生態處理水華措施的分析

摘 要：水體的富營養化導致藍藻藻類瘋長，導致嚴重的水華。影響河流湖泊水質以及水生動植物生存，對水華的處理迫在眉睫。現有的人工打撈，投放化學試劑等方式容易造成水體二次污染。從水華的特征出發，尋找根源去除的有效方法，實現環境友好型的高效清除，是當今大環境污染背景下的重要需求。

關鍵詞：水華處理；生態治理；環境友好型； 水葫蘆

前言：社會的快速發展往往帶來諸多弊端，尤其對淡水資源的影響不容忽視。未經處理或處理不完全的生活污水和工業廢水，有機垃圾，農施化肥等直接排進臨近水源，通過地表徑流，地下徑流或是土壤滲透的方式進入河流湖泊等人類依賴的飲用水源等。我國是農業大國，長期大量施用化肥，過量的氮，磷，鉀等主要元素會存在于土壤表層，在降雨的條件下以地表徑流的方式匯入河流湖泊。一部分化肥會滲透進入深層土壤，以地下徑流的方式匯入河流湖泊。這些物質是導致水體富營養化，藻類產生，水華爆發的主要原因。大面積的水體富營養化給生活帶來諸多不便，應多方面進行考慮，采取高效環保的方式進行水華治理。

一、產生機理

1、特征分析

1）水葫蘆的習性與特征

喜歡溫暖濕潤、陽光充足的環境，適應性很強。適宜水溫18-23°C，超過35°C也可生長，氣溫低于10°C停止生長；具有一定 耐寒性。喜歡生于淺水中，在流速不大的水體中也能夠生長，隨水漂流。繁殖迅速。開花后， 花莖彎入水中生長， 子房在水中發育膨大。

2）水華成分組成

水華是淡水水體中藻類大量繁殖的一種自然生態現象，是水體富營養化的一種特征，主要由于生活及工農業生產中含有大量氮、磷的廢污水進入水體后，藍藻、綠藻、硅藻等大量繁殖后使水體呈現藍色或綠色的一種現象。

2、水葫蘆優勢特征

水葫蘆是多年生本植物，它可以通過匍匐莖或種子進行繁殖；葉子具有可漂浮的球狀葉柄花大而美麗，曾一度作為觀賞植物被人為引種栽培根為須根系，在水下最長可達。水葫蘆具有廣泛的環境適應性，只有當植物的基葉全部受到霜害才能導致植株死亡；它還具有廣泛的值和養分耐受范圍，只有當鹽度高于極限值時，才可導致水葫蘆死亡

3、水華破壞水質機理

形成有害水華的種類包括淡水藻類的大部分門類，其中藍藻水華的發生范圍最廣，危害最大，對人類健康的危害也最為嚴重。這些藻類有些產生異味物質，有的產生毒素。

藻類生長極快，水中的N、P等營養鹽消耗盡時，這些瘋長的藻類死亡。藻類尸體在腐敗、被分解的過程中，不僅消耗水中大量的溶解氧，還會產生水面上一層綠色的黏質物，即使水體散發嚴重惡臭的湖靛。

二、類比討論

1、水華藻類與水葫蘆的關系

巨紫根小柄葉水葫蘆經大量實驗證實了可觀的治理效果，專家那中元使用GPIT技術結合“相生相克”的辯證原理，將普通水葫蘆誘導培養生成巨紫根水葫蘆，有效地削減滇池水華藍藻種群密度，凈化水質。

2、適量投放，防止二次污染

應集水葫蘆的投放和回收為一體，通過可調節的智能控制完成水葫蘆的適時投放和回收，防止水葫蘆過量瘋長導致水體二次污染，利用生態治理應規避凈水植物過度瘋長的弊端，且充分利用其無污染天然高效的優勢

三、處理方法

1、水華的處理，現有方法的局限性

1）人工打撈

夏季高溫時水華爆發的季節，可將水面或港灣中大量堆積的水華，由各種各樣的集打撈、脫水、儲運于一體的打撈船，通過人工或機械的方式打撈出來，進行處置。雖然操作簡單，運用較廣，但需要消耗大量的人力財力物力。

