周小炎

（浙江衢州水業(yè)集團(tuán)有限公司，浙江 衢州 324000）

隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和城市化進(jìn)程的加快，工業(yè)廢水和生活污水排放量的增加，湖泊流域不合理開發(fā)活動的加劇，使得湖泊富營養(yǎng)化，水質(zhì)惡化，於積和萎縮，湖泊水生態(tài)環(huán)境破壞與日劇增［2］。水庫水作為城市飲用水源的主要來源，正日益受到N、P等污染源輸入的威脅。HN水庫作為Q市唯一的飲用水源，多年來水質(zhì)一直較穩(wěn)定，然而由于庫區(qū)旅游、工農(nóng)業(yè)的快速發(fā)展，2007年曾出現(xiàn)藍(lán)藻的小范圍暴發(fā)。

近年來，夏季水源水出現(xiàn)“白色微細(xì)顆?！爆F(xiàn)象，水廠處理難度加大，礬耗明顯增加。本文主要探討水中“白色微細(xì)顆?！碑a(chǎn)生的原因，經(jīng)2013年夏季水質(zhì)情況的驗證，判定符合預(yù)期，為水庫有關(guān)管理單位提供技術(shù)參考。

1 研究區(qū)概況

Q市飲用水水源現(xiàn)取自H水庫發(fā)電尾水，水庫水深常年在30m左右，集雨面積2388km2，除了降雨集水以外，主要來自上游HN水庫的發(fā)電尾水。HN水庫和H水庫是2座串聯(lián)的水庫，總有效庫容16.66億m3。

根據(jù)GB3838—2002《地表水環(huán)境質(zhì)量表》的要求，對Q水源水進(jìn)行豐、平、枯水期水源水調(diào)查。采樣時間一般定在每年的春天、夏天和秋天，設(shè)定4個采樣斷面 （HN水庫大壩、洪橋頭、山公圩、H水庫大壩）。

2012年5～10月，原水含“白色微細(xì)顆?！蔽镔|(zhì)，靜置一段時間，沒有明顯沉淀物。將水對光觀察，肉眼能看到一定量極細(xì)小白色顆粒懸浮于水中，持久穩(wěn)定，類似于“膠體”。“白色微細(xì)顆?！蔽镔|(zhì)原水大大增加了制水成本，礬（生活飲用水聚氯化鋁）耗同比上升68.79%，堿（氫氧化鈣）耗同比上升62.21%。原水的“白色微細(xì)顆粒”物質(zhì)還干擾了水質(zhì)檢測，一些項目（如氨氮）采用儀器法檢測所得數(shù)據(jù)明顯高于目視比色法檢測數(shù)據(jù)，為了消除干擾，需對原水進(jìn)行抽濾（0.45μm 濾膜）處理。

表1數(shù)據(jù)為月平均值。

表1 原水抽濾數(shù)據(jù)

2“白色微細(xì)顆?！蔽镔|(zhì)——“膠體”的成因分析

對2012年3次水源水調(diào)查水樣平均檢測數(shù)據(jù)的整理，從檢測數(shù)據(jù)來看，GB3838—2002《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》補充項目和基本項目中HN水庫大壩、洪橋頭、山公圩和H水庫大壩分別有19、18、19、20項符合Ⅰ類水源水質(zhì)要求，其他不符合Ⅰ類水源水要求具體如表2。

多年的水源水調(diào)查結(jié)果顯示，庫區(qū)水源水中pH值、氨氮、總磷、溶解氧、高錳酸鹽指數(shù)、銅、鋅、氟化物、硒、砷、汞、鎘、鉻、鉛、揮發(fā)酚、石油類、陰離子合成洗滌劑、硫化物、硫酸鹽、氯化物、硝酸鹽、鐵、錳等項目基本穩(wěn)定，幾乎無變化。變化較明顯的項目是總氮、藻類總數(shù)、糞大腸菌群。近3年的總氮、藻類總數(shù)和糞大腸菌群如表3。

