǎn)生的原因，采取積極有效的針對性措施，以確保治理的科學(xué)性和高效性。

相關(guān)鏈接

藍藻又名藍綠藻（blue—green algae），是一類進化歷史悠久、革蘭氏染色陰性、無鞭毛、含葉綠素a，但不含葉綠體(區(qū)別于真核生物的藻類)、能進行產(chǎn)氧性光合作用的大型單細胞原核生物。與光合細菌區(qū)別是：光合細菌(紅螺菌)進行較原始的光合磷酸化作用，反應(yīng)過程不放氧，為厭氧生物，而藍細菌能進行光合作用并且放氧。它的發(fā)展使整個地球大氣從無氧狀態(tài)發(fā)展到有氧狀態(tài)，從而孕育了一切好氧生物的進化和發(fā)展。已有120多種藍細菌具有固氮能力，特別是與滿江紅魚腥藍細菌(Anabaena azollae)共生的水生蕨類滿江紅，是一種良好的綠肥。但是，有的藍細菌在受氮、磷等元素污染后引起富營養(yǎng)化的海水“赤潮”和湖泊的“水華”，給漁業(yè)和養(yǎng)殖業(yè)帶來嚴(yán)重危害。此外，還有少數(shù)水生種類如微囊藍細菌屬(Microcystis)會產(chǎn)生可誘發(fā)人類肝癌的毒素。藍細菌廣泛分布于自然界，包括各種水體、土壤中和部分生物體內(nèi)外，甚至在巖石表面和其他惡劣環(huán)境(高溫、低溫、鹽湖、荒漠和冰原等)中都可找到它們的蹤跡，有“先鋒生物”之美稱。它們在巖石風(fēng)化、土壤形成以及水體生態(tài)平衡中起著重要的作用。另外，藍細菌具有經(jīng)一定經(jīng)濟價值，包括許多食用種類，如普通木耳念珠藍細菌(即葛仙米，俗稱地耳，N.commun)、盤狀螺旋藍細菌(Spirulina platensis)、最大螺旋藍細菌(Smaxima)等，后兩種已開發(fā)成有一定經(jīng)濟價值的“螺旋藻”產(chǎn)品。