太原汾河景區(qū)的藍(lán)藻水華防治

李 佩 璘

(太原市汾河景區(qū)管理委員會(huì)，山西 太原 030009)

0 引言

太原汾河景區(qū)始建20年來(lái)，已成為著名的城市景觀。南北綿延40多千米，是太原市最具地標(biāo)性的靚麗的生態(tài)廊道。汾河水源和生態(tài)園林，大大改善了市內(nèi)空氣質(zhì)量，調(diào)節(jié)了兩岸廣闊區(qū)域的空氣濕度。河水也滋潤(rùn)了兩岸長(zhǎng)數(shù)十千米寬幾百米的綠化帶和濕地，使得這里風(fēng)沙屏蔽，綠蔭蓊郁，禽鳥(niǎo)麇集，景物優(yōu)美。河水同時(shí)灌養(yǎng)的園中百卉爭(zhēng)艷，池魚(yú)穿梭，游人如織，艇舟蕩晚。今天，河兩岸已經(jīng)高樓林立，豪宅群聚，民居云集，大型公益建筑壯麗耀眼，成為全市傾目的宜居區(qū)域。這些都凸顯出它的生態(tài)和人文綜合效益的勃勃生機(jī)及無(wú)限魅力。現(xiàn)在，建設(shè)工程還在繼續(xù)延伸進(jìn)行。

1 水華治理是景區(qū)長(zhǎng)期常態(tài)化管理的一大重任

環(huán)境保護(hù)，是當(dāng)代人類生存的極為重要而急迫的任務(wù)。面對(duì)太原汾河景區(qū)如此飽經(jīng)辛勞而建成的美麗公益景觀，保護(hù)成為一大重任。其中，確保綿長(zhǎng)的汾河水質(zhì)碧瑩清澈，防治藍(lán)藻水華產(chǎn)生就是一項(xiàng)長(zhǎng)期常態(tài)化管理重任。如果太原汾河水藍(lán)藻水華形成和泛濫，將會(huì)對(duì)景區(qū)環(huán)境造成嚴(yán)重危害。

2 水華的形成與嚴(yán)重危害性

藍(lán)藻水華是國(guó)內(nèi)外富營(yíng)養(yǎng)化水體中最常見(jiàn)的水環(huán)境問(wèn)題。一方面是由于適宜的氣象及水文條件、水體內(nèi)氮磷等營(yíng)養(yǎng)元素含量充足引起藻類大量繁殖，另一方面是由于藻類自身具有的固氮、浮力調(diào)節(jié)、無(wú)機(jī)碳濃縮等特殊機(jī)制，使之在與其他水體生物競(jìng)爭(zhēng)時(shí)能占據(jù)優(yōu)勢(shì)并迅速增殖，大量藍(lán)藻在局部河流或湖區(qū)的水表面聚集。當(dāng)水體中這種藻細(xì)胞或其葉綠素達(dá)到一定科學(xué)測(cè)量值的高濃度，并在水面形成一層藍(lán)綠色且發(fā)散出惡臭味的浮沫時(shí)，這水體就被認(rèn)為形成了藍(lán)藻水華。

藍(lán)藻水華的危害不是單一的。藍(lán)藻水華產(chǎn)生，大量藻體消耗水體中的溶解氧，使河水進(jìn)入?yún)捬鯛顟B(tài)，水華發(fā)生時(shí)藻類過(guò)度增殖，溶解氧的急劇變化會(huì)對(duì)魚(yú)類的孵化和生存產(chǎn)生影響與威脅，也會(huì)對(duì)整個(gè)水生生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生不利影響，將導(dǎo)致水生生物的穩(wěn)定性和多樣性降低。

大量水華藍(lán)藻堆積還會(huì)降解腐敗，產(chǎn)生甲硫醇、甲硫醚、土腥素、檸檬醛、甲基異茨醇等異味物質(zhì)，惡化水質(zhì)，這會(huì)直接危害河兩岸居民的身心健康。

