  二 文章全文 富營養化與藍藻污染 朱喜、秦建國 1 富營養化 ⑴ 概念。富營養化為水體中P N 等營養物質過剩的生態現象。營養元素還包括鐵鋁等元素及諸多微量元素。 ⑵ 評價指標與分級。參與營養狀況評價的常用指標包括CODMn（高錳酸鹽）、TP、TN、葉綠素a、透明度5項。根據綜合TLI值劃分水體營養狀態：≤30為貧營養（水體清潔）；?30<--≤50為中營養（營養鹽適中），? 50為富營養，其中50< --≤60為輕富（藻類初步增殖）；60< -≤70為中富（藻類明顯增加）；70為重度富營養（生態嚴重退化）（各評價標準可能有差異）。 ⑶ 其他營養指數的分級。葉綠素a濃度分級：<10μg/L為輕富，10–26μg/L為中富，>26μg/L為重富；營養鹽單項評價：TP≥0.05mg/L為富營養化參考閾值，TN≥0.5mg/L為富營養化參考閾值；藍藻密度>106個細胞/L為富營養化預警信號。 ⑷ 富營養化現狀。根據生態環境部的統計數據，2001—2021年，我國開展營養狀態監測的重要湖庫數量由3個上升到209個，近十年湖庫的中富、輕富、中營養、貧營養分別占4.8%、21.8%、62.3%、11.0%。此外，2001—2018年，水利部門監測的湖泊、水庫，富營養化比例分別達到71.9%、32.2%，顯示出富營養化問題的普遍性。富營養化湖庫水質大部分是TN差于TP，重要湖庫的TP一般能達到Ⅱ-Ⅳ類，而TN一般達到Ⅳ-劣Ⅴ類。 ⑸ 富營養化的害處。影響水體的水質，造成透明度降低，影響沉水植物光合作用，影響生物多樣性，有利于藍藻生長繁殖致藍藻爆發,絕大部分富營養化水體均正在或曾發生藍藻爆發。 ２ 藍藻 藍藻亦稱藍綠藻或藍細菌，是地球上分布最廣、適應性最強的光合自養生物。據專家考證，藍藻在地球的全盛期為35億年前～7億年前，歷時28億年之久，其間經歷了遠古時期的巨大繁榮，藍藻的光合作用產生了大量的氧氣，在地球表面大氣環境從無氧變為有氧過程中發揮巨大作用。 生物一般分為界、門、綱、目、科、屬、種7個層次。藍藻，在生物三界系統學說中屬于植物界，所以許多專家稱之為浮游植物；在生物五界系統學說中屬于原核界；在生物六界系統學說中直接分屬為藍藻界。藍藻屬于原核生物，認為其下有一個藍藻綱或兩綱或三綱；認為有色球藻目、顫藻目、念珠藻目。藍藻的基本形態有單細胞、群體和絲狀體等。 3 固N藍藻和非固N藍藻 按照藍藻是否具有固N作用來劃分，可分為固N和非固N藍藻兩大類。 ⑴ 非固N藍藻有微囊藻（主要包括銅綠微囊藻、水華微囊藻、惠氏微囊藻，等）、顫藻、鞘絲藻等，其均有囊泡（偽空泡）。 ⑵ 固N藍藻有魚腥藻、束絲藻、擬柱孢藻、尖頭藻、假魚腥藻、膠刺藻、節球藻、藍纖維藻、項圈藻、長孢藻，等。其中假魚腥藻的細胞結構中含假空泡。 太湖有數百種藻類。近幾十年太湖在每年的5—11月是以藍藻為優勢種或絕對優勢種，其中以微囊藻為主。但2023年后則以非微囊藻的束絲藻、魚腥藻為主。 4 藍藻爆發 ⑴ 藍藻爆發概念。藍藻爆發是藍藻水華爆發簡稱。指水體中自然存在的以藍藻為主的藻類，在水體富營養化等合適的生境及在缺少種間競爭的條件下，快速生長繁殖，達到一定的密度，大范圍聚集于某處水面或水中并形成視覺能見的現象。 ⑵ 以微囊藻為主的藍藻爆發。主要是大范圍聚集于水面并形成視覺能見的現象。如“三湖”等湖泊以往就是以微囊藻為主的藍藻爆發。 ⑶ 以非微囊藻為主的藍藻爆發。主要是大范圍聚集于水體的上中層并形成視覺能見的現象。如五里湖有時的藍藻爆發和云南異龍湖藍藻多年持續爆發，為非微囊藻類的擬柱孢藻爆發。兩者區別在于藍藻爆發在水體所處的位置不同。 ⑷“藍藻爆發”與“藍藻暴發”。目前這二者通用。不存在孰是孰非的問題，本文中認為“藍藻爆發”更為適用，因藍藻爆發需要較高的水溫（一定熱量）和具有較快的爆發速度的條件。 ⑸ 形成藍藻爆發的四期六階段。休眠期、萌發復蘇期、生長繁殖期、聚集爆發期（其中含首次爆發、連續爆發、爆發衰退三階段），合計可為六階段。 5水華與藍藻爆發的差異 “水華”是太湖、巢湖等湖泊在20世紀50年代或更早的數百年以前的非豐富營養時期就存在的一種自然生態現象，“水華”組成可能是藍藻或其他藻類，規模一般較小，基本無危害，那時候老百姓打撈“水華”作肥料。所以，藍藻爆發統稱“水華”不妥。有些人認為“水華”早就存在，所以藍藻爆發無法消除的說法不妥，因其混淆了水華與藍藻爆發二者的差異。藍藻爆發須消除也可消除，但少量“水華”不可能消除或沒有必要消除。 6 藍藻爆發原因 ⑴ 富營養化是藍藻爆發的基本因素。一般認為TP≥0.01～0.02mg/L、TN≥0.1～0.2mg/L，就屬于藍藻爆發的營養范圍。 ⑵ 藍藻種源≤50萬-100萬個/L，藍藻一般不會爆發。 ⑶ 水溫接近或≥9℃ 可爆發，≥25℃可大規模爆發。 ⑷ 水文水動力因素，包括水位、流速、水深、波浪等，其中水位低時容易致營養鹽濃度升高、水溫升高、水體相對靜止，有利于藍藻生長繁殖爆發：如滇池2024年6月中下旬，水位降至近十年最低的1886.78m、藍藻密度超2億個/L，藍藻爆發嚴重；洪澤湖，1993年底-1994年為枯水年，8月最低水位10.64m（廢黃河高程），為歷史最低水位，水深僅1m，水面積由2152km2減少至400km2；藍藻快速生長繁殖，8月3日藍藻爆發，并逐漸加重占滿全湖面，持續一個月，直至上游降大雨、河道大量來水后至8月30日藍藻爆發現象才消失。 ⑸ 缺少種間競爭，藍藻容易爆發。種間競爭包括水生動植物、微生物與其他藻類與藍藻的競爭。如武漢東湖大量放鰱鳙魚濾食藍藻至藍藻不爆發。 ⑹ 還有其他生境等因素可能影響藍藻爆發。 7 藍藻的污染及害處 ⑴ 藍藻爆發產生藻毒素并可造成供水危機 藍藻爆發具有藻毒素（肝毒素、神經毒素、皮膚毒素等），影響水體健康；藍藻爆發可能造成如太湖2007年5·29供水危機，水體發臭，影響300萬人供水。其原因：藍藻多年連續爆發，使水體和底泥缺少氧氣，致底泥中有機物質厭氧反應，造成黑水臭氣。 ⑵ 藍藻沒有爆發也可造成另一類供水危機 水體并未形成藍藻爆發，也會產生水源地的嗅味，造成供水危機。在TN較高的富營養化水體中，必然有多種藍藻及藻類存在，其中有可能存在多種產嗅藻，而產嗅藻在代謝過程如在中等光照強度下的光合作用合成葉綠素時，會產生副產品如釋放揮發性有機物，如土臭素、2-甲基異莰醇等，導致水體產生土霉味、青草味等異味嗅味，并在制成自來水后仍有臭味，影響身體健康和供水安全。