蓝藻水华污染的危害及其控制
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城郊污水塘蓝藻水华的发生与防治摘要阐述了城郊污水塘蓝藻水华发生的主要原因及危害,并提出生物预防、药物防治、泼洒生物制剂及均匀施肥等防治措施。
关键词蓝藻水华;危害;防治随着城市建设和畜牧业的快速发展,生活污水排入城郊鱼塘,使得养殖水体呈富营养化;水产养殖技术不断提高,高密度精养,使得养殖水域有机质含量逐年增高,养殖环境急剧恶化。
水体中的有害藻类——蓝藻快速生长,在水表大量聚集形成肉眼可见的藻类聚集体,即蓝藻水华。
时间一长,藻体大量死亡,分解散发出一股难闻的恶臭味,污染空气,同时消耗水中溶解氧。
另外,蓝藻具有细胞内毒素,当蓝藻细胞腐败分解后,蓝藻毒素被释放到水体中,会造成鱼类大量死亡,而且蓝藻毒素是强烈的致癌物质,直接威胁着人类的健康。
1蓝藻水华发生的原因1.1环境因素蓝藻喜生活在有机质含量高的水体,在阳光充足的温暖季节生长旺盛。
因此,蓝藻水华多发生在春末至夏季的5~8月,有明显的季节性。
温度、光照、营养等都是其生长的影响因子。
当水温在20℃以上、水体富营养化、较高的pH值、适宜的光照,蓝藻便会大量繁殖,形成水华;而城郊污水塘,一般都具备蓝藻繁殖的环境条件,特别容易发生蓝藻水华。
1.2池鱼的放养情况蓝藻水华的出现,与池塘鱼类的放养情况有一定的关系。
通过多年的观察记载,笔者发现,城郊污水塘,主养鲤鱼的池塘较主养鲢鳙的池塘蓝藻水华较易发生,前者水华出现机率达75%~90%,后者为25%~35%。
这可能是因为鲢、鳙鱼能利用细嫩状态的蓝藻;而一旦形成水华,由于细胞壁的纤维素和较厚的果胶质均已老化,鱼类就很难利用。
因此,池塘消毒后放入较多的大规格的鲢鳙鱼种对蓝藻水华的形成会起到一定的抑制作用。
1.3氮磷比例通过对城郊污水塘的水质监测分析得知,蓝藻生长繁殖影响最大的是池水中氮、磷,蓝藻在浮游植物中所占的百分比与池水中三态氮及有效磷含量呈一定程度的对数曲线关系。
当水体中三态氮、可溶性磷含量大时,蓝藻所占的比例减少,其他浮游植物占了优势,蓝藻难以大量繁殖形成水华。
控制水华现象的建议水华现象是一种在水体中出现的极端状况,由于高浓度的蓝藻或其他有机物的生长,导致水质严重恶化。
这种现象给生态系统、渔业、旅游产业等造成了极大的危害。
为了控制水华现象,需要采取一系列综合性的措施。
1.加强水质检测工作:定期对水质进行监测,及时发现问题。
利用水生态学和生态恢复等科学技术,进行水体质量评估和预警。
对于出现问题的水体,需要进行全面研究,加强监控和评估,制订相应控制策略。
2.减少污染源:控制城市和农村的污水排放。
检查和监管工业废水和农业污水的处理情况,制定污水排放标准,完善污水处理设施。
3.控制肥料和农药的使用:农业种植业务需要控制农用化学品的使用,特别是含有氮、磷、钾等养分。
对于化肥残留和化学农药的污染,应采取有效措施控制其流入水体。
4.促进浮游植物控制措施:在水华季节,加强浮游植物的控制。
光学调节和机械控制是两种有效的浮游植物控制方法,在光学调节中使用黄粉进行光合作用、养分限制、活性沉细菌等控制措施,机械控制则采用机械捞括、风压气泡和其他设备控制浮游植物。
5.提高水体的流动性:冬季可以采取冲动性的方法,有助于将污染物的沉积物侵入外界。
也可以增加水体的流动性,对水体进行水力或乱流推动,这样有助于减少污染物的聚集,有助于防止水华现象的发生。
6.提高水体富营养物的处理量:建立水处理设施,将水体中的富营养物去除,并减少污染物和污染物的聚集和致使,防止水华现象的发生。
总之,受控制水质监测和预警、减少污染源、控制农药、促进浮游植物控制、提高水体的流动性和增加水体富营养物的处理量等措施是可行的,可有效控制水华现象的发生。
蓝藻水华危害防治措施论文摘要:蓝藻水华会造成鱼虾死亡,导致水体污染,水道堵塞,对人类的生产和生活造成严重的影响。
除此之外,蓝藻毒素也会严重地危害人类的健康。
我国众多湖泊水体蓝藻水华发生频率高,藻类生物量巨大,水华种类的产毒力强,因此,迫切需要具有长效、经济和安全的预防和控制蓝藻水华策略和技术措施。
本文简要地介绍了蓝藻水华的发生机理,并结合国内外爆发蓝藻水华事件及后果,分析水华爆发的三大危害,提出防治措施。