其次，由于有些藻類還可以分泌毒素，引起飛禽候鳥(niǎo)、魚(yú)類等動(dòng)物中毒，可能還有致突變作用，會(huì)導(dǎo)致它們的死亡和驅(qū)遷消失。如果開(kāi)放游泳項(xiàng)目，對(duì)人就有很大的潛在危害。此外，水體一旦富營(yíng)養(yǎng)化，藍(lán)藻水華出現(xiàn)，將導(dǎo)致透明度下降、水體渾濁、有臭味等，嚴(yán)重影響了湖區(qū)應(yīng)有的美學(xué)價(jià)值和觀賞價(jià)值，使水域的旅游價(jià)值降低或消失。水質(zhì)的嚴(yán)重惡化，同時(shí)也會(huì)對(duì)整個(gè)河區(qū)的花卉、植被的生長(zhǎng)帶來(lái)?yè)p毀性的災(zāi)難。

總之，藍(lán)藻水華不僅使水質(zhì)臟污，同時(shí)制約了水資源的利用，危害人的健康生存，損害了美麗景觀的生態(tài)旅游價(jià)值和人民休閑娛樂(lè)的宜居環(huán)境。

3 太原汾河水段藍(lán)藻水華的成因

太原汾河水是由晉北管涔山水流注蓄積成的汾河水庫(kù)分流注入太原汾河段蓄水而成的。蓄水工程設(shè)計(jì)建成為人工復(fù)式河槽，由中隔墻分成東西兩渠，由七道橡膠壩分為六級(jí)蓄水湖面。東西兩岸各布置一條箱形排污暗涵，接納沿線城市排污管道和邊山支溝來(lái)水，送至下游污水處理廠進(jìn)行凈化處理。建成的與蓄水工程并舉的另一個(gè)工程就是濕地工程。蓄水工程主體的六級(jí)蓄水湖面，實(shí)際上就是六個(gè)小型湖泊?！傲魉桓保鲃?dòng)的水流是難以產(chǎn)生藍(lán)藻水華的。靜止的水態(tài)就提供了藻類繁殖的培養(yǎng)基。盡管太原汾河蓄水工程的排污暗涵，極大地控制了汾河水的外源污染源，通過(guò)這種特定的排污管網(wǎng)把工礦企業(yè)、城市生活污水，以及邊山支溝來(lái)水等直接送入污水處理廠，很大程度地控源截污，使汾河水質(zhì)清澈了許多，達(dá)到了地表五級(jí)的標(biāo)準(zhǔn),但是，除此之外，還會(huì)有一些污水沒(méi)有經(jīng)過(guò)收集再通過(guò)管道點(diǎn)式排放，而是經(jīng)過(guò)流域土地的浮淺的過(guò)濾或直接進(jìn)入蓄水。而且，就整體注入的水源水質(zhì)而言，是不曾經(jīng)過(guò)更為精細(xì)科學(xué)的治污處理的，本身是富養(yǎng)化的水質(zhì)。其次，還有極為重要的原因是，城鎮(zhèn)地表徑流污染。太原汾河是太原市雨季排洪的主要渠道。在降雨過(guò)程中，雨水及所形成的徑流，流經(jīng)城鎮(zhèn)地面，如商業(yè)區(qū)、街道、停車場(chǎng)等，聚集的一系列污染物，如原油、鹽分、氮、磷、有毒物質(zhì)及垃圾雜物等隨之進(jìn)入，這就造成水質(zhì)的驟急而重度污染。

這些大量的有機(jī)或無(wú)機(jī)物質(zhì)被沖刷、攜帶，最終都被輸送到池水中后，很多顆粒態(tài)的物質(zhì)或者被顆粒吸附的溶解態(tài)物質(zhì)，都在池水的靜水環(huán)境中，逐漸沉入池底。當(dāng)外源污染物的排放減少或停止后，這些蓄積在沉積物中的有機(jī)物，就會(huì)在微生物的作用下，經(jīng)過(guò)礦化和降解，轉(zhuǎn)變成無(wú)機(jī)態(tài)的物質(zhì)。這些無(wú)機(jī)物和有機(jī)物，在一定的條件下，都會(huì)釋放進(jìn)入上覆水中，為藍(lán)藻水華之類的生物充分利用。這就是促成池水富營(yíng)養(yǎng)化藻類旺盛繁殖重要影響的內(nèi)源污染。太原汾河水暑熱雨季藍(lán)藻產(chǎn)生最盛，并常有底泥泛出，就是明證。

