太原汾河景區(qū)的藍藻水華防治

李 佩 璘

(太原市汾河景區(qū)管理委員會，山西 太原 030009)

0 引言

太原汾河景區(qū)始建20年來，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。河水也滋潤了兩岸長數(shù)十千米寬幾百米的綠化帶和濕地，使得這里風沙屏蔽，綠蔭蓊郁，禽鳥麇集，景物優(yōu)美。河水同時灌養(yǎng)的園中百卉爭艷，池魚穿梭，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及無限魅力。現(xiàn)在，建設工程還在繼續(xù)延伸進行。

1 水華治理是景區(qū)長期常態(tài)化管理的一大重任

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

2 水華的形成與嚴重危害性

藍藻水華是國內(nèi)外富營養(yǎng)化水體中最常見的水環(huán)境問題。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)、無機碳濃縮等特殊機制，使之在與其他水體生物競爭時能占據(jù)優(yōu)勢并迅速增殖，大量藍藻在局部河流或湖區(qū)的水表面聚集。當水體中這種藻細胞或其葉綠素達到一定科學測量值的高濃度，并在水面形成一層藍綠色且發(fā)散出惡臭味的浮沫時，這水體就被認為形成了藍藻水華。

藍藻水華的危害不是單一的。藍藻水華產(chǎn)生，大量藻體消耗水體中的溶解氧，使河水進入?yún)捬鯛顟B(tài)，水華發(fā)生時藻類過度增殖，溶解氧的急劇變化會對魚類的孵化和生存產(chǎn)生影響與威脅，也會對整個水生生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生不利影響，將導致水生生物的穩(wěn)定性和多樣性降低。

大量水華藍藻堆積還會降解腐敗，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、魚類等動物中毒，可能還有致突變作用，會導致它們的死亡和驅(qū)遷消失。如果開放游泳項目，對人就有很大的潛在危害。此外，水體一旦富營養(yǎng)化，藍藻水華出現(xiàn)，將導致透明度下降、水體渾濁、有臭味等，嚴重影響了湖區(qū)應有的美學價值和觀賞價值，使水域的旅游價值降低或消失。水質(zhì)的嚴重惡化，同時也會對整個河區(qū)的花卉、植被的生長帶來損毀性的災難。

總之，藍藻水華不僅使水質(zhì)臟污，同時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)旅游價值和人民休閑娛樂的宜居環(huán)境。

3 太原汾河水段藍藻水華的成因

太原汾河水是由晉北管涔山水流注蓄積成的汾河水庫分流注入太原汾河段蓄水而成的。蓄水工程設計建成為人工復式河槽，由中隔墻分成東西兩渠，由七道橡膠壩分為六級蓄水湖面。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水，送至下游污水處理廠進行凈化處理。建成的與蓄水工程并舉的另一個工程就是濕地工程。蓄水工程主體的六級蓄水湖面，實際上就是六個小型湖泊。“流水不腐”，流動的水流是難以產(chǎn)生藍藻水華的。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，達到了地表五級的標準,但是，除此之外，還會有一些污水沒有經(jīng)過收集再通過管道點式排放，而是經(jīng)過流域土地的浮淺的過濾或直接進入蓄水。而且，就整體注入的水源水質(zhì)而言，是不曾經(jīng)過更為精細科學的治污處理的，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入，這就造成水質(zhì)的驟急而重度污染。

這些大量的有機或無機物質(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物，就會在微生物的作用下，經(jīng)過礦化和降解，轉(zhuǎn)變成無機態(tài)的物質(zhì)。這些無機物和有機物，在一定的條件下，都會釋放進入上覆水中，為藍藻水華之類的生物充分利用。這就是促成池水富營養(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)的水華治理工作開始于1998年夏季。20年來治理工作取得較好的成績。下面我們從其中一個蓄水池的藍藻水華的治理就可以看出科學治理水華的過程和規(guī)律。