关键词:蓝藻水华;发生机理;危害水资源是人类赖以生存的物质基础。
但近年来,我国的江河、湖泊及近海海域的氮磷污染呈加重趋势,内陆主要湖泊的水体富营养化程度加深。
水体富营养化导致部分藻类以及其他水生生物异常大量繁殖,造成水体透明度下降,产生异味,水体功能遭到破坏。
2007年太湖、滇池以及巢湖蓝藻暴发进一步引起了人们对水体富营养化的关注。
因此,治理富营养化水体,防治水华,恢复水体的综合功能,已成为当前水环境与水资源保护研究的中心问题之一。
一蓝藻与蓝藻水华蓝藻是藻类生物,又称蓝细菌或蓝绿藻,大多数蓝藻的细胞壁外面有胶质衣,因此又叫牯藻,一般呈蓝绿色,是地球上最早出现的光合自养生物。
已知蓝藻约2000种,中国已有记录的约900种,分布十分广泛,遍及世界各地,但大多数(约75%)生活在淡水中,少数分布在海水中。
在环境条件适宜时,某些蓝藻能快速生长,当达到一定生物量时,这些蓝藻在水体表层大量聚集。
形成肉眼可见的藻类聚集体,即蓝藻水华。
二水华的发生机理水华又称“水花”或“藻花”,是当水体处于富营养状态时,只要具备适当的温度、光照、风浪悬浮等有利于藻类滋生的气象、水文等自然地理条件,就能促使淡水水体中某些蓝藻类过度生长繁殖或聚集并达到一定浓度,引起水体颜色变化,并在水面上形成或薄或厚的绿色或者其他颜色的藻类的漂浮物的现象。
蓝藻水华爆发需有以下条件:水体处在重度富营养化状态。
富营养化是指水体中的主要营养物氮、磷含量增加导致浮游生物过量繁殖的现象。
河流蓝藻水华现象诱因及其治理措施分析摘要:蓝藻水华在淡水河流中较为常见,一旦大面积形成,必然会对河流造成直接影响,打破水生态平衡,还可能威胁到周围居民的健康状况,因此,河流蓝藻水华现象逐渐变成有关部门开展环境治理工作的重要部分。
为了在环境治理工作中予以帮助,本文以河流蓝藻水华现象为核心,先行介绍河流蓝藻水华的概念与危害,继而分析河流蓝藻水华现象的诱发原因,并指明合理治理蓝藻水华现象的有效措施。
关键词:河流蓝藻水华现象;诱发原因;治理措施近年来,中国的部分河流开始频繁出现蓝藻水华现象, 尤其是水库,更容易出现蓝藻的生长,只要在气象、物理以及水质等适宜条件下,蓝藻便会处于爆发式生长。
蓝藻水华降低了水中的含氧量,蓝藻产生的溶解微囊藻毒素可直接侵害水生动物和人类,导致水体进一步污染。
为了从根本上解决这一现象,相关部门需要进一步了解蓝藻水华产生的原因,以便有针对性地采取措施加以控制。
一、河流蓝藻水华现象的综合概述1.概念蓝藻是一种蓝色或者黄绿色的浮游藻类,属于一种单细胞大型淡水浮游植物, 也是大自然在36亿年前就开始孕育,地球最初形成的植物之一。
由于蓝藻也属于一种自养类型的生物,所以其具备较高的适应性能,能承受各种各样的温度、冷冻、缺氧、干燥,和不同级别的盐度、强烈的紫外线辐射,即便在极寒或酷热之地,蓝藻依然能够自由生长,如:高维度海岸线、荒无人烟的山峰、温泉、冰泉、沙漠以及深海等等,这些地点的最高温度可达85℃,最低可达零下62℃,由此可知,蓝藻属于一种生命力极其顽强的生物,所以当河流之中出现大面积蓝藻后,必然会引发水华现象[1]。
2.危害(1)在一些属于钙质高和营养丰富的大型鱼类养殖水体中,有些层状绿色淡水蓝藻常于夏季大量成群聚集洄游繁殖, 在这些蓝藻的顶部沉积一层薄薄的浅蓝或浅绿色、恶臭的分层绿色淡水泡沫,称为水华,大规模绿色淡水蓝藻常常成群聚集爆发,被人们称之为"绿潮"。
绿潮期脱水会直接引起鱼类水域内的水质异常或者恶化, 在严重的情况下,脱水可能是由于水中大量的天然氧气耗尽,导致各种大型鱼类的幼鱼大量死亡。
蓝藻河道治理方案引言蓝藻是一种蓝色的微型海藻,是自然环境中普遍存在的一种浮游植物。
但当其数量过多时,会引发蓝藻水华。
蓝藻水华会导致水质恶化并释放有毒的微囊藻毒素,对水生生物和人类健康带来危害。
蓝藻水华的出现对河流和水库的健康和生态平衡造成威胁,需要及时应对以保护生态环境。
因此,本文将探讨蓝藻河道治理方案。
治理方案1.加强水资源的管理首先,可以加强水资源的管理,将河流水位维持在一定水位以下,以防止水流向上扬,使底泥中富含的氮磷等养分溶解在河流中,为蓝藻生长提供条件。
此外,通过加强水资源调控,可以适当调节河流流速,避免流速过慢,令水中富含蓝藻等微生物过度繁殖。
2.加强土地治理河岸两侧的土地和河床底部的杂草、底泥、沙泥等植物和有机物,是微生物寄生的重要栖息地,也是蓝藻繁殖和污染物存储的重要来源。