4 景區(qū)水華的治理方法與成效

太原汾河景區(qū)的水華治理工作開(kāi)始于1998年夏季。20年來(lái)治理工作取得較好的成績(jī)。下面我們從其中一個(gè)蓄水池的藍(lán)藻水華的治理就可以看出科學(xué)治理水華的過(guò)程和規(guī)律。

這個(gè)蓄水池，整個(gè)水域平均寬度和設(shè)計(jì)有效水深分別為230 m和1.2 m～2.5 m間，滿設(shè)計(jì)蓄水量約為87萬(wàn)m3，由于蒸發(fā)下滲和水量灌溉利用等因素的影響，當(dāng)枯水季節(jié)時(shí)蓄水量?jī)H有約50萬(wàn)m3。這時(shí)，蓄水池就需要補(bǔ)水。補(bǔ)水期間，蓄水池直接接納的是上游濕地的來(lái)水，水里大量豐富的有機(jī)質(zhì)、氮素、磷素等，就直接注入了蓄水池，為水體的藻類提供了豐足的氮源和碳源。同時(shí)，如前所述，太原汾河是城市泄洪的主河道，雨季洪水奔流之時(shí)，也會(huì)沖刷攜帶大量有機(jī)質(zhì)、氮、磷等，并且又會(huì)因?yàn)樾购椴粫扯ㄟ^(guò)南北沙河或濕地漫入蓄水池，對(duì)蓄水的原有水體發(fā)生置換，引起蓄水池池底的底泥和水體水質(zhì)發(fā)生嚴(yán)重的改變，使水質(zhì)趨于惡化。

景區(qū)管理者在藍(lán)藻多發(fā)季節(jié)，結(jié)合汾河景區(qū)水華的特點(diǎn)，建立水華防治專職機(jī)構(gòu)，制定水華治理方案，聘請(qǐng)專家指導(dǎo)，由專業(yè)的水質(zhì)測(cè)定隊(duì)伍科學(xué)精準(zhǔn)地測(cè)定水質(zhì)情況，以預(yù)防為主，按不同情況具體處理，對(duì)癥下藥。

在治理水華控制技術(shù)方面，國(guó)內(nèi)較多采用的有水文學(xué)方法，例如稀釋和沖刷、抽引及增流等技術(shù)；物理方法，包括覆蓋、疏浚等；化學(xué)方法，如曝氧、添加化學(xué)絮凝劑等方法；生物生態(tài)方法，包括植物恢復(fù)和回收、食物鏈調(diào)控等，其次，還有仿生學(xué)方法和除藻控藻方法等。太原汾河景區(qū)主要采用了化學(xué)方法和生物生態(tài)方法控制水體藍(lán)藻。他們一方面使用生物抑藻劑抑制藍(lán)藻繁殖，針對(duì)不同藥劑抑殺藍(lán)綠藻的作用機(jī)理的不同，適時(shí)適當(dāng)?shù)牟捎盟巹┫嗷ソ徊孀饔茫行У念A(yù)防了水體水華的發(fā)生。藥劑的大劑量投放時(shí)間在7月份、8月份，這主要因?yàn)榇似陂g正值酷夏高溫天氣，最適合藻類的生長(zhǎng)繁殖，例如優(yōu)勢(shì)種綠色裸藻類，最易發(fā)生水華現(xiàn)象。另一方面他們采用生物制劑，例如主控藥品Double-0808及DGA-2，Bio-plus復(fù)合菌及DGA，充分氧化、分解及轉(zhuǎn)化有機(jī)質(zhì)，以及其他絮凝劑等消減水體營(yíng)養(yǎng)鹽含量，切斷藻類“食物”來(lái)源，以達(dá)到根源上控制藻類。尤其在此期間異常暴雨時(shí)帶來(lái)的雨洪水漫入蓄水池內(nèi)，提供了藻類繁殖和生長(zhǎng)所需，水華處于高發(fā)階段，這時(shí)必須采取及時(shí)有效的應(yīng)對(duì)措施，針對(duì)性的增加藥劑的投放量，消減水體營(yíng)養(yǎng)鹽數(shù)量，使藻類處于“糧荒”狀態(tài)而無(wú)力生長(zhǎng)。幾年來(lái)的實(shí)踐，景區(qū)藍(lán)藻水華的治理，取得了較好的效果，摸索到了許多規(guī)律和經(jīng)驗(yàn)，保證了景區(qū)汾河水質(zhì)的生態(tài)價(jià)值和利用價(jià)值。

