生態(tài)處理水華措施的分析

摘 要：水體的富營養(yǎng)化導(dǎo)致藍(lán)藻藻類瘋長，導(dǎo)致嚴(yán)重的水華。影響河流湖泊水質(zhì)以及水生動(dòng)植物生存，對(duì)水華的處理迫在眉睫。現(xiàn)有的人工打撈，投放化學(xué)試劑等方式容易造成水體二次污染。從水華的特征出發(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；生態(tài)治理；環(huán)境友好型； 水葫蘆

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。未經(jīng)處理或處理不完全的生活污水和工業(yè)廢水，有機(jī)垃圾，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。我國是農(nóng)業(yè)大國，長期大量施用化肥，過量的氮，磷，鉀等主要元素會(huì)存在于土壤表層，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)致水體富營養(yǎng)化，藻類產(chǎn)生，水華爆發(fā)的主要原因。大面積的水體富營養(yǎng)化給生活帶來諸多不便，應(yīng)多方面進(jìn)行考慮，采取高效環(huán)保的方式進(jìn)行水華治理。

一、產(chǎn)生機(jī)理

1、特征分析

1）水葫蘆的習(xí)性與特征

喜歡溫暖濕潤、陽光充足的環(huán)境，適應(yīng)性很強(qiáng)。適宜水溫18-23°C，超過35°C也可生長，氣溫低于10°C停止生長；具有一定 耐寒性。喜歡生于淺水中，在流速不大的水體中也能夠生長，隨水漂流。繁殖迅速。開花后， 花莖彎入水中生長， 子房在水中發(fā)育膨大。

2）水華成分組成

水華是淡水水體中藻類大量繁殖的一種自然生態(tài)現(xiàn)象，是水體富營養(yǎng)化的一種特征，主要由于生活及工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中含有大量氮、磷的廢污水進(jìn)入水體后，藍(lán)藻、綠藻、硅藻等大量繁殖后使水體呈現(xiàn)藍(lán)色或綠色的一種現(xiàn)象。

2、水葫蘆優(yōu)勢特征

水葫蘆是多年生本植物，它可以通過匍匐莖或種子進(jìn)行繁殖；葉子具有可漂浮的球狀葉柄花大而美麗，曾一度作為觀賞植物被人為引種栽培根為須根系，在水下最長可達(dá)。水葫蘆具有廣泛的環(huán)境適應(yīng)性，只有當(dāng)植物的基葉全部受到霜害才能導(dǎo)致植株死亡；它還具有廣泛的值和養(yǎng)分耐受范圍，只有當(dāng)鹽度高于極限值時(shí)，才可導(dǎo)致水葫蘆死亡

3、水華破壞水質(zhì)機(jī)理

形成有害水華的種類包括淡水藻類的大部分門類，其中藍(lán)藻水華的發(fā)生范圍最廣，危害最大，對(duì)人類健康的危害也最為嚴(yán)重。這些藻類有些產(chǎn)生異味物質(zhì)，有的產(chǎn)生毒素。

藻類生長極快，水中的N、P等營養(yǎng)鹽消耗盡時(shí)，這些瘋長的藻類死亡。藻類尸體在腐敗、被分解的過程中，不僅消耗水中大量的溶解氧，還會(huì)產(chǎn)生水面上一層綠色的黏質(zhì)物，即使水體散發(fā)嚴(yán)重惡臭的湖靛。

二、類比討論

1、水華藻類與水葫蘆的關(guān)系

巨紫根小柄葉水葫蘆經(jīng)大量實(shí)驗(yàn)證實(shí)了可觀的治理效果，專家那中元使用GPIT技術(shù)結(jié)合“相生相克”的辯證原理，將普通水葫蘆誘導(dǎo)培養(yǎng)生成巨紫根水葫蘆，有效地削減滇池水華藍(lán)藻種群密度，凈化水質(zhì)。

2、適量投放，防止二次污染

應(yīng)集水葫蘆的投放和回收為一體，通過可調(diào)節(jié)的智能控制完成水葫蘆的適時(shí)投放和回收，防止水葫蘆過量瘋長導(dǎo)致水體二次污染，利用生態(tài)治理應(yīng)規(guī)避凈水植物過度瘋長的弊端，且充分利用其無污染天然高效的優(yōu)勢

三、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、鳙生物量的臨界閥值，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（如浮游動(dòng)物）的相對(duì)豐度、水溫等數(shù)據(jù)進(jìn)行分析判斷，確定最適閥值，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、水葫蘆生態(tài)處理水華

1）使用該方法處理實(shí)施方法簡便，并具有原位治理的優(yōu)勢。測得水源地水質(zhì)狀況：N、P含量，水體流動(dòng)速度，PH值等指標(biāo)后，根據(jù)數(shù)據(jù)選取巨紫根小柄葉水葫蘆植株，選定投放范圍及投放時(shí)間，投放植株即可，注意觀察其生長狀況和水質(zhì)變化情況，在水華爆發(fā)前從根源進(jìn)行抑制。

2）生物清除法具有高效抑制，環(huán)境友好的優(yōu)勢性特點(diǎn)。經(jīng)過推算數(shù)據(jù)得到的水葫蘆投放規(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，平均觀測均可達(dá)到百分之七十至八十左右。生物治理投放的水葫蘆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。利用水葫蘆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、處理方法的收尾工作

完成凈化作用的水葫蘆需要進(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)的水葫蘆?，F(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，回收的水葫蘆可用于飼料的加工，發(fā)揮它的雙重效用。

四、結(jié)論

總的來說，我國目前面臨的環(huán)境問題，水資源問題正處于治理刻不容緩的階段，近年來我國水華泛濫的最著名的湖泊有滇池、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。在過去的 20年，國家和地方政府在“三湖”治理上已耗資數(shù)千億元，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，但已經(jīng)被破壞的環(huán)境和水域不允許我們猶豫，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，改善我國的水資源狀況，讓社會(huì)發(fā)展與環(huán)境保護(hù)協(xié)調(diào)一致。

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作者簡介：

韓旭（1999.4.27-）女，蒙古族，內(nèi)蒙古自治區(qū)赤峰市，本科生，研究方向：水利水電工程。