淺談水華的成因及應急監測

唐玉東（襄陽市水文水資源勘測局，湖北襄陽441003）

淺談水華的成因及應急監測

唐玉東（襄陽市水文水資源勘測局，湖北襄陽441003）

介紹了藻類的分類及生長環境，著重分析了水華形成的自然環境因素及人文因素，闡述了水華對水生態平衡及人類健康的主要危害，提出了應急監測的重要意義及基本方法步驟，最后指出了水華應急監測存在的不足及展望。

水華；成因；應急；監測

近年來，隨著經濟社會的發展尤其是工業化、城鎮化的快速發展，受水利工程建設和水資源短缺等因素的不利影響，水環境污染現象也越來越嚴重，水生態問題更加凸顯，對水生態平衡和人類健康造成極大危害，給經濟社會的可持續發展帶來了極為不利的負面影響。

近年來，各地水華頻發，有關的新聞報道不斷見諸于各類新聞媒體，更加頻繁地進入公眾視野，引起社會的廣泛關注。以湖北省為例，湖北位于長江中游，河流、湖泊、水庫眾多，近年發生多起水華，其中范圍及影響較大的有：2008年2月荊州市東荊河水華，2009年8月枝江石子嶺水庫水華，2011年3月荊州市沮漳河水華，2011年5月隨州白云湖水庫水華，2013年2月荊州市沮漳河水華，2014年元月松滋洈水水庫水華，2016年4月武漢東月湖水華，2016年8月武漢楚河漢街的水華。

水華就是淡水水體中藻類大量繁殖的一種自然生態現象，主要由于生活及工農業生產中含有大量氮、磷、鉀的廢污水進入水體后，藍藻、綠藻、硅藻等藻類大量繁殖后使水體呈現藍色或綠色，是水體富營養化的一種特征。水華一般發生在內陸湖泊、水庫等水體，發生在海水中俗稱“赤潮”。

在自然水體中水生生物眾多，主要有浮游植物、維管束植物、浮游動物、底棲動物及魚類。浮游植物即通常說的藻類，包括綠藻門、藍藻門、金藻門、隱藻門、裸藻門、甲藻門、硅藻門等十幾個門類，每個門類又分多個綱、目、科、屬、種，數量極為龐大。藻類具有葉綠素，能進行光合作用，是水域初級生產者，屬于水生態食物鏈的較低層，其無根莖葉分化，絕大多數形態結構簡單、個體微小，繁殖方法簡單，速度快，這也是是“水華”現象發展蔓延迅速的主要原因。

溫度是影響藻類地理分布的主要因素，可分冷水性種、溫水性種、暖水性種，光照是決定藻類垂直分布的決定性因素，水體的化學性質是決定藻類生長及其種類的重要因素。硅藻和金藻在山區貧營養的湖泊中常見，隱藻類和綠球藻類一般生長在小型池塘中，而藍藻、裸藻適宜在富營養水體中大量快速生長繁殖。因此，在流速相對緩慢，水位較低，光照比較充足，水溫適中，水體中氮、磷、鉀等養分含量較高的水域，極易形成水華。

我國發生的水華絕大部分是藍藻引起的。藍藻的生長與水華的形成一般可分為四個階段，即：休眠、復蘇、生物量增加（生長）、上浮及聚集。每個階段中藍藻的生理特性及主導環境因素各不相同。冬季，日照時間短、氣溫低，藍藻的生成處于休眠狀態；復蘇過程主要受湖泊沉積表面的溫度和溶解氧控制，而光合作用和細胞分裂所需要的物質與能量則決定了水華藍藻在春季和夏季的生長狀況，一旦有合適的氣象與水文條件，已經在水體中積累的大量水華藍藻群體將上浮到水體表面積聚，形成可見的水華。因此，在水華形成前的其他過程中，不易引起人們的發現和關注。

水華的形成有其相應的自然環境，影響這種環境的因素除了降水、氣溫、日照外，人類社會的生產和活動成為重要的誘因，如工業生產產生的廢水及生活污水直接排入水體，而未采取相應的處理措施，修建水利工程改變河流特征和水量分配，造成河流流速減緩，水體納污能力不足而出現富營養化等。

由于水體富營養化，促使藻類大量生長，而在水面產生大量的湖靛，魚類吃了不能消化，影響魚的生長甚至大量死亡。同時由于藻類大量快速生長繁殖，造成水中的營養鹽被耗盡，它們也很快的死亡。藻類大量死亡后，在腐敗、被分解的過程中，也要消耗水中大量的溶解氧，并會上升至水面而形成一層綠色的黏質物，使水體嚴重惡臭，加重水體污染程度。

水華不僅影響景觀，破壞正常的水生態系統，使水質進一步惡化，直接威脅飲用水源的安全，同時會給水產養殖帶來大量損失。而且藻毒素通過食物鏈影響人類的健康，藍藻水華的次生代謝產物MCRST能損害肝臟，是潛在的致癌因素。所以說每次水華的發生，都會給人們來巨大的損失，造成不良的社會影響。

水華的爆發，已嚴重影響了水生態、人類健康和社會的可持續發展，對水華的研究和治理日益引起人們的高度重視，應急監測也是預防和治理的重要手段和首要環節。

藍藻水華污染產生多種藻毒素，其中微囊藻毒素的危害性最大。所以，微囊藻毒素成為藍藻水華應急監測的一項代表性指標。目前，微囊藻毒素的監測方法主要有酶聯免預吸附試驗、細胞毒性檢測技術、生物測試法、蛋白磷酸酶抑制法、液相色譜/質譜檢測、氣象色譜/質譜檢測，后兩種檢測方法專業要求高、過程復雜、成本高，但因其能對不同微囊藻毒素進行定量、定性分析且靈敏度較高而在應急監測中廣泛采用。

藍藻水華的應急監測的主要內容包括理化指標和生物指標兩個方面。分四步進行：

（1）視覺監測，觀察記錄水體中藻類的種屬、基本形態和生長情況，同時測量記錄水體透明度、面積、水深等相關數據。

（2）采用便攜式儀器對常規理化指標和相關生物指標進行監測，主要指標有：水溫、pH、DO、TOC、COD、電導率、總磷、總氮、葉綠素a、藻類分類計數等.

（3）對藍藻水華中的微囊藻毒素進行現場監測，當測定值接近或超過標準值時，應立即告知當地環保和水務部門，并取樣回實驗室重復分析，確認監測結果。

（4）做好評估和決策，成立專門的決策機構，進行詳實的調查評估和綜合分析，提出應急處置方案。目前對水體污染處理的方法主要有物理法、物理化學法、生物法，以生物法使用居多，同時應采取必要的行政措施和水資源調控手段相結合，有效降低破壞程度，提高應急處置效果。

同時，考慮到藍藻水華的形成過程的隱蔽性及其危害性，進行預警監測也很有必要。

目前，我國在水華應急監測方面還存在歸口管理不統一、監測規范標準不夠健全、從業人員技術力量有待加強、應急監測設施設備落后、監測站網稀少、經費保障能力有限等不足之處，但我們堅信，隨著黨中央提出的五個文明建設的協調推進，各地治理水污染措施的強力實施，人們保護環境意識的顯著增強，水華頻發的現象已得到明顯遏制，我們對“人水和諧·共享發展”的美好愿景充滿期待。

[1]俞 潔，馬 勇.浙江藍藻水華應急及預警監測.環境污染與防治，2008，3.

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A

2095-2066（2016）36-0003-02

2016-12-12

唐玉東（1973-），女，工程師，從事水資源水環境監測工作。