“水华”的危害及爆发的原因2005

1 水华水华 的危害及爆发的原因的危害及爆发的原因 重庆市环境保护局 2005 年 1 月 17 日 1 水华水华 的概念的概念 所谓 水华 是指在内陆水体出现严重富营养状态时 浮游藻 类大量繁殖及快速死亡 导致水体变色 水面往往根据占优势的浮 游植物的颜色而呈现浅蓝色 红色 棕色或乳白色等 水中溶解 氧下降 水质恶化 水发腥发臭 鱼类及其它水生生物大量死亡的 现象 水华 爆发是水生生态系统对水体富营养化的响应 富营 养化通常是指在人类活动的影响下 生活污水 化肥和食品等工业 废水 降水以及地表径流中含有的大量氮 磷及其他无机盐等植物 营养物质输入水库 湖泊 河口 海湾等缓流水体后 水中营养物 质增多 促使自养型生物 大型绿色植物和浮游藻类旺盛生长 迅速繁殖 水体从生产力水平较低的贫营养状态向生产力水平较高 的富营养状态转化的过程 2 水华水华 的危害的危害 2 1 散发出腥臭异味 水华 水体中的藻类往往会散发出腥臭 直接影响人们的正 常生活 给人不舒适的感觉 同时臭味使水的味道难闻 降低水体 质量 2 2 2 降低水体的透明度 爆发 水华 时 水体表面形成一层 藻体浮渣 使水体变 得混浊 透明度大大降低 透明度通常在 0 2 米以下 湖水感官性 状大大降低 2 3 影响水体的溶解氧 水华 水体的表层由于浮游藻类的光合作用 水中溶解氧充 足 甚至过饱和 但中下层水体由于死亡藻体腐烂分解而使水中溶 解氧消耗殆尽 甚至形成厌氧状态 这种厌氧状态可以触发或者加 速底泥累积的营养物质的释放 造成水体营养物质的高负荷 形成 水体的恶性循环 2 4 向水体中释放有毒物质 水华 的某些藻类能够分泌有毒物质 有毒物质进入水体后 若被牲畜饮用 可引起牲畜胃肠道等疾病 研究表明 2000 多种蓝 绿藻中有 40 余种可产生毒素 主要产毒藻有微囊藻 鱼腥藻 颤藻 及束丝藻 不同的藻株可能产生相同的