加强土地治理,适时开采使附着蓝藻和污染物的生物物质尽早离开水面并消除水中的污染物。
3.推广生态补偿政策推广生态补偿政策也是一种治理蓝藻水华的有效手段。
政府可以制定生态补偿政策,鼓励当地居民重视环境保护,避免随意拓展农业生产和城市建设进程,保护沿河生态环境的完整性和稳定性。
同时,作为生态补偿的措施之一,可以对沿岸居民、农民和渔民实行环境保护经济补偿,引导他们参与到蓝藻河道治理中。
4.建立监测体系治理蓝藻水华需要实时监测,及时掌握河道的水质情况,以确保及时处理反馈信息。
建立监测体系是很有必要的。
可以通过安装监测设备,如自动采样仪和在线监控仪等,每日对水体进行监测,并将其数据收集和存储在云端,并通过网络实时传输监控信息,科学分析监测数据,为治理蓝藻水华提供科学技术支持。
5.建立应急机制在治理蓝藻水华的过程中,建立应急机制非常重要。
在出现水华时,治理系统需要迅速反应。
在蓝藻水华临发或者大规模爆发时,需要及时采用市民应急教育和防治措施。
结论综合上述治理方案的实施,蓝藻河道治理需要多方合作,共同探索适合本地的治理方案,加强河道管理,利用人类聪明才智,保护水源地环境和生态的完整性,进一步促进人与自然和谐共处之路,以实现可持续发展,并为人们提供更加安全、健康的生态环境。
太湖蓝藻治理措施近年来,以太湖蓝藻水华频发,给当地生态环境和人民的健康带来了严重威胁。
为了解决这一问题,相关部门采取了一系列治理措施,以期净化以太湖水质,恢复其生态平衡。
下面将介绍其中的一些重要措施。
完善污染源控制是治理蓝藻水华的关键。
一方面,要加强农业面源污染防治,控制农业化肥和农药的使用量,推广有机农业和生态农业,并加强农田水利设施建设。
另一方面,要加强工业废水和生活污水的处理,建立完善的污水处理厂,提高处理效率和水质标准。
同时,还需要加强对非法排污行为的打击,加大惩处力度,形成严密的监管体系。
加强水生态修复也是治理蓝藻水华的重要手段。
在治理过程中,要注重保护湖泊的自净能力,加强湖泊的生物修复,增加湖泊的水生植被,提高湖泊的自净能力。
同时,要进行湖泊的定期清淤,恢复湖泊的水质和水体通透性。
此外,还可以利用生物修复技术,引入一些具有调节生态平衡能力的生物种类,如水葫芦、鲫鱼等,来减少蓝藻的生长。
第三,加强监测和预警也是治理蓝藻水华的重要手段。
及时监测水体中的蓝藻浓度和毒素含量,可以帮助相关部门及时采取措施,避免蓝藻水华的扩散和危害。
建立完善的水质监测系统,加强对蓝藻水华的预警能力,可以提高治理效果,保护人民的生命安全和健康。
第四,加强宣传和教育也是治理蓝藻水华的重要环节。
通过宣传和教育,可以增强公众对蓝藻水华的认识和关注度,提高人们的环保意识和自觉性。
相关部门可以通过举办宣传活动、开展科普教育、制作宣传材料等方式,向公众普及蓝藻水华的危害和治理方法,引导公众参与到治理工作中来。
加强国际合作也是治理蓝藻水华的重要途径。
蓝藻水华是一个全球性的问题,各国应加强合作,分享治理经验和技术,共同应对这一挑战。
可以通过国际会议、学术交流等方式,加强各国在蓝藻水华治理方面的合作,共同推动全球水环境的改善。
治理以太湖蓝藻水华需要全社会的共同努力和合作。
通过完善污染源控制、加强水生态修复、加强监测和预警、加强宣传和教育以及加强国际合作,我们有望实现以太湖水质的净化和生态平衡的恢复。
水体富营养化与蓝藻水华的防治随着人类的社会发展,经济的快速增长带来了一系列的环境污染问题,其中水体富营养化和蓝藻水华问题愈发突出。
水体富营养化和蓝藻水华是一种极为严重的问题,它们不仅破坏了水生态系统的平衡,还给人类的生产和生活带来巨大的威胁。
那么,水体富营养化和蓝藻水华问题该如何有效防治呢?一、什么是水体富营养化和蓝藻水华?水体富营养化是指在一定的适宜环境条件下,水体中的氮、磷等营养元素与其他生物成分积累到了影响生态平衡与生产的程度,导致生态环境质量恶化的现象。
而蓝藻水华就是水体富营养化导致蓝藻(一种蓝色或绿蓝色微型藻类)的生物群落大量繁殖而致使表层水体呈现出绿色或深蓝色的浮游藻华。
大量的蓝藻叶绿素会被水流带到下游,进一步引起水环境的污染问题。
二、水体富营养化的危害水体富营养化会造成如下的一系列危害:1.水体富营养化通过滋养蓝藻的繁殖,产生了一种有毒有害物质——微囊藻毒素。
