蓝藻水华-内源负荷-NP比学说

2021年第10期广东化工第48卷总第444期ꞏ151ꞏ蓝藻水华产生原因、危害及防控措施王端明*，陈昌文(汕尾职业技术学院海洋工程系，广东汕尾516600)[摘要]水体富营养化的问题越来越严重，导致蓝藻水华爆发的次数越来越多，降低了水资源利用的效能，并产生了严重的生态破坏和经济损失，蓝藻水华是一个亟待解决的问题。

本文综述了蓝藻水华形成原因，蓝藻对生产、生态和生活的危害，结合国内外研究现状，总结出几种行之有效的蓝藻水华防控技术，以期为蓝藻水华防治提供参考。

[关键词]蓝藻水华；成因；危害；防控[中图分类号]TQ[文献标识码]A[文章编号]1007-1865(2021)10-0151-03Summary of the Causes,Harms and Prevention and Control Measures ofCyanobacteria BloomWang Duanming*,Chen Changwen(Department of Marine Engineering,Shanwei Polytechnic,Shanwei516600,China) Abstract:The problem of eutrophication in water bodies is becoming more and more serious,which leads to more and more cyanobacteria blooms,reduces the efficiency of water resources utilization,and causes serious ecological damage and economic loss.Therefore,cyanobacteria blooms are an urgent problem to be solved.In this article summarizes the causes of cyanobacteria blooms and the harm of cyanobacteria blooms to production,ecology and life were reviewed. Combined with the current research status at home and abroad,several effective control technologies of cyanobacteria blooms were summarized,in order to provide reference for the prevention and control of cyanobacteria blooms.Keywords:cyanobacteria bloom；cause；harm；prevention and control蓝藻是一种含氧的光合作用细菌，天然存在于淡水、咸淡水、海水和陆生环境中。

蓝藻的现状及目前的主要治理方法纲要：近来几十年蓝藻水华在我国各豪富营养化湖泊屡次迸发，形成藻灾。

鉴于传统的打捞等治理手段的限制性，新兴的生物技术治理方法以其优胜性而备受世人瞩目，盼望成为攻陷蓝藻污染的最正确选择。

文中从水华的迸发及危害、目前国内外主要的防治举措和研究方向以及蓝藻的生物工程等几个方面进行了阐述，以希望能够追求合理的治理方案。

要点词：富营养化蓝藻治理生物技术国家要点治理的“三湖” 因为水体富营养化造成的藻害日趋严重，其余湖泊如东湖、西湖、洞庭湖、洪湖、鄱阳湖、洪泽湖等也不容乐观，甚至连藏在群山之中、极少点面污染源的千岛湖，也因为游人猛增而水体富营养化，已出现蓝藻大规模增生的趋势。

从1998 年开始，这类蓝藻泛滥成灾的危机屡次出现，并呈快速延伸之势。

从 50 年月以来，因为人口急剧增添，工业化和城市化进度加快，大大增添了氮、磷营养物质向水体的排放量，加剧了湖泊等水体富营养化程度，使水体生态环境向恶化方向演变，最后影响经济和社会可连续发展。