表2 2012年檢測數(shù)據(jù)

表3 菌群數(shù)據(jù)

通過近3年的數(shù)據(jù)分析，由于2010年藻類總數(shù)高，則第2年總氮含量就高，同時藻類總數(shù)低，接著第3年的藻類總數(shù)又升高，同時總氮含量又下降，形成交替升高的現(xiàn)象，總氮和藻類總數(shù)含量變化互為升高的基礎(chǔ)，同時還說明藻類死亡腐爛后總氮第2年又回到水體中，總氮和藻類總數(shù)形成一個物質(zhì)循環(huán)。

造成2012年5～9月份高濁度 “白色微細(xì)顆?！蔽镔|(zhì)原水的原因主要是年初（1～2月）的藻類死亡后經(jīng)過3、4個月湖底發(fā)酵變成細(xì)小的白色顆粒 （藻類死亡后，失去光合作用，綠色褪去變成白色）上浮溶解于水體中，表4是2012年2、5、9月份水源水調(diào)查時藻類總數(shù)數(shù)據(jù)，藻類的生長規(guī)律是調(diào)整期、對數(shù)期、穩(wěn)定期、衰亡期。2月的數(shù)據(jù)遠(yuǎn)大于5月的數(shù)據(jù)，多出來的藻類死亡后，小部分被魚類、浮游生物等吞食，大部分下沉在湖底，經(jīng)過一定的水壓、水溫作用進(jìn)一步分解為細(xì)小顆粒，直徑仍大于0.45μm，每年在5～9月形成，這段時間湖底水溫較高，底泥微生物生命活動活躍，加上梅雨天雨水多，沖涮力強，對湖底淤泥沉降物有一定的攪拌作用，有利于沉在湖底的藻類腐敗物進(jìn)一步腐爛分解發(fā)酵上升懸浮溶解。其依據(jù)是，將1000mL“白色微細(xì)顆?！蔽镔|(zhì)水樣經(jīng)0.45μm濾膜過濾，再用少量蒸餾水將濾膜上的白色物質(zhì)洗入燒杯中，稀釋至25mL容量瓶中，用吸管吸取1mL置于10×40顯微鏡下觀察，除了能夠看到數(shù)個正常大小的藻類，在藻類周圍有較多的小“藻類顆?！?，其大小約為藻類的1/10至1/30，組織結(jié)構(gòu)與正常藻類相似，或接近為正常藻類頭部，或為尾部，基本可確定造成“白色微細(xì)顆?！蔽镔|(zhì)的白色膠體物質(zhì)就是藻類的殘骸物。

多年來“間歇”性出現(xiàn)，已形成了規(guī)律，只是其中2012年時間更長，礬耗更大，說明庫區(qū)的水質(zhì)污染基本已經(jīng)到達(dá)突變的階段。

表4 藻類總數(shù)據(jù) 單位：萬個/L

3 水源水春季調(diào)查對夏季水質(zhì)狀況預(yù)測

2013年2月和5月進(jìn)行水源水調(diào)查，測得的藻類總數(shù)如表5。

從表5數(shù)據(jù)看出，2013年2月與5月的藻類總數(shù)基本接近，差別不大，年初并沒有“多余”的藻類沉在庫底發(fā)酵上浮成為“白色微細(xì)顆粒”，年初預(yù)測夏季水質(zhì)將明顯好于上午，年初判斷濁度總體保持在較低水平，水中“白色微細(xì)顆?！辈]有出現(xiàn)，礬耗消耗正常，沒有明顯增長。