這個蓄水池，整個水域平均寬度和設計有效水深分別為230 m和1.2 m～2.5 m間，滿設計蓄水量約為87萬m3，由于蒸發(fā)下滲和水量灌溉利用等因素的影響，當枯水季節(jié)時蓄水量僅有約50萬m3。這時，蓄水池就需要補水。補水期間，蓄水池直接接納的是上游濕地的來水，水里大量豐富的有機質(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，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，也會沖刷攜帶大量有機質(zhì)、氮、磷等，并且又會因為泄洪不暢而通過南北沙河或濕地漫入蓄水池，對蓄水的原有水體發(fā)生置換，引起蓄水池池底的底泥和水體水質(zhì)發(fā)生嚴重的改變，使水質(zhì)趨于惡化。

景區(qū)管理者在藍藻多發(fā)季節(jié)，結(jié)合汾河景區(qū)水華的特點，建立水華防治專職機構(gòu)，制定水華治理方案，聘請專家指導，由專業(yè)的水質(zhì)測定隊伍科學精準地測定水質(zhì)情況，以預防為主，按不同情況具體處理，對癥下藥。

在治理水華控制技術(shù)方面，國內(nèi)較多采用的有水文學方法，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；化學方法，如曝氧、添加化學絮凝劑等方法；生物生態(tài)方法，包括植物恢復和回收、食物鏈調(diào)控等，其次，還有仿生學方法和除藻控藻方法等。太原汾河景區(qū)主要采用了化學方法和生物生態(tài)方法控制水體藍藻。他們一方面使用生物抑藻劑抑制藍藻繁殖，針對不同藥劑抑殺藍綠藻的作用機理的不同，適時適當?shù)牟捎盟巹┫嗷ソ徊孀饔茫行У念A防了水體水華的發(fā)生。藥劑的大劑量投放時間在7月份、8月份，這主要因為此期間正值酷夏高溫天氣，最適合藻類的生長繁殖，例如優(yōu)勢種綠色裸藻類，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復合菌及DGA，充分氧化、分解及轉(zhuǎn)化有機質(zhì)，以及其他絮凝劑等消減水體營養(yǎng)鹽含量，切斷藻類“食物”來源，以達到根源上控制藻類。尤其在此期間異常暴雨時帶來的雨洪水漫入蓄水池內(nèi)，提供了藻類繁殖和生長所需，水華處于高發(fā)階段，這時必須采取及時有效的應對措施，針對性的增加藥劑的投放量，消減水體營養(yǎng)鹽數(shù)量，使藻類處于“糧荒”狀態(tài)而無力生長。幾年來的實踐，景區(qū)藍藻水華的治理，取得了較好的效果，摸索到了許多規(guī)律和經(jīng)驗，保證了景區(qū)汾河水質(zhì)的生態(tài)價值和利用價值。

5 結(jié)語

現(xiàn)在，國內(nèi)外防治藻類水華依然多用物理方法和化學方法。物理方法有簡單、不致再污染、能防止外域生物入侵的優(yōu)點，是應急處理的緊要措施。但對許多水體治標不治本，且需要專門設備，大面積治理會耗費大量人力物力。化學方法雖也簡單易行有效，但成本高，效率相對低，并且容易破壞生態(tài)環(huán)境。當今研究的主要治理技術(shù)是通過水生生物的恢復，達到改善水環(huán)境的目的。它是通過利用各種生物，如植物、動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，可以把藍藻水華頻發(fā)、水質(zhì)渾濁的富營養(yǎng)藻型水體生態(tài)系統(tǒng)，通過一定的途徑轉(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)迫的能力來實現(xiàn)凈化水質(zhì)。國內(nèi)外大規(guī)模地進行水生植物恢復技術(shù)的試驗研究證明，通過生態(tài)工程，實施水生植物恢復等生物凈化技術(shù)已成為認可的水體富養(yǎng)化治理的有效途徑。實踐也表明，有水生植物生長的水域，水質(zhì)較為清澈。而生態(tài)修復又必須是以環(huán)境改善為前提。所以，啟示我們，太原汾河水華今后的防治，一方面要大力加強控源治污截污，降低進入汾河水源的營養(yǎng)鹽負荷的環(huán)境改善的治理，另一方面要實施生態(tài)修復工程的建設。當然，這一工程，必然涉及到相關(guān)的一系列科學理論與實踐的問題，國內(nèi)外現(xiàn)在有較廣泛而精深的研究和實踐還在繼續(xù)發(fā)展。太原汾河景區(qū)的治理也在深入學習和探索。相信，未來一定會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。