□ 邢德龍
近年來,國內(nèi)一些水庫、湖泊水體富營養(yǎng)化造成嚴重的“藍藻事件”,這給我們敲響了警鐘。水庫水質(zhì)的惡化,一方面給城市的供水安全造成巨大隱患,給人民的生命安全和社會穩(wěn)定帶來威脅;另一方面也嚴重阻礙經(jīng)濟社會的發(fā)展,影響本地區(qū)的開發(fā)開放。解決水體富營養(yǎng)化,是改善水庫水質(zhì)、保護水環(huán)境、防止水污染的有效途徑。
水庫的富營養(yǎng)化水體綜合治理方法包括:物理防治法,例如深層排放、循環(huán)抑制、人工撈藻等;化學防治法,例如投加殺藻劑殺藻除草等;生物防治法,例如植草、栽藕、無餌養(yǎng)魚等。
通過物理途徑減弱甚至消除草(藻)類的繁殖條件或使草(藻)類沉淀于水底。主要有下述方法:
(一)分層作用。人為地使水體水層混合,消除熱分層化及由此引起的利于草(藻)類繁殖的條件。如水庫水面開闊,水底地形復雜,則該方法明顯不適用。
(二)向水中加泥和粘土(高嶺土、蒙脫土等)也是控制水體富營養(yǎng)化防止水中藻類生長的常用方法。泥、粘土在水中分散形成大量的懸浮顆粒,顆粒之間及顆粒與藻細胞之間通過重力差異性沉降、布朗運動、水流切應力等作用發(fā)生碰撞集聚,最后在重力的作用下沉降于水底,對消除水華、水中一些物質(zhì)(如無機、有機化合物等)的分布和遷移轉(zhuǎn)化及水生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)力結(jié)構(gòu)與食物鏈結(jié)構(gòu)等都有重大影響。目前,國內(nèi)的水庫多處于草型富營養(yǎng)化狀況,存在發(fā)生水華的危險。但在較大型水庫采取該方法,存在土料來源、設(shè)備調(diào)度、實施時間等方面的困難。
其他物理滅草(藻)法還有,利用外力感應使作用力深入草(藻)細胞內(nèi),破壞其內(nèi)部結(jié)構(gòu),導致其死亡。例如:電子滅草(藻)器的作用原理就是利用電磁波振動,使草(藻)細胞內(nèi)結(jié)構(gòu)混亂導致其死亡。此外,利用水位、光調(diào)節(jié)乃至避光、高壓放電、超聲波及疏浚底泥等方法也可破壞水源水中草(藻)類的生存條件。
化學藥劑通常采用合成化學試劑(統(tǒng)稱殺藻劑)來控制水中藻類的繁殖。其機理是,一方面通過化學藥品與藻細胞直接接觸,發(fā)生氧化,抑制藻類的正常代謝,從而達到殺滅藻類的目的;另一方面通過金屬離子的絮凝作用達到去除藻類的目的。常見的化學殺藻劑有:機溴殺藻劑、銅鹽(包括絡合銅、硫酸銅、氯化銅)、高錳酸鉀、聚炳烯酰胺、聚合氯化鋁等。
但是化學富營養(yǎng)化防治法多是單純著眼于營養(yǎng)鹽的減量或固定于底泥中,投資高,且缺乏系統(tǒng)化措施,不能建立長期有效的營養(yǎng)鹽去除機制,還有可能因二次污染而給當?shù)厣鷳B(tài)帶來毀滅性災害。
生物防治法是利用生態(tài)學方法,從生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能的調(diào)整來治理富營養(yǎng)化。上世紀70年代以來有不少學者強調(diào)了生物的作用,提出了生物操縱這一概念,并舉出了不少實際觀察和試驗事例,表明這是一個有潛力的、有生命力的措施。這種觀點強調(diào)的是整個生態(tài)系統(tǒng)的管理,從營養(yǎng)緩解來控制富營養(yǎng)化,使營養(yǎng)物改變?yōu)槿祟愋枰漠a(chǎn)品,而不是“水華”。這種方法投資少,收益大,管理得當,能夠建立起營養(yǎng)鹽去除和有效利用機制,是切實可行和有前途的方法。
措施之一是水生高等植物的適當保留、恢復和適當收獲。水生高等植物和藻類在光能和營養(yǎng)物質(zhì)上是競爭者,適量栽培可抑制浮游生物的生長,及時和適量的收獲有經(jīng)濟價值,又可最終去除營養(yǎng)鹽,防止其死亡、腐敗后對湖泊的污染和填埋。水庫上游區(qū)的大型水生植物對營養(yǎng)鹽的攔截、吸附和生物吸作用,就制約了藻類生產(chǎn)力和富營養(yǎng)化的進程。不過這種方法不適合下游深水區(qū)采用,如不適當種植,可能會破壞水庫內(nèi)生態(tài)平衡。
措施之二是大水面無餌養(yǎng)魚。魚類直接吞食浮游植物和浮游動物,可直接控制藻類的生長,防止“水華”的發(fā)生。如武漢東湖上世紀80年代中期的“水華”消失,經(jīng)試驗證實是與東湖大面積養(yǎng)殖花白鰱有關(guān)。魚的捕撈可最終去除營養(yǎng)鹽,并帶來一定的經(jīng)濟效益。
化學法是利用化學品對藻類的毒理作用,抑制藻類正常的生理活動,使其從水體中去除。由于有藥劑殘留,有時會造成慢性長期的毒副作用。為了避免二次污染產(chǎn)生的負面影響,本方案暫不考慮化學法去除水藻。
綜上所述,庫區(qū)水體水質(zhì)治理方案應以采用生態(tài)修復措施為主,并結(jié)合物理方法中的打撈措施。生物措施包括魚類種群放養(yǎng)及漁業(yè)捕撈管理、水生植物的種植與收割打撈管理等。為配合上述措施,應配置水草、藻類收割打撈設(shè)備,包括打撈水草的運輸船、藍藻專業(yè)圍網(wǎng)、分離型藍藻打撈船等。