微囊藻毒素是蓝藻毒素的一种,经常被检测出在各种自然水体和饮用水中。
食用受到微囊藻毒素污染的食品会引起危害人体的食物中毒。
2.水体富营养化促进了底泥的生物耗氧作用,使得水体中的溶解氧极度缺乏,形成“死水”。
3.水体富营养化导致了水中的水生动植物的死亡,尤其是对于鱼类来说,对生态环境造成的影响至关重要,而少量的富营养化对水生物的生长发育也造成一定的损害和影响。
三、水体富营养化的防治1. 改变固体废弃物的排放方式:建立起完善的水资源保护体系,要求企业和个人对于废弃物的排放和处理进行规范,要做到不乱扔、不乱倒、不乱排。
2. 建立黄金水质保持制度:针对各类入河入湖排污的机构或个体,制定相应的黄金水质保持制度,确保水体的水质得到充分的维护和保障。
3. 控制工业废水:工业废水的排放是水质污染的主要产生源,必须严加控制。
4. 种植湿地植物:湿地植物具有良好的净化作用,可以有效地去除水体富营养化中的氮、磷等营养物质。
四、蓝藻水华的防治1. 增加流动性:蓝藻水华的生长需要低动静水流场环境,因此,提高水体流速能够防止蓝藻水华的生长。
太湖蓝藻治理措施一、背景介绍以太湖是中国最大的淡水湖泊之一,也是长江经济带的重要组成部分。
然而,由于过度开发和污染等因素的影响,以太湖蓝藻问题日益突出。
二、蓝藻的危害蓝藻是一种微生物,产生有毒物质,对水体和生态环境造成严重污染。
蓝藻水华不仅会消耗水中的氧气,导致水生生物死亡,还会产生致病毒素,对人畜健康构成威胁。
三、治理措施1.减少污染源以太湖周边的农业、工业和生活污水等都是蓝藻滋生的重要源头。
因此,加强农业面源污染的治理、加强工业废水处理、推广生态型污水处理设施等,是减少污染源的关键。
2.生态修复生态修复是恢复以太湖水质的重要手段。
引入湿地植物、浮岛等生态修复技术,可以有效去除水中污染物质、提高水质净化能力。
同时,适当调整湖泊水位,恢复湖泊的自净能力。
3.科学施肥农业面源污染是蓝藻滋生的主要原因之一,合理施肥是减少农业污染的关键。
科学制定农业施肥方案,合理选用肥料种类和施肥时间,减少肥料的流失和渗漏,是预防蓝藻滋生的有效手段。
4.加强监测与预警加强以太湖水质监测和蓝藻水华预警系统的建设,可以及时掌握湖泊水质状况和蓝藻水华的发生情况,做出及时响应和治理措施,避免蓝藻水华对水体和生态环境造成严重破坏。
5.加强宣传与教育加强对公众的宣传与教育,提高公众的环境保护意识和水资源利用意识,形成广大市民共同参与治理以太湖蓝藻的合力。
同时,加强与相关部门的合作,形成联防联控的工作机制。
四、成效与展望通过多年的努力,以太湖蓝藻治理取得了初步成效。
水质状况得到改善,蓝藻水华发生频率和范围有所减少。
然而,治理工作仍面临挑战,需要进一步完善措施、加大力度,保持长期持续的治理效果。
总结:以太湖作为重要的水资源和生态环境,蓝藻治理是一项重要的工作。
通过减少污染源、生态修复、科学施肥、加强监测与预警以及宣传与教育等综合措施,以太湖蓝藻治理取得了一定成效。
然而,仍需要持续努力,进一步加强治理工作,保护好以太湖的生态环境。
太湖富营养化与蓝藻水华引起的饮用水危机原因与对策一、本文概述太湖,作为中国五大淡水湖之一,承载着周边众多城市和乡村的供水、灌溉、渔业等多重功能。
然而,近年来太湖富营养化与蓝藻水华问题的日益严重,不仅破坏了湖泊的生态环境,更引发了饮用水危机,对周边居民的生活质量和健康安全构成了严重威胁。
本文旨在深入分析太湖富营养化与蓝藻水华现象产生的根本原因,探讨其对饮用水安全的影响,并在此基础上提出有效的预防和治理对策。
通过科学的研究和合理的政策引导,期望能够为太湖的生态环境保护及饮用水安全保障提供有力的理论支持和实践指导。
二、太湖富营养化原因分析太湖富营养化的现象并非一蹴而就,其背后是多重因素的交织与叠加。
从自然因素来看,太湖地处江南水乡,气候湿润,降水充沛,这为水生生物的生长提供了良好的环境。
然而,这种湿润的气候也容易导致水体中的营养物质积累,为富营养化提供了物质基础。
人为因素在太湖富营养化过程中起到了不可忽视的作用。
随着经济的快速发展,太湖周边地区的城市化进程不断加快,大量的人口聚集和工业生产活动导致了大量的生活污水和工业废水排入太湖。
这些污水中含有丰富的氮、磷等营养物质,极大地促进了水体中藻类的生长。