所以，富营养化问题日趋遇到世界各国政府和社会各界的关注和重视。

中国是一个湖泊众多的国家，大于1 平方公里的天然湖泊有2300 余个，湖泊面积为70988 平方公里，约占全国陆地面积的%，湖泊总储水量为7077 多亿立方米。

近来几年来，我国东部南部跟着公民经济高速发展，环境污染控制相对滞后，许多水体负荷了超量氮、磷和其余有机污染等营养物，以致湖泊环境不停恶化。

湖泊富营养化在中国已经是一个突出的环境问题，所以预防治理蓝藻水华已成事不宜迟。

1湖泊富营养化和水华的形成和危害藻类和一些光合细菌能利用氮、磷等无机盐类经过光合作用合成有机质，称为光养型生物。

富营养化缓流水体中的光养型生物，如蓝藻、绿藻等，经过光合作用以光能和无机物合成自己生长生殖的有机物，并在短时间内集中大量生殖，形成藻灾，即水华。

往常春夏秋湖泊中的主要藻类是蓝藻、绿藻。

但在重富营养化的湖泊中，自春至夏蓝藻常成为独一的优势水华种群，此中以微囊藻水华最为严重。

万方数据万方数据万方数据万方数据万方数据万方数据万方数据万方数据万方数据氮磷的不同供应比例和频度对藻类水华形成的影响作者：王小冬， 秦伯强， 高光， WANG Xiao-dong， QIN Bo-qiang， GAO Guang作者单位：王小冬,WANG Xiao-dong(农业部渔业装备与工程重点开放实验室,上海200092;中国水产科学研究院渔业机械仪器研究所,上海200092;中国科学院南京地理与湖泊研究所湖泊与环境国家重点实验室,南京210008)， 秦伯强,高光,QIN Bo-qiang,GAO Guang(中国科学院南京地理与湖泊研究所湖泊与环境国家重点实验室,南京,210008)刊名：农业环境科学学报英文刊名：Journal of Agro-Environment Science年，卷(期)：2011,30(12)参考文献(26条)1.Pick F R Species-specific phytoplankton responses to nutrient enrichment in limnetic enclosures 19892.Kim H S;Hwang S J;Shin J K Effects of limiting nutrients and N:P ratios on the phytoplankton growth in a shallow hypertrophic reservoir 20073.Nydick K R;Lafrancois B M;Baron J S Nitrogen regulation of algal biomass,productivity,and composition in shallow mountain lakes,Snowy Range,Wyoming,USA[外文期刊] 20044.Piehler M F;Dyble J;Moisander P H Effects of modified nutrient concentrations and ratios on the structure and function of the native phytoplankton community in the Neuse River Estuary,North Carolina,USA[外文期刊] 2002(3)5.Vrede T;Ballantyne A;Mille-Lindblom C Effects of N:P loading ratios on phytoplankton communitycomposition,primary production and N fixation in a eutrophic lake[外文期刊] 20096.De Tezanos Pinto P;Litchman E Interactive effects of N:P ratios and light on nitrogen-fixer abundance 20107.Liao A F H The effect of nutrient enrichment on nitrogen fixation activity in the Bay of Quinte,Lake Ontario[外文期刊] 19778.陈宇炜;陈开宁;胡耀辉浮游植物叶绿素a测定的"热乙醇法"及其测定误差的探讨[期刊论文]-湖泊科学 2006(05)9.Eaton A D;Clesceri L S;Greenburg A E Standard methods for examination of water and wastewater 199510.Gross A;Boyd C E A digestion procedure for the simultaneous determination of total nitrogen and total phosphorus in pond water 199811.WANG Xiao-dong;QIN Bo-qiang;GAO Guang Nutrient enrichment and selective predation by zooplankton promote Microcystis (Cyanobacteria) bloom formation[外文期刊] 2010(04)12.Jensen J P;Jeppesen E;Olrik K Impact of nutrients and physical factors on the shift from cyanobacterial to chlorophyte dominance in shallow Danish lakes 1994gus A;Suomela J;Weithoff G Species-specific differences in phytoplankton responses to N and P enrichments and the N:P ratio in the Archipelago Sea,northern Baltic Sea[外文期刊] 2004(7)14.胡鸿钧;魏印心中国淡水藻类-系统、分类及生态 200615.(O)rnólfsdóttir E B;Lumsden S E;Pinckney J L Nutrient pulsing as a regulator of phytoplankton abundance and community composition in Galveston Bay,Texas 200416.Paerl H W Nuisance phytoplankton blooms in coastal,estuarine,and inland waters 198817.Likens G E Nutrients and eutrophication 197218.Smith V H Nitrogen,phosphonus,and nitrogen fixation in lacustrine and estuarine ecosystems 199019.Smith V H Low nitrogen to phosphorus ratios favor dominance by bluegreen algae in lake phytoplankton[外文期刊] 198320.Paerl H W Physiological ecology and regulation of N2 fixation in natural waters 199021.Reynolds C S;Walsby A E Water blooms[外文期刊] 197522.Fogg G E The physiology of an algal nuisance 196923.Paerl H W Nutrient and other environmental controls of harmful cyanobacterial blooms along the freshwater marine continuum 200724.窦明;谢平;夏军汉江水华问题研究[期刊论文]-水科学进展 2002(05)25.Oliver R L;Ganf G G Freshwater blooms 200026.赵玉珩;杨红生;乔志刚鱼池中一种裸藻水华的研究 1994本文链接：/Periodical_nyhjbh201112021.aspx。

