藻类水华影响因素及治理现状

汤文静，李雨萱,刘强

（徐州工程学院环境工程学院，江苏徐州221018） 

摘  要：藻类水华现象是我国乃至全球面临的水环境问题。藻类水华频发，会严重影响自然水生生物多样性，导致人们生产生活用水的水质大幅下降。本文从富营养化、气象因素、水文地质条件等方面介绍了藻类水华的成因，分析了水华的危害与治理方法，以及在藻类治理过程中遇到的问题与挑战，展望了藻类治理技术的发展趋势，提出了完善相关政策、法规的建议，强调了加强国际合作与交流对于提升藻类治理水平的重要性，可为藻类防控提供重要依据和借鉴。

关键词：藻类水华；影响因素；治理措施

1 引言

水是生命之源，水质的好坏直接关系到人类健康与否与经济发展水平的高低。在经济初期发展阶段，由于各种原因，我国不得不间接忽视环境问题，但随着经济走上正轨，我国开始直接面对环境污染问题。随着现代化工、农业生产的迅猛发展，大量工农业废水和生活污水排入河湖水中，其中相当一部分未经处理就直接排入水体，导致海洋、湖泊富营养化程度日趋严重。因为水华对生长环境的要求极低，且拥有极强的生命力，这就导致在处理水华的过程中需要极大的耐心和有效的技术。目前，政府仍然在不断努力，每年都耗费大量的人力财力和物力用于水华治理的研究。

2 藻类水华影响因素及危害

2.1 水华的成因

2.1.1 富营养化

富营养化是水体发生水华的物质基础和首要条件，水域中氮磷等营养盐类、铁锰等微量元素及有机化合物的含量增加能够促进水华现象生物的大量繁殖^[1]。

2.1.2 气象和理化

水文气象和水体理化因子的变化是水华现象发生的重要原因。

气象也是藻类水华生成的决定性因素。风速和气温都会直接对水体产生影响，风速过快会造成水速加快，对藻类水华的生长造成一定影响，所以长时间的暖风会成为藻类水华生长的契机^[2]。水的温度是水华现象发生的重要环境因子，当水温20—30℃时最适宜水华现象发生。

降水对藻类水华的产生有两方面作用。随降水强度的加大，大量雨水起到了稀释的作用，这是藻类水华浓度降低的主要原因；但降水时雨水会携带污染物汇入水体，泥沙营养物质等堆积，也会造成富营养化状态。

稳定的风速和风向是藻类爆发的基础条件之一。风速较低时，浮游藻类很有可能漂浮起来形成水华，并且较低的风速对已经形成的水华运动影响较小^[3]，水面没有波浪产生，在水表面藻类顺着风向迅速向迎风岸边漂移,形成藻类大量堆积。

2.1.3 水文地质条件

根据水动力原理，地势越平坦，水流越缓慢，滞留的时间越长，藻类的生存环境就会越有利。若湖泊水域处于半封闭状态，则水体循环周期性延长，易导致藻类的聚集^[4]。

2.1.4 自身污染

沿海地区的海水人工养殖种投饵量偏大，导致池内残存饵料增多，严重污染养殖水质，这些养殖废水每天排入水体，伴随着大量氨氮、尿素、尿酸及其他形式的含氮化合物进入水体，加快了水体富营养化程度，增加了水华现象发生的频率。

2.2 水华的危害

①消耗溶解氧。水华发生会消耗水体中的溶解氧，抑制浮游植物的光合作用所产生的氧气，同时阻隔空气中的氧气进入养殖水体。大量水华现象生物死亡后，在尸骸的分解过程中要大量消耗海水中的溶解氧，造成缺氧环境，引起虾、贝类的大量死亡。

②产生有毒物质。多种藻类分泌藻毒素、大量羟胺及硫化氢等有毒有害物质，严重败坏养殖水体，直接危害养殖动物，而且含有毒素的水华现象生物被海洋生物摄食后能引起中毒死亡，人类食用含有毒素的海产品，也会造成类似的后果，间接地通过食物链影响人类身心健康^[5]。有些水华现象生物会分泌出粘液，粘在鱼、虾、贝等生物的鳃上，妨碍呼吸，导致窒息死亡。

③破坏生态平衡。水华的发生会阻碍其他藻类的生长繁殖，抑制水体中有益浮游生物的生长，阻碍了其他藻类的光合作用，使养殖水体中的丝状藻类和浮游藻类等不能合成本身所需要的营养物质而死亡。