农业活动也是太湖富营养化的重要原因之一。
太湖周边地区是我国的重要农业区,大量的化肥和农药使用导致了农田排水中的营养物质含量增加。
这些营养物质随着农田排水进入太湖,进一步加剧了水体的富营养化。
不合理的湖泊管理也是太湖富营养化的一个重要原因。
在过去,由于缺乏有效的湖泊管理机制,太湖周边的水体没有得到有效的保护和治理。
一些企业和个人为了自身的利益,违法排放污水,进一步加剧了太湖的富营养化。
太湖富营养化的原因是多方面的,既有自然因素,也有人为因素。
为了有效地解决太湖的富营养化问题,需要我们从多个方面入手,包括加强水体治理、减少污染排放、提高公众环保意识等。
只有这样,才能确保太湖的生态环境得到有效保护,为人民的生产和生活提供更加清洁、安全的水资源。
蓝藻污染控制及藻毒素去除1研究背景1.1蓝藻污染的现状蓝藻是一种单细胞水生生物,通常数百个蓝藻细胞聚在一起,由于细胞中含有气泡核,所以蓝藻能浮游在水面。
浮游在水面的蓝藻群体增值到一定程度便形成水化现象。
大规模的蓝藻爆发,被称为“绿潮”。
据报道我国近几年蓝藻污染事件频发,导致大规模水体被污染。
其中,滇池、玄武湖、太湖等淡水湖先后爆发蓝藻污染事件,引起各界的广泛关注。
蓝藻的泛滥, 会造成鱼虾死亡, 导致水体污染,水道堵塞,对人类的生产和生活造成严重的影响,除此之外, 蓝藻还会分泌产生藻毒素。
1.2藻毒素的危害囊藻毒素是一类具有生物活性的七肽单环肝毒素,会严重地危害人类的健康. 有数据表明,蓝藻毒素是诱发肝癌的重要原因之一.我国的医务人员曾对蓝藻毒素做过相关的研究, 结果表明,蓝藻毒素与乙型肝炎、黄曲霉素三害联手,诱发肝癌的概率远大于单一因素或双害因素的致癌概率.实验表明,携带以上三种毒素的转基因鼠肝癌发病率半年达到了32% , 而一年后更是高达56%以上.而且,蓝藻毒素能引起学龄儿童的肝损伤, 从小埋下罹患肝癌的祸根.1.3研究的目的和意义综上所述,蓝藻大范围的爆发会对水体造成严重影响。
首先富营养化会影响水体的水质,会造成水的透明度降低,使得阳光难以穿透水层,从而影响水中植物的光合作用,可能造成溶解氧的过饱和状态。
溶解氧的过饱和以及水中溶解氧少,都对水生动物有害,造成鱼类大量死亡。
同时,因为水体富营养化,水体表面生长着以蓝藻、绿藻为优势种的大量水藻,形成一层“绿色浮渣”,致使底层堆积的有机物质在厌氧条件分解产生的有害气体和一些浮游生物产生的生物毒素也会伤害鱼类。
其次暴发的蓝藻多数具有毒性,其释放的藻毒素是强烈的肝脏肿瘤促进剂,会对人体及牲畜的健康产生影响,更有报道有动物或人类饮用或接触含藻毒素水而中毒甚至死亡。
所以,蓝藻污染控制的技术及藻毒素的去除技术对保证安全用水及人体身体健康具有重要意义。
2蓝藻类污染物的控制技术目前蓝藻污染控制单元技术可归结为物理、化学和生物方法等三种。
控制水华的措施
水华是由大量藻类或蓝藻聚集形成的一种现象,会严重破坏水质,对水生态系统造成极大危害。
因此,控制水华的措施至关重要。
以下是几种常见的控制水华的措施:
1.增加水中氧气含量:水体缺氧是水华形成的原因之一。
通过加氧设备、增加流动水体等方式,可以增加水体氧气含量,从而减少水华的发生。
2.改变水质:水中营养物质过多也是水华形成的原因之一。
减少污水排放、控制化肥使用、增加水中植物等方式,可以改变水质,减少水华的发生。
3.物理控制:利用物理手段去除水华,如机械捞除、人工疏浚等方式。
但这些方法仅能暂时解决问题,无法从根本上解决水华问题。
4.生物控制:利用一些有益的微生物来控制水华。
例如,利用一些生物控制剂,如大肠杆菌、硝化细菌等来控制水中营养物质的含量,从而达到控制水华的目的。
总之,要想控制水华,需要从多方面入手,采取多种措施。
只有在全面加强水环境保护的基础上,才能有效地控制水华的发生。
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微囊藻水华成因及其控制技术研究随着城市化的加速和农业活动的不断增长,水体中的营养物质浓度急剧上升,这种现象被称为水体富营养化。
一旦水体中的营养物浓度超过一定的阈值,富营养化就会推动水生植物的繁殖,这就是微囊藻水华的成因。
一、微囊藻水华的成因微囊藻又称为蓝藻,是一种原生质菌类,在自然水体中广泛分布。