5 結(jié)語(yǔ)

現(xiàn)在，國(guó)內(nèi)外防治藻類水華依然多用物理方法和化學(xué)方法。物理方法有簡(jiǎn)單、不致再污染、能防止外域生物入侵的優(yōu)點(diǎn)，是應(yīng)急處理的緊要措施。但對(duì)許多水體治標(biāo)不治本，且需要專門設(shè)備，大面積治理會(huì)耗費(fèi)大量人力物力?；瘜W(xué)方法雖也簡(jiǎn)單易行有效，但成本高，效率相對(duì)低，并且容易破壞生態(tài)環(huán)境。當(dāng)今研究的主要治理技術(shù)是通過(guò)水生生物的恢復(fù)，達(dá)到改善水環(huán)境的目的。它是通過(guò)利用各種生物，如植物、動(dòng)物和微生物等的特性，吸收、降解、轉(zhuǎn)化環(huán)境中的污染物，使受污染的環(huán)境得到改善的治理技術(shù)。富養(yǎng)化天然水體、湖泊的生態(tài)恢復(fù)，可以把藍(lán)藻水華頻發(fā)、水質(zhì)渾濁的富營(yíng)養(yǎng)藻型水體生態(tài)系統(tǒng)，通過(guò)一定的途徑轉(zhuǎn)化為水生植物茂盛、水質(zhì)清澈的草湖型水體生態(tài)系統(tǒng)。利用水生植物或者是由水生植物組成的草型生態(tài)系統(tǒng)所具有的一定的抗御外部環(huán)境及其協(xié)迫的能力來(lái)實(shí)現(xiàn)凈化水質(zhì)。國(guó)內(nèi)外大規(guī)模地進(jìn)行水生植物恢復(fù)技術(shù)的試驗(yàn)研究證明，通過(guò)生態(tài)工程，實(shí)施水生植物恢復(fù)等生物凈化技術(shù)已成為認(rèn)可的水體富養(yǎng)化治理的有效途徑。實(shí)踐也表明，有水生植物生長(zhǎng)的水域，水質(zhì)較為清澈。而生態(tài)修復(fù)又必須是以環(huán)境改善為前提。所以，啟示我們，太原汾河水華今后的防治，一方面要大力加強(qiáng)控源治污截污，降低進(jìn)入汾河水源的營(yíng)養(yǎng)鹽負(fù)荷的環(huán)境改善的治理，另一方面要實(shí)施生態(tài)修復(fù)工程的建設(shè)。當(dāng)然，這一工程，必然涉及到相關(guān)的一系列科學(xué)理論與實(shí)踐的問(wèn)題，國(guó)內(nèi)外現(xiàn)在有較廣泛而精深的研究和實(shí)踐還在繼續(xù)發(fā)展。太原汾河景區(qū)的治理也在深入學(xué)習(xí)和探索。相信，未來(lái)一定會(huì)徹底防治好汾河的水華，讓太原汾河水永葆碧瑩清澈，為人民百世造福。