表5 藻類總數(shù) 單位：萬個/L

4 藻類富營養(yǎng)化的對策

水華出現(xiàn)的直接后果就是水質(zhì)惡化，進(jìn)而對生態(tài)、經(jīng)濟(jì)和公共衛(wèi)生等產(chǎn)生諸多負(fù)面影響［3］。富營養(yǎng)水體作為供水水源時產(chǎn)生不利因素：①由于藻類的大量繁殖使水體的pH增高，堿度下降影響混凝效果；②藻類增多會嚴(yán)重堵塞濾池，運行周期縮短，降低產(chǎn)水率；③高藻水在處理過程中會消耗大量混凝劑，并堵塞濾池和減少出水量，其分泌物大多為消毒副產(chǎn)物的前致物，還將產(chǎn)生對人體有毒副作用的藻毒素［4］。當(dāng)?shù)卣m然關(guān)停和轉(zhuǎn)移了H水庫和HN水庫周邊的部分小型污染企業(yè)，取締了庫區(qū)網(wǎng)箱養(yǎng)魚業(yè)，對上游鄉(xiāng)鎮(zhèn)生活垃圾進(jìn)行收集處理，但由于庫區(qū)人口多且分散，據(jù)統(tǒng)計，該庫區(qū)約有2.8萬人，生產(chǎn)生活污水未集中處理，年排放生活垃圾7000多t，致使藻類繁殖過快，水庫水質(zhì)惡化趨勢明顯。

4.1 建立水資源管理責(zé)任和考核評價體系

對水資源開發(fā)利用、節(jié)約、保護(hù)等主要指標(biāo)的落實情況進(jìn)行考核。庫區(qū)鄉(xiāng)鎮(zhèn)明確功能定位，要堅持以生態(tài)環(huán)境和飲用水源保護(hù)為主導(dǎo)功能，淡化經(jīng)濟(jì)發(fā)展功能。

4.2 開展庫區(qū)環(huán)境專項整治工作

整治畜禽養(yǎng)殖污染，沿庫建的養(yǎng)殖場一律關(guān)停取締，一級水源保護(hù)區(qū)禁止任何形式的散養(yǎng)，全面拆除網(wǎng)箱養(yǎng)殖和燈光誘捕工具；規(guī)范旅游活動，一級保護(hù)區(qū)范圍禁止一切旅游和農(nóng)家樂，已建景點馬上拆除搬遷，二級保護(hù)區(qū)不準(zhǔn)設(shè)置排污口；對庫區(qū)仍存在的工業(yè)限期關(guān)?；虬徇w。

4.3 強化水源應(yīng)急能力建設(shè)

探索在水費中、水電站上網(wǎng)電價增加飲用水源保護(hù)附加費和飲用水源保護(hù)區(qū)中發(fā)展旅游和從事生產(chǎn)建設(shè)項目中收取飲用水源保護(hù)費等途徑籌集資金，建立飲用水源保護(hù)基金［5］。完善水源應(yīng)急響應(yīng)體系，強化應(yīng)急隊伍建設(shè)，開展飲用水源應(yīng)急演練，加強藻類監(jiān)測監(jiān)控，建立庫區(qū)藻類預(yù)警機(jī)制。

［1］SugiuraN，Utsumi M，Wei B，et al.Assessment for the complicated occurrence of nuisance odours from phytoplankton and environmental factors in a eutrophic lake ［J］.Lakes&Reservoirs：Research and Management，2004（9）：195-201.

［2］聶發(fā)輝，張偉.富營養(yǎng)化水體藻類成因、危害和處理技術(shù)［J］.湖南城市學(xué)院學(xué)報，2006，15（3）：52.

［3］Codd G A.Cyanobacterial toxins，the perception of water quality，and the priorisation of eutrophication control［J］.E-cological Engineering，2000（16）：51-60.

［4］黎雷，高乃云，等.控制飲用水原水中藻類、藻毒素的水廠處理工藝［J］.中國給水排水，2008，24（6）：20.

［5］畢小剛，等.北京飲用水源保護(hù)的實踐和思考［J］.北京林業(yè)大學(xué)學(xué)報，19（S1）.