教师：斌学院：城市建设与环境工程学院专业：环境工程小组成员：罗华瑞贾如雪孟秋怡汀阚世豪梁丽媛溆东立钟凯文中国﹒大学城环学院二〇一七年六月摘要：本文旨在介绍以太湖为例的蓝藻水华的爆发机制及控制对策。

文章简述了蓝藻的构成及对蓝藻水华的定义；从外两个方面深入探讨引起蓝藻爆发的原因；详述了如何以控污截源、生态修复、流域管理等手段控制蓝藻水华的持续爆发；并概括了蓝藻水华对当地水生态系统带来的危害及如何有效利用蓝藻水华。

关键词：太湖，蓝藻水华，爆发机制，控制对策Abstract:This paper aims to introduce the cyanobacteria outbreak mechanism and control countermeasures of Tai Lake, for example. This paper briefly describes the position of the cyanobacteria, as well as the definition of cyanobacteria and water bloom. Then, detailedly discusses the causes of cyanobacteria outbreak mechanism from the inside and outside; detailing the methods to utilize the measures of control pollution and stop the source, ecological restoration as well as river basin management to control the cyanobacteria outbreak; moreover, summarizing the harm for the local aquatic ecosystems due to cyanobacteria and water bloom, as well as the methods to effectively utilize cyanobacteria and water bloom.Keywords: Tai Lake, cyanobacteria and water bloom, outbreak mechanism, control countermeasures.1.蓝藻1.1基本特征1）细胞壁由纤维素（层）和果胶质（外层）组成，细胞外有的具胶被或胶鞘。

产生蓝藻及其蓝藻水华的机理（内因、外因、原因、条件）蓝藻是藻类生物，又叫蓝(绿)藻。

大多数蓝藻的细胞壁外面有胶质衣，因此又叫枯藻。

在所有藻类生物中，蓝藻是最简单、最原始的一种。

蓝藻水华是由蓝藻短时间的爆发性增殖产生的一种现象。

水体中蓝藻水华一般是多个因子综合影响的结果，其发生机制和过程在科学界尚未弄清楚，因此现在还无法做到准确预测蓝藻水华发生的时间和地点。

但水华作为蓝藻种群数量超常规积累的现象，其发展发生也有一定规律可循。

水华的发生是内因和外因共同作用的结果。

水华发生的外因是影响蓝藻种群数量的物理、化学和生物因子，内因则是蓝藻的生物学特性。

一、蓝藻水华发生的内因内因是其在长期进化过程中形成的生理生态特征。

蓝藻是原核生物，地球上最古老的光合放氧生物，形成于35亿年前，也是大气臭氧层形成的主要贡献者，对环境有很强的适应性。

蓝藻特殊的生理生态特征，适合在高温环境和强光环境下生长，代谢水平极低；主要捕光天线为藻胆蛋白，能更有效的利用光能。

形成水华的蓝藻多数具有伪空泡，这有助于其在水体中的垂直移动，特别是分层水体。

这种伪空泡是有许多内空的蛋白膜小体构成，形成了气体载体从而具有悬浮能力，通过光合作用调节蛋白膜小体中的蛋白含量，从而调节其悬浮能力。

二、蓝藻水华发生的外因外因与水体的性质有关，可以是物理、化学和生物方面的。

水体富营养化是水体中生物对营养盐浓度升高的响应，而水华则是富营养化过程最为明显的表征。

因此，蓝藻生长所需的营养盐浓度是蓝藻水华发生的最重要的化学因素。

当水体中总磷（TP）浓度超过100微克/升，发生水华可能难以避免；总磷浓度低于50微克/升时，水华发生的概率大为降低；总磷浓度低于30微克/升时，发生蓝藻水华的概率就很小。