3 藻类水华的治理现状

3.1 治理方法

目前水华治理方法主要分为物理﹑化学﹑生物3类。

3.1.1 物理方法

物理方法包括机械打捞﹑气浮技术﹑超声波法、吸附法﹑过滤法等^[6]。机械打捞主要是使用机械打捞清除藻类水华，能够快速清除大面积藻类，并且没有明显副作用。气浮技术是向水中加入压缩空气，空气在水中形成高度分散的微小气泡，微小气泡作为载体与固体黏附，将水中的悬浮颗粒浮于水面，从而实现固液分离的一种净水方法。目前气浮技术较为成熟。超声波能对水藻快速杀灭;又能抑制藻类生长^[7]。超声波灭藻设备为一次性投入, 操作简便、使用安全、效率高、持续性强, 十分有利于改善水环境质量, 是真正高效、节能、环保的高科技产品。活性炭等吸附剂在水体中不但能对藻类有较高的去除率, 还对藻毒素有一定的吸附作用,但成本过高。

3.1.2 化学方法

化学方法主要是指用化学杀藻剂及絮凝剂来达到除藻﹑抑藻的效果。目前, 我国杀藻剂多用铜盐，硫酸铜是最早用于杀藻的化学试剂之一，其主要原理是铜离子能抑制藻细胞内藻胆体光合作用, 一定浓度的铜离子会抑制藻细胞生长最终导致藻细胞死亡。但是高浓度的铜离子会造成浮游植物的大量死亡引起水体严重缺氧，对藻类水华的控制也只能起到短期的效果^[8]。过多过量的使用还会引起鱼类的蓄积性中毒，造成肝、肾组织的损害影响鱼体的生长，故硫酸铜不能经常使用，且浓度应严格控制。二氧化氯制剂具有较强的杀菌作用，并可增加养殖水体中的溶解氧。也可用絮凝剂，将其加入水体, 凝聚水华生物, 形成沉淀并将其除去。使用较多的絮凝剂以铁盐和铝盐为主。

3.1.3 生物方法

相比生物方法，物理和化学方法成本高而且容易对环境造成破坏。

放养一定数量的滤食性鱼类：鲢鳙^[9]等，以400尾/亩花白鲢密度的放养，就能够对蓝藻达到很好的控制效果。投放漂浮水生植物：如浮萍，能吸收水体的营养盐和有机物，随蓝藻一起在水面漂浮盖住聚集的蓝藻颗粒层，阻碍其生长，间接促进其他藻类生长。

3.2 河湖藻类治理的问题与挑战

3.2.1 藻类水华治理难度大

藻类水华暴发是一项世界性难题，需要坚持不懈地全方位控制污染排放，提高排污标准、加大控污力度，并加强基础科学研究，真正把蓝藻水华暴发和治理背后的基础科学问题搞清楚，发展新的技术手段。

3.2.2 治理方法的效果与局限性

物理法：效率低、成本高、大规模操作困难，无法适用于规模较大的水域治理。

化学法：虽然高效，但使用的药剂可能对水生生物产生毒害作用，造成污染，在选择和使用时需谨慎。

生物法：包括投放能够快速分解有机物质的微生物和利用生态工程方法进行治理，具有处理效果好、工程造价相对较低、不需耗能或低耗能、运行成本低廉等优点，但需要精确控制生物制剂的使用，以避免对生态系统造成二次影响。

3.2.3 治理成本与长期维护

河湖藻类治理涉及的成本较高，且需要长期的维护和管理，以确保治理效果的持续性。

3.2.4 技术更新与创新能力

随着科技的发展，新的治理技术和方法不断涌现，如超纳米气溶复氧技术等，这些技术的应用可以有效引导水体恢复生物多样性，实现水生态系统加速修复，但技术的推广和应用仍面临诸多挑战。

4 结论

藻类水华形成的影响因素有很多，本文主要介绍了富营养化、气象因素、水文地质条件等方面对藻类水华的影响。针对目前我国国情及国内水域中水体普遍存在的问题，主要有物理、化学、生物三方面来治理水华，从这三方面对藻类爆发进行防控措施。目前，河湖藻类治理也遇到问题与挑战，我们也需要展望未来河湖藻类治理的发展趋势，如纳米技术、生物技术在藻类治理中的应用；完善相关政策和法规，为河湖藻类治理提供有力保障；强调国际合作与交流在推动河湖藻类治理技术进步和管理水平提升方面的重要性。

参考文献

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作者简介：汤文静（2003-），女，江苏无锡人，给排水科学与工程专业本科生，研究方向为湖泊藻类防控技术。邮箱：19516126623@163.com ；通讯地址：江苏省徐州市云龙区丽水路2号。邮编：221018。