在水体中,微囊藻细胞可以进行自我繁殖,形成囊状结构,这就是所谓的水华。
微囊藻水华的形成是水体富营养化的直接结果,具体原因主要有以下几个方面:1. 水体富营养化富营养化是微囊藻水华的主要成因。
水体富含氮、磷等营养物质,微囊藻可以利用这些营养物质进行生长、繁殖。
此外,水体富营养化还会导致水体呈现黑、臭、腐的状态,使水体清洁和透明度降低,加速水华的形成。
2. 水流停滞或缓慢微囊藻喜欢静止的水体,因为这种情况下水体中的养分更容易稳定地停留在细胞内,使微囊藻更容易形成水华。
此外,水流缓慢也会使水体的富营养化更加严重。
3. 温度和光照微囊藻适合在温度较高、光线充足的环境中生长和繁殖。
当水体达到适宜生长和繁殖的温度和光照强度时,微囊藻会迅速生长,形成水华。
二、微囊藻水华的危害微囊藻水华以其危害性来被人们所知晓。
首先,微囊藻水华能降低水质,影响水体生态系统的平衡。
其次,水华会发出难闻气味,影响周围空气的质量,造成视觉和嗅觉上的污染。
最为严重的是,微囊藻水华还会释放出毒素,对人和动物的健康造成威胁。
三、控制微囊藻水华的方法为了避免微囊藻水华的危害,控制其生长和繁殖非常必要。
目前已有许多控制微囊藻水华的方法:1. 生态防治生态防治是实施起来相对简单的微囊藻水华防治方法。
其中包括增加水体的流动性,增加水草覆盖面积,调节环境温度等。
这种防治方法可以很好地减少富营养化,降低水体中微囊藻的繁殖量。
2. 化学防治针对微囊藻水华的化学防治方法多为化学药品加药控制。
经过实践发现,氢氧化钙、过氧化氢等药品具有很好的抑制微囊藻水华的效果,但使用这类药品时需要注意对人与生态环境的影响。
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。
蓝藻水华污染危害及控制方法 摘要:近年来,随着工业化进程的加快,人们在日常生活以及物质资料生产过程中,不断向水体中排放大量的氮、磷污染物,使水体富营养化程度加剧,“水华”等事件频频发生,严重破坏了水体的生态平衡,对人类的饮用水安全及身体健康构成严重威胁,特别是蓝藻引发的藻毒素中毒事件更是令人心忧。本文首先对蓝藻水华污染现状进行概述,并对其所产生的危害进行简要分析,最后分析比较了蓝藻的控制方法以及藻毒素的去除方法,希望能够为科学预测河流、湖泊等水体蓝藻爆发以及采取应对措施减少其影响而提供有效依据。 关键词:蓝藻水华;危害;控制方法;藻毒素;去除 Abstract:In recent years, with the accelerated process of industrialization, People continue to discharge a large amount of nitrogen and phosphorus to the water In daily life and material production process, which leads to the increasing of eutrophication of water body, and "Water bloom" and other events occurred frequently. what’s worse, Seriously damaged the ecological balance of the water body, threated the safety and health of human drinking water. Especially, the incident of algal toxin poisoning is a concern. In this paper, the current status of cyanobacteria bloom pollution is first summarized, and then make a brief analysis of the harms of them. At last, the control methods of cyanobacteria and the removal of algae toxins were analyzed. It is hoped that it can provide the effective basises for the scientific prediction of cyanobacteria outbreak in rivers, lakes and other water bodies and to reduce its influence. Key words: Cyanobacteria; harms; control methods; algal toxin; removing
