水华的成因及防治[特制材料]

1、水华的成因及防治技术水华的成因及防治技术 1课程知识 前言前言 近年来，水体富营养化现象日趋严重。水体富 营养化导致藻类异常增殖形成水华，使水体腥臭难闻， 溶解氧减少，大量鱼类死亡，严重影响了水体的功能， 改变了水生态环境，危害到周围居民的身体健康，影 响国家、社会、经济的可持续发展。我国的许多水体 已受到富营养化的严重威胁，且水华的影响范围和程 度有加重的趋势。因此，认识藻类水华的形成原因， 并寻求有效的防治措施刻不容缓。 2课程知识 水华从表观现象上看是瞬时的“暴发”，但是其 本质是藻类生物量在水体中的逐渐增加的一个缓慢 过程，而非藻类在短时间内连续的快速生长所致.造 成水华的一般认为有蓝

2、藻、绿藻、硅藻等藻类，也 有部分的水华现象是由浮游动物腰鞭毛虫引起 的 以蓝藻水华为主，介绍水华的成因及防治 3课程知识 一般来说，氮和磷营养盐是藻类生长和水华暴发中不可缺少 的，国内外对此有大量的研究。已有研究表明藻类细胞里的磷 直接参加光合作用和呼吸、酶系统的活性化、能量转化，以及 氮、碳水化合物和脂类化合物的交换等过程.而氮是藻类自身的 组成元素。 虽然氮磷是限制藻类增长的两个主要元素，但许多研究证明藻 类生长同样需要微量元素。像铁、钼等微量元素可以单独或是 与氮或磷共同限制藻类的增长 总氮和总磷分别超过0.5 mg/L 和0.02 mg/L， 就可能暴发水华 1.营养因子 4课程知识

3、2 环境因子 从国内一些湖泊水库富营养化调查资料来看， 水库发生富营养化与气候变化关系很大，气 候条件能促成藻类水华的发生。藻类为中温 性微生物。在环境因子中，水温、气温和光 照是藻类进行光合作用的必要条件。已有研 究表明，气候偏暖致使水温升高，充足的光 照、温暖的水环境是引起水华发生的必要条 件。 5课程知识 2.1.光照 2.2.水温 2.3.水流量 2.4.其他因素 2 环境因子 6课程知识 2.1. 环境光照对藻类光合作用和水华暴发影响 重大。有室内实验研究7发现，随着光照强度 （10005000Lx）的不断增大，藻类生长的 比增长率也加大。当光强从1000Lx 增加到 4000Lx时

4、，藻类数量增加较快，4000Lx 以后 渐趋平缓，在5000Lx 基本上达到最大值。在 不同温度条件下，光强与藻类的关系不尽相同。 在各温度下，10005000Lx 的光强与藻类数 量的增加可以用半对数或指数方程来表示。在 15的温度下，藻类数量与光强呈指数关系， 说明在温度较低时光强对藻类生长的影响很显 著，且有一定的补偿作用。光强太弱（500Lx 以下）或太强（10000Lx 以上）都不适于藻类 的生长。一般认为30004000Lx 是水华藻类 的最适宜光强。 7课程知识 2.2 水温在光照适宜、高营养盐的水体中，较 高的温度对铜绿微囊藻成为优势种有明显的 促进作用，进而影响微囊藻水华的形

5、成。蓝 藻最适温度范围是 2535，对高温的耐 受性要强于其它藻类 8课程知识 2.3.流量 流量既影响水质，同时又是水体流速的决定 因素。流量的增大有利于水中有机物、氮、 磷等营养物质的稀释，从而藻类的比增长速 度将会减小，有利于控制藻华的发生。现阶 段有关水量对藻类生长的研究不多，多数都 是模拟水量的变化对水质的研究也就是限 制藻类生长的营养盐因素的研究。 9课程知识 2.4 2.4 其他因子 除上述三大因子外，水体pH 值、沉积物内源释放 等因素也会影响藻类生长和水华暴发，对此也有一 些相关研究16-18。张军19以广东某水库为研究 对象，人工模拟藻类水华现象中pH 值的变化，发 现水体

6、pH 值与藻类数量之间存在较好的相关性。 刘春光20利用水族箱模拟微宇宙系统研究了藻类 在不同pH 值和曝气条件下的生长和种类变化，结 果显示在pH8.0-9.5 范围内，pH8.5 时藻类生 长状况最好，pH9.5 时生长最差，人为改变pH 值使其远离8.5 能够抑制藻类生长。另外，曝气不 能抑制水体中藻类的生长，昼间曝气甚至还有明显 的促进作用。是水污染控制与治理中最为棘手而又 代价昂贵的难题。 10课程知识 蓝藻水华发生机理的新理论 环境因子与生理特征共同作用 正反馈调节 四阶段理论假说 生理潜能发挥与适应竞争策略 信号假说 11课程知识 蓝藻的生长与水华的形成可以分为休眠、 复苏、 生

7、物量 增加(生长)、 上浮及聚集等 4 个阶段， 每个阶段中蓝 藻的生理特性及主导环境影响因子有所不同。在冬季， 水华蓝藻的休眠主要受低温及黑暗环境所影响;春季的复 苏过程主要受湖泊沉积表面的温度和溶解氧控制，而光合 作用和细胞分裂所需要的物质与能量则决定了水华蓝藻在 春季和夏季的生长状况，一旦有合适的气象与水文条件， 已经在水体中积累的大量水华蓝藻群体将上浮到水体表面 积聚，形成可见的水华。 12课程知识 防治措施 1. 政策措施 严格控制水域周边兴建氮肥厂和磷肥厂及氮磷排放 量大的其它化工企业。大力推广和应用生态农业技 术，最大限度地防止水土流失。尽快出台禁用含磷 洗涤剂的政策，以减少入库

8、TP 排放。政府应该制定 保护库区环境的优惠政策，鼓励发展库区环保产业， 在税收、许可、政府投入等方面支持环保产业的发 展，同时制定一些相应的环保科技发展政策，大力 支持各种实体开展如水体富营养化生态修复技术、 水库漂浮物的综合利用技术研究等一系列的库区环 保科技攻关研究，确保三峡水库的长治久安，持续 发展。 13课程知识 2 2 规划措施 1）要从根本上遏制水质恶化意识，发挥工程长久效 益，必须依靠法律手段加强管理，包括硅周期、停 滞时间 水文因子 水位、流量、流速氮磷 营养因子 水华暴发 其他因素风、蒸发 环境因子 降雨、降尘 光照、气温 2）编制水环境保护条例和水土程保护条例，制定 流域近期和长远规划，加强上游地区生态环境保护， 加大宣传力度，增强流域内人们的法制意识、环保 意识与节水意识，落实水法、水土保持法、 水污染防治法等各项法律法规，保证库区水质 不受污染。 14课程知识 3 3 点、面源污染控制 点源污染物质可以通过