氮磷是淡水藻类生长的主要营养元素，当水体中磷质量浓度较高时，氮的质量浓度就相对较低，这时由于多数丝状蓝藻具有固氮能力，因此容易形成丝状蓝藻水华。

蓝藻具有的伪空泡有助于藻类上浮，占据光照条件较好的空间位置，对其他藻类形成竞争光的优势。

氮磷比（NP值）对蓝藻生长的影响有哪些，如何降低氮磷比？关于氮磷比对蓝藻生长的影响有五种观点1、认为在氮和磷浓度均较低的贫营养的水体中N/P值会对藻类的生长、繁殖产生明显的影响。

一旦氮、磷浓度达到一定水平，N/P值对藻类生长、繁殖的影响不再明显。

以铜绿微囊藻为例，由于铜绿微囊藻对氮磷亲和力(半饱和常数) 的不同，氮磷比对铜绿微囊藻生长的影响并不表现在一个确定值上，也不能用某一确定比例来衡量一个特定水环境中影响铜绿微囊藻生长的限制性营养元素。

2、认为根据N/P的不同，藻类生长的限制条件不同，生物量的增长模型也不一样，主要有将比值分为氮限制（小于10），稳定（10-40），磷限制（大于40）三个区间的观点。

3、认为氮磷比应该成合适比例，或者说是有最佳值，但是最佳值是多少却各有不同，有的学者认为总磷和总氮的浓度分别在0.14-0.62 mg/L、1.82-4.08 mg/L时，藻类繁殖较快，水华暴发迅速，氮磷比在20时最易发生蓝藻水华；有学者认为最适氮磷比值为11.18。

4、认为氮磷比不同时，占优势的藻类也不同。

Smith 和Bierman 认为氮磷比值22∶1是固氮蓝藻占优势的湖泊和其他藻类占优势的湖泊的边界。

5、认为低的氮磷比能导致蓝藻的暴发，一种解释是在缺氮时，所有的蓝藻比其他浮游生物更能争取得到氮。

但是可以肯定的是—氮磷输入的持续降低是有效地对蓝藻暴发长期控制与管理的必要条件。

如何保持氮磷输入的持续降低养殖水体在养殖过程中接受了大量废物，包含未食的饵料、养殖对象的排泄物和粪便以及其水体内部自身底泥等沉积物所释放的氮、磷营养盐，可以用以下方法进行改善：1、物理防治法利用简单的物理方法将养殖水体中的悬浮或浮游有机物尽可能的去除，如人工曝气、挖掘底泥、引水换水等。

2、化学防治法对养殖水体水源进行药物消毒，常用的有生石灰、漂白粉等。

3、生物法向水体中投放某些微生物（丰虾素、反硝化细菌纯粉、芽孢杆菌纯粉等）方式，将水体或底质沉淀物中的有机物、氨氮、亚硝酸氮分解吸收，转化为有益和无害物质，抑制有害细菌的生长。

蓝藻及蓝藻水华的治理措施蓝藻水华是水体中的蓝藻快速大量增殖形成肉眼可见的蓝藻群体或者导致水体颜色发生变化的一种现象，严重时可在水体表面漂浮积聚形成一层绿色的藻席，甚至藻浆，蓝藻水华发生的根源主要在于水体富集了过多的氮、磷等营养物质，是水体富营养化的另外一种表现形式。

近年来，蓝藻水华在养殖水体中呈现高发、频发、暴发态势。

从本质上讲，蓝藻水华是以蓝藻为载体的物质和能量转换的结果。

在含营养物质丰富的水体中，有些蓝藻常在夏季大量繁殖，并在水面形成一层蓝绿色或并有腥臭味的浮沫，被称为“水华”。

大规模的蓝藻爆发，被称为“绿潮”。

中科院南京地理与湖泊研究所的孔繁翔研究员等在2007年对蓝藻水华的形成机制进行了研究，提出了4阶段的理论假设：即蓝藻的生长与水华的形成可以分为休眠、复苏、生长、上浮及聚集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，决定水华在春季和夏季的生长状况。

一旦有合适的气象与水文条件，已在水体中积累的大量蓝藻群体将上浮到水体表面积聚，形成可见的水华。

水华的出现最根本的原因还是排入水体的污染物远远大于水体环境的自身容量。

形成水华的蓝藻主要有微囊藻、鱼腥藻、色球藻、螺旋藻、拟项圈藻、腔球藻、尖头藻颤藻、裂面藻、胶鞘藻、束毛藻等十多个属，其中微囊藻属是分布最广、最为常见的蓝藻。

当微囊藻之类具假空泡的蓝藻过量繁殖时，水的透明度极低，有光层变的很薄，蓝藻长时间处于低光照下，假空泡形成很快使细胞迅速上升，以致内压的升高尚来不及使假空泡破裂，藻体已升到光照过量的表层，形成斑状浮渣，浮渣分解时散发腥臭味，夜间大量消耗水中溶解氧，容易使鱼缺氧而死。

而且蓝藻死亡后产生羟氨或硫化氢，对水生动物有毒，破坏水体，降低水体的利用价值。

1蓝藻水华的一般成因1.1内因——蓝藻生物学特性蓝藻对高温、低光强和紫外线的适应，可以过量摄取无机碳和营养物质，低的氮磷比等因素都有利于蓝藻生长。

水库蓝藻“水华”的暴发成因及防治措施作者：刘佳汤瑜来源：《名城绘》2020年第09期摘要：水华是指淡水水体中的藻类、浮游动物或细菌爆发性增殖或高度聚集而引起水体变色的一种灾害性的生态现象。

随着近年来水体的富营养化现象越来越严重，越来越多的水体发生水华。

本文主要对诱发水库暴发蓝藻水华的成因和控制蓝藻水华大量暴发的措施进行了阐述，以供参考。

关键词：水库蓝藻;水华;防治经济的突飞猛进伴随着污染物的大量排放，水体富营养化程度不断增加，使得人们的生存环境空间经受着强烈的考验。

而当今污染体现最为严重的是淡水湖库中的“绿潮”和海水中的“赤潮”，而绿潮即所谓的蓝藻死亡时会释放微囊藻毒素，对生态环境和人的生产生活构成了极大的危害，严重威胁人类饮用水安全，已引起国内外的广泛关注。

1暴发蓝藻水华后的危害蓝藻大量繁殖常见于夏天，当蓝藻暴发时，其快速生长、死亡后会在水体表面或水体中聚集形成一层蓝绿色悬浮物，即称为“水华”，也有人称为“绿潮”。

污染水源，导致水质恶化，对鱼类等水生动物以及人、畜均有较大危害，严重时会造成鱼类的死亡，这主要是因为大量死亡的蓝藻尸体分解时消耗氧气，造成鱼类窒息死亡。

更为严重的是蓝藻中含有大量微囊藻毒素，对动物的肝脏等器官会造成严重损害，是肝癌的主要诱因，2诱发水库暴发蓝藻水华的成因2.1 外部成因随着夏季的来临，在副热带高压控制下十堰市以晴朗、无风的天气为主，另外夏季季节性水库水位下降，水库尾区河道狭窄，水体交换不畅，局部水域的水体流动性差，水库水流速度<0.5m/s，易于藻类的聚集。

加之气温升高、光照充足，促进藻类大量繁殖，易发生水华。

2.2水体中的氮、磷（N、P）比例失调，易暴发蓝藻N、P比例在水体中达到7∶1是浮游植物正常营养盐的需求比例。

一般暴发蓝藻水华的水体N∶P达到10∶1乃至20∶1。

在蓝藻大量生成时，此时增加水中P的含量，蓝藻就会进一步疯长。

调整N∶P的比例，只有在蓝藻未大量生成之前，调整P的含量可以预防蓝藻的大量生成。

水产养殖蓝藻水华分析及调控高贤涛微囊藻引起的蓝藻水华简单了解蓝藻：蓝藻又叫蓝绿藻，分为色球藻纲和藻殖段纲，在所有藻类中蓝藻是最简单、最原始的一种。

引起水华常见的蓝藻有铜绿微囊藻和水华微囊藻两种，一般水体都有分布，一旦条件适宜，蓝藻就会大量繁殖集中上浮到水面形成油膜。

蓝藻喜高温，最适温度28-35度，最适生长pH值8-10，特别是氮含量高的水体中容易大量生长，氮磷比例失调容易暴发蓝藻，一般暴发蓝藻的水体N：P达到10:1有的甚至达到20:1（浮游生物正常营养盐比例N：P约7:1）。