引言 20世纪90年代以来,我国各大湖泊、水库因水体富营养化所引起的蓝藻水华爆发现象已日趋严重,造成了饮用水危机和水环境污染,严重的影响了居民的正常生活、生态平衡和旅游业、养殖业等多种行业的正常发展[1]。如2007年5月29日太湖蓝藻水华大规模暴发,引起无锡市200多万居民饮水危机,给工业和生活带来了巨大影响[2]。 目前,水体富营养化已是全世界所面临的最主要的水污染问题之一[3],而蓝藻爆发所引起的水华现象则是其最直接的外在表现[4]。随着城市化和工业化进程的加快,人们在日常生产、生活中向水体中排放了大量的氮、磷污染物,这就导致了水中营养物质不断增多,使得一些营养型物质生长旺盛,特别是蓝藻、红藻的数量爆发性生长,其他藻类则逐渐减少,藻类及一些浮游生物死亡后,被水体中的耗氧微生物不断分解,大量消耗了水体中的溶解氧,鱼虾类生水生生物因缺少氧气而不断出现死亡,其残体在腐烂过程,不但污染水质,同时又将其自身的氮、磷营养物质释放到水体中,供新一代的藻类生长所需,就这样处于不断的恶性循环中,致使蓝藻爆发而引发水华现象[5]。本文首先蓝藻水华污染的危害进行简要分析,详细综述了当前国内外蓝藻的控制方法和藻毒素的去除方法,并对未来的研究方向进行展望,以期为以后的研究提供有效依据。 1 蓝藻水华污染的危害 蓝藻水华爆发所导致的生活饮用水污染事件时常发生,不仅影响人们的日常生活,同时对旅游业、人文景观以及水产养殖等都造成严重影响。 其主要危害有:①对水产养殖的危害:蓝藻爆发性生长,覆盖水体表面,影响水体正常的溶解氧交换,致使鱼虾类大量死亡[6]。②对生态多样性的危害:侵占其他藻类物种的生存空间,致使物种多样性骤减。③对人文景观的危害:水华蓝藻覆盖水体表面,厚厚一层还发出臭味,严重影响水域景观[7]。④对人及牲畜动物的危害:蓝藻种向水体中分泌藻毒素,被人或牲畜动物饮用而致使中毒,甚至危及生命[8]。因此寻求高效的蓝藻及藻毒素的去除方法是当前迫切需要解决的问题。
2 蓝藻及其毒素分类 2.1 蓝藻的概述 蓝藻,我们又称为蓝细菌,是地球上现存最古老的植物类群。其广泛分布,极易生存,大部分作为优势种而存在[9]。作为一种单细胞生物,其内有颗粒状或网状的核物质,细胞质中染色体和色素均匀分布。没有核膜和核仁,但有核的功能,因此其又属于原核生物。蓝藻的繁殖方式一般分为两类:一种是无性繁殖,如某些蓝藻可以产生内生孢子或外生孢子等;另一种是营养繁殖,如丝状体产生藻殖段,细胞直接分裂和群体分裂等[10]。蓝藻的繁殖方式也就注定其只要有足够营养就能够无限繁殖。 目前已知的蓝藻有2000多种,而国内有记录的约有900种,而能够作为优势菌种形成水华的主要有束丝藻 ( Aphanizomenon) 、节球藻 ( Nodularia)、胶刺藻 ( Gloeotrichia) 、微囊藻 ( Microcystis) 、鱼腥藻(Anabaena) 、腔球藻 ( Coelosphaerium) 及念珠藻 ( Nostoc)等[11]。其中,能够参生毒素的藻类有微囊藻属、鱼腥藻属、颤藻属及念珠藻属等[12]。
2.2 藻毒素的分类 蓝藻毒素是蓝藻细胞内分泌的毒素,当细胞壁发生破裂而分泌到水体中,所以属于蓝藻代谢过程中的次生代谢产物[13]。按其作用的靶器官的不同,主要可分为: 肝毒素,主要包括微囊藻毒素、节球藻毒素、筒胞藻毒素,易导致人体肝肿大、失血休克死亡、脂肪肝和肝死亡等症状[15-16]。 神经毒素,主要包括类毒素-a、拟类毒素、贝类毒素,易导致肌肉痉挛和呼吸系统衰竭而窒息死亡等病症[17]。 接触、肠胃刺激性毒素[14],主要包括脂多糖内毒素、皮肤毒素、皮肤及肠胃刺激性毒素,易导致呕吐、腹泻和发烧,皮肤过敏或感染,并伴有皮疹等炎症发生。 3.蓝藻水华污染的控制方法 随着人们对蓝藻水华的了解不断深入,国内外对蓝藻水华的控制方法也是层出不穷,其控制程序主要分为两部分:一是水中蓝藻生物的控制方法;二是溶于水体中的藻毒素的去除方法;这两部分的处理方法其大体都可以分为三类:物理法、化学法及生物法。首先是蓝藻的控制方法。