2）絮凝除藻

可通過黏土絮凝來控制有害藻華。近年通過對黏土表面進行改性的方法，制備出了高效的改性黏土，使有害藻類的控制效率得到了大幅提升。投入的粘土將藍藻吸附進行沉淀后，無法收集湖底的混合物，有引發二次污染的風險，所以在飲用水源處的使用需格外謹慎。

3）生物控藻

可以通過放養濾食性魚類鰱、鳙，這些魚類以藻類為食，根據食物鏈的循環理論，是利用自然的手法對藻類進行控制。不同水質水體都有一個能有效控制藻類水華的鰱、鳙生物量的臨界閥值，根據鰱、鳙對藻類的攝食利用率與藻類的種類組成和生理狀況、其他可利用食物（如浮游動物）的相對豐度、水溫等數據進行分析判斷，確定最適閥值，進行魚類投放。該方法雖然符合食物鏈的循環規律，但魚類對水體水質要求較高，在污染不過分嚴重時較適用。

2、水葫蘆生態處理水華

1）使用該方法處理實施方法簡便，并具有原位治理的優勢。測得水源地水質狀況：N、P含量，水體流動速度，PH值等指標后，根據數據選取巨紫根小柄葉水葫蘆植株，選定投放范圍及投放時間，投放植株即可，注意觀察其生長狀況和水質變化情況，在水華爆發前從根源進行抑制。

2）生物清除法具有高效抑制，環境友好的優勢性特點。經過推算數據得到的水葫蘆投放規劃是根據該地水質狀況量身定制的最高效作用范圍，所以清除率可參考多水域的治理成果，平均觀測均可達到百分之七十至八十左右。生物治理投放的水葫蘆本身不具有任何污染性，和化學治理相比，不會改變湖泊本來的水體平衡，特別在水質受到損傷的前提下，引入外源污染物質無疑是雪上加霜。利用水葫蘆清理水體是從根源改善水質到達標狀態，此時的水質不滿足發生水華的條件，所以是一種有效的預防措施。

3、處理方法的收尾工作

完成凈化作用的水葫蘆需要進行回收，它的過度繁殖也會引起水體缺氧，光線遮擋，造成沉水植物與動物死亡的弊端，及時清理投放范圍內的水葫蘆。現階段處理浮萍除人工船打撈方式外，已有非常成熟的自動化機械應用于市面，回收的水葫蘆可用于飼料的加工，發揮它的雙重效用。

四、結論

總的來說，我國目前面臨的環境問題，水資源問題正處于治理刻不容緩的階段，近年來我國水華泛濫的最著名的湖泊有滇池、太湖和巢湖，由于水華污染水體，產生有毒有害物質，達不到正常飲用水安全等級，甚至無法進行凈化處理。因此周邊的自來水廠大部分已經關閉，損失慘重，剩下的一些自來水廠水質的安全狀況也令人堪憂。在過去的 20年，國家和地方政府在“三湖”治理上已耗資數千億元，治理水華耗時耗力耗資，社會的快速發展應是環境友好型發展，但已經被破壞的環境和水域不允許我們猶豫，著眼于當下，利用現有的手段與研究資源，推廣環境友好型治理措施，相信未來我國的淡水湖泊河流不會再受水華的影響，成為可利用的淡水資源，改善我國的水資源狀況，讓社會發展與環境保護協調一致。

參考文獻：

[1]王益群. 巨紫根水葫蘆治理湖泊（水庫）藍藻新進展[A]. 中國水網、清華大學環境學院、中國土木工程學會水工業分會.2011（第五屆）水業高級技術論壇論文集[C].

[2]梁團偉，周利，葛建華，葛宇宙，李盼盼，張國棟. 巨紫根水葫蘆對平原水庫富營養化水體凈化效果的研究[J].城鎮供水，2013（02）：48-50.

[3]陳彬，趙由才，王金坑.九龍江流域水葫蘆打撈去除水體營養鹽模型研究[J].臺灣海峽，2007（03）：327-333.

作者簡介：

韓旭（1999.4.27-）女，蒙古族，內蒙古自治區赤峰市，本科生，研究方向：水利水電工程。