關于水華處理措施的分析

韓旭

摘要：水體的富營養化導致水面藻類瘋長，產生水華現象。嚴重影響河流湖泊水質以及水生動植物生存，對浮萍藻類的處理迫在眉睫。現有的人工打撈，投放化學試劑等方式具有很大的局限性。從浮萍藻類的習性特征出發，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；水體富營養化；現有方式；環境友好型；

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。處理不完全的生活污水，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。長期大量施用化肥，過量的氮，磷會存于土壤表層，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。

一、產生機理

1、特征分析

1）浮萍習性與特征

浮萍屬浮萍科水面浮生植物，全草可作家畜和家禽的飼料，主要生長于淺水坑，靜止的河流等水體處，其生長往往依托于適宜的溫度，PH值，富含氮磷等營養鹽的水體。浮萍出現時，標志著河流湖泊等水體水質狀況有所好轉，但過量的浮萍聚集或爆發，甚至覆蓋水域的整個水面時，浮萍將阻礙水體復氧以及沉水植物及水中動物獲取光照，也會導致水中動植物的大面積死亡。

2）水華成分組成

水華是淡水中藻類大量繁殖的一種自然生態現象，即水體富營養化。當工廠生產及農業生產排出的大量含氮、磷的廢污水進入淡水水體后，藍藻、綠藻、硅藻等大量繁殖，使水體呈現藍色或綠色。

2、影響浮萍生長的因素

1）水動力對浮萍生長的影響

浮萍往往生長于淺水坑，靜止的河流及稻田等淺水體處。利用數據分析的方法得出：同等補水量條件下，0.13 m/s以上的水流流速可顯著抑制浮萍的生長；而在近似低流速靜水水流條件下，增加補水量對抑制浮萍生長的作用不顯著。所以常采取潛水循環泵加速水流流動抑制浮萍生長。

2）N、P含量對浮萍生長的影響

浮萍具有生長快、蛋白質含量高、對N、P吸收率高等特性。浮萍的耐受力與不同地區的水質指標和自身的性質有著密切的關系，對N、P吸收效果及耐受力不同。如：揚州地區的稀脈浮萍，少根紫萍在富營養化污水中生長力較為突出，對N、P含量有著較強的耐受性。

3、水華破壞水質機理

水華藻類的種類包括淡水藻類的大部分門類，其中藍藻水華屬有害水華，其影響范圍廣，危害大，對人類健康的危害嚴重，會產生異味物質，甚至產生毒素。

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。藻類尸體在自然腐敗條件下，經微生物分解的過程中，不僅消耗水中大量的溶解氧，還會產生密度較輕的綠色的黏質物漂浮在水面上，即使水體散發嚴重惡臭的湖靛。

4、水華與浮萍的關系

從藻類與浮萍的生存條件對比來看，兩者所需營養物質相近，正常存活的水質條件相似，所以可大膽推測兩者具有競爭關系。浮萍因此可用于制約藻類生存來改善水質條件。

二、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、鳙生物量的最優值，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、其他可利用食物的相對豐度、水溫等數據進行分析判斷，確定最優值，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、利用浮萍處理水華

1）從浮萍的特征來看，當水質狀況有所改變時，浮萍會具有較好的生長趨勢，所以可以作為水質改善檢測的“工具植物”，但過量的浮萍生長也會造成水體缺氧，光線遮擋等問題，所以應合理控制浮萍的生長范圍，數量。浮萍除了可以吸收氮、磷等有機物凈化水體外，還有遮光和降低水溫的作用。另外由于浮萍的遮擋和營養競爭限制一部分藻類進行光合作用，使水體pH更穩定。另外凈化水質后的浮萍可進行回收，可作飼料加工使用。

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浮萍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。生物治理投放的浮萍種子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。利用浮萍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、回收處理

完成凈化作用的浮萍需要進行回收，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浮萍。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，例如：應用離心技術分離浮萍與水，排出的過濾水重新進入湖泊，浮萍等懸浮藻類可自動被收集，可用于飼料藥材的加工，發揮它的雙重效用。

三、結論

我國水華泛濫的湖泊有滇池、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。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，要著眼于當下，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。