如前幾年，在北京密云水庫水淺期間、上海青草沙水庫在流速小時和太湖貢湖水源地水體流動性小時均曾發生過此類情況，2025年7月中下旬杭州市余杭區部分區域也出現此類自來水氣味異常。 ⑶ 藍藻爆發的其他危害 藍藻爆發導致水體缺氧，水質變壞；使生物多樣性急劇降低，藍藻成為絕對優勢種；升高pH值，甚至＞9，使水質為劣Ⅴ類，并可造成魚類等生物大量死亡。 8 消除富營養化與藍藻爆發的技術措施 ⑴ TP TN同時治理 要改變不重視治理TN的觀點，將TN與TP以同等重要的標準列入治理要求與考核目標。采取科學治理TP TN的創新措施，否則無法全面消除富營養化。 ⑵ 污水廠提標至湖庫Ⅲ類或更高標準并建設足量污水廠 ① 污水處理廠（簡稱污水廠）是社會經濟發達地區主要點源群，占TN負荷一半左右，污水廠須提標至湖庫標準Ⅲ類或更高標準。 ② 提標可達到。麥斯特公司的高速離子氣浮技術可使污水廠TP達到地表水湖庫標準Ⅰ-Ⅲ類和非有機碳源硫自養反硝化工藝可使TN達到湖庫標準Ⅰ-Ⅲ類，有多個成功案例，其提標的投資和運行費用均不高。 ③ 改變污水廠無法大幅度提標和提標費用過高的陳舊觀念，各地對污水廠提標進行地方立法。 ④ 建設足量污水處理能力，全部城市、鄉鎮、村莊的生活污水全部進入污水廠（設施）處理。 ⑤ 加快污水處理配套管網建設，污水收集管網全覆蓋。 ⑥ 科學管理、安全運行、及時維護、更新管網。 ⑶ 大中型湖庫采取三合一共治技術，同時治理水體底泥和藍藻污染 采取微粒子（電子量子）三合一共治技術是實踐證明可行的治理措施，可大規模同時治理水體、底泥和藍藻污染。此類技術主要是金剛石碳納米電子專用技術，同時可采用光量子載體同頻共振專用技術配合治理。可在相應位置配置此類設備若干套，其運行維護費用少，經數年運行可使湖庫TP TN全面達到Ⅲ類或更好，使藍藻不爆發。另外，無水源地的小微水體可采用復合高效微生物三合一共治專用技術進行治理。也可根據具體情況采取組合型集成三合一共治技術進行治理。 若采取了此類長效的三合一共治技術全面治理湖庫污染，一般就不需要進行打撈藍藻的應急處理，不需要進行大面積的緩慢的異位清淤，也就不會因清淤而嚴重損毀底棲生物及需要大量的堆泥場。 ⑷ 在湖庫適宜水域進行生態修復和長效管理。 ⑸ 農業區域要重點治理種植業污染。 ⑹ 加大治理工業、畜禽規模集中養殖等點源的力度。 ⑺ 加大治理農業農村污染、城鎮地面徑流污染的力度。 ⑻ 及時監測水質和定期公布重要湖庫水質指標。 只要付出努力，采取科學有效的湖庫污染治理措施，就必定能夠消除富營養化現象和藍藻爆發問題，把中國的每一個湖泊和水庫都建設成為美麗的湖庫。 這些湖庫將不僅擁有清澈的水質、豐富的水生生物，還能成為周邊居民休閑游憩的好去處，為區域生態環境的改善和經濟社會的可持續發展提供堅實的生態支撐，讓綠水青山真正轉化為金山銀山，惠及子孫后代。 作者著于2025.8.26 附：作者簡介    來源：整理網絡媒體、官網等 |
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