一旦蓝藻大量生长，补充磷肥反而会促进蓝藻大量生长，因此调整氮磷比需在蓝藻大量生长前。

蓝藻水华的危害：（1）污染环境，暴发蓝藻水体会发出恶臭气味，影响人们生活。

（2）水体生态平衡遭到破坏，蓝藻的大量生长直接限制其它有益藻类的生长，加剧了水体的生态环境失衡。

（3）蓝藻大量繁殖会消耗水体溶解氧，大量蓝藻形成油膜影响其它藻光合作用，水体溶解氧降低，引起鱼等生物大量死亡。

（4）蓝藻大量死亡释放藻毒素，直接危害鱼类健康。

（5）蓝藻不易消化，影响白鲢产量。

白鲢摄食过多蓝藻影响肠道健康，导致免疫力下降，容易诱发出血病发生。

（6）影响其它有益藻的生长，间接影响水体花鲢的食物如枝角类、桡足类等浮游动物的生长，影响花鲢产量。

蓝藻水华的调控：（1）减少水库蓝藻水华暴发需科学施肥，控制水体氮、磷含量和比例，定期使用氨基酸、小肽类肥水产品（绿源多肽）补充水体微量元素，丰富水体有益藻种类（2）保持合理的放养模式，兼顾生态效益和经济效益。

（3）小水面可以加强外源水的引入，多开增氧机促进水体流动。

（4）定期使用生物制剂（益水藻元、乐碧净等）调水，保持水体正常的物质循环，减少高氮低磷情况的发生。

（5）定期检测水体藻类，蓝藻数量较多时，在蓝藻大量生长前补充磷肥调整氮磷比例可预防蓝藻水华。

（6）蓝藻一旦发生，可在后期选用硫酸铜等局部杀灭，及时使用解毒类产品（应激解毒灵）减少藻毒素对鱼的危害，蓝藻死亡后及时用生物制剂（益水藻元）调节水质和培藻。

水体蓝藻水华的成因及控制措施近年来，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。

1.蓝藻水华的成因(1) 营养物质与藻类水华丹麦著名生态学家Jorgensen 指出浮游藻类的生长是富营养化的关键过程，着重研究氮、磷负荷与浮游藻类生产力的相互作用和关系。

总磷、总氮等营养盐相对充足，能给水生生物( 主要是藻类) 大量繁殖提供丰富的物质基础，导致浮游藻类( 或大型水生植物) 爆发性增殖。

通常认为总氮的浓度超过0.2 mg /L，总磷的浓度超过0.02 mg /L 是湖泊、水库富营养化的发生浓度．美国EPA 建议总磷浓度0.05 mg /L，正磷酸盐浓度0.025 mg /L 是湖泊和水库磷浓度的上限。

天然水体中的藻类进行光合作用，合成本身的原生质，临界的氮磷比按重量计为7：1，当氮、磷比小于7∶1 时，氮将限制藻类的增长，否则，磷则可认为是藻类增长的限制因素。

(2) 气象因素在营养物质充分的条件下，光照强烈、水流缓慢、适合的水温最适宜藻类生长，其产生的污染有较强的空间差异性。

(3) 水生食物链失衡从本质上来说，水体藻类暴发是水中营养物质过剩导致生物物种失衡的过程，是一个环境改变而导致的生物过程，要更多地从生物学的角度来考虑。

自然水域中存在水生食物链，各能量层次的生物通过捕食关系而紧密联系，相互间的影响也更大。

如果食浮游生物的鱼类数量减少或能力降低，将使水藻生长量超过消耗量，平衡被打破，发生富营养化。

该理论说明营养负荷的增加不是导致营养化的唯一原因。

因此，可以说水生食物链的结构失衡，是水体局部反复暴发蓝藻水华的关键因素。