3.1 水中蓝藻生物的控制方法 3.1.1 物理法 通过对国内外的物理除藻技术进行对比分析,其方法主要有人工和机械打捞除藻、微滤除藻、气浮除藻及超声波除藻。 人工和机械打捞除藻最为直接,主要手段为对于污染严重、蓝藻爆发生长茂密的河段,根据风向、水流方向,分河段使用围栏进行截留,最好使用活动型围栏,在人工和机械的作用下,使蓝藻堆积在某一规定区域,然后进行打捞,生产成有机肥得到综合利用[18]。该种方法短期内快速有效,但往往要耗费大量人力物力,且蓝藻复发快。 微滤除藻是使用微滤机(网眼孔径在10μm-45μm)直接滤去水体中大于或等于其孔径大小的藻类[19]。此法操作工艺简单,运行维护成本低,但对浊度、色度、有机物等去除效果不佳。 气浮除藻是指将经过溶气的水导向溶气释放器,使其突然降压,溶于水中的气体分散成大量的细小微气泡,粘附水体中的藻类从而与其相结合浮至水面后出去。此法除藻效率高,可达94%,同时对原水中的色度、浊度、气味等都有很好的去除效果,但对除去的藻类残渣目前还没有很好的处理途经[20]。 超声波除藻是通过向蓝藻污染的水体中发射16KHz以上的超声波,利用其空化效应,使藻类细胞壁破裂,破坏其胞内结构,使其死亡[21]。此法具有清洁、高效、反应条件温和、速度快等优点,但因蓝藻细胞壁破裂,从而使其胞内溶解性毒素会释放到水体中,致藻毒素污染。
3.1.2 化学法 化学法控藻技术主要包括化学药剂法、压力强化混凝法等。 化学药剂法一般是利用除藻剂、杀藻剂以及金属盐等,通过其氧化作用直接破坏藻类细胞,使其死亡,或通过金属盐抑制藻类的正常代谢及金属离子的絮凝作用达到控制蓝藻繁殖和除藻的效果[18]。此法除藻方法简单、省时省力、除藻效率高,但容易对水域环境造成二次污染,影响水质及水生生物的生长发育。 压力强化混凝控藻是通过外部加压,使蓝藻气囊破裂,蓝藻颗粒快速下沉,再进行混凝沉淀以达到除藻效果。此法除藻效率高,可达99.5%,但外部加压容易造成蓝藻细胞的破裂,从而使溶解性藻毒素释放到水体中[22-23]。
3.1.3 生物法 生物法是指合理调整水生生物链,利用营养与捕食关系以及生物之间的相互作用而达到除藻效果,其主要包括鱼类控藻法、微生物控藻等。 鱼类控藻法是指向蓝藻污染水体中投放肉食性鱼类,调节浮游动物的种群结构,使其数量大增,通过它们对藻类的摄食,从而达到除藻效果[24]。这种方法对环境影响小,除藻效果好,但是稳定性差,对群体性蓝藻去除效果不佳。 微生物控藻是指利用一些微生物如中性柠檬酸菌、光合细菌、消化细菌等,在代谢过程中会释放毒藻素直接杀死藻类,或通过微生物激发水体中食藻动物的繁殖发育,大量摄食藻类以达到抑制藻类爆发的作用。此类方法清洁、高效,对环境影响小,但目前还处于实验室阶段,许多机理及中间产物等研究尚不透彻,且见效周期长[25]。 以上的这些控藻方法,虽然能够对蓝藻的生长、繁殖、发育等达到抑制作用,在一定程度上有效的控制了蓝藻水华的爆发,但是并不能从根本上消除蓝藻爆发后所带来的影响,其中蓝藻去除后遗留在水体中的藻毒素一直是目前亟待解决的问题。
3.2 藻毒素的去除方法 藻毒素我们通常称为溶解性藻毒素,其去除方法也大体可分为三类,即物理法、化学法、生物法。
3.2.1 物理方法 藻毒素的物理去除方法主要包括活性炭吸附法、膜滤法等。 活性炭吸附是目前研究最多的一种物理去除微囊藻毒素的方法。常用于吸附藻毒素的活性炭吸附材料主要有颗粒活性炭(GAC)、粉末活性炭(PAC)以及纤维活性炭(ACF),其中吸附效果最好的是纤维活性炭(ACF),也是目前发展起来的新型碳材料。其吸附机理为在活性炭纤维经中90%以上为微孔,这就它提供了比颗粒活性炭和粉末活性炭更大的比表面积和更强的吸附能力,使它在吸附微囊藻毒素的同时也吸附水体中的微生物,被吸附的微生物能够在一定程度上分解藻毒素而使其被去除[26]。此法的优点是吸附容量大、吸附解吸速度快,但其生产过程较复杂,价格较高,不适合大规模使用。 膜滤法去除藻毒素主要有微滤、超滤、反渗透以及纳滤这四种技术,顾名思义就是在外加压力的情况下,使污染水体通过这些滤膜而被截留从而达到去除藻毒素的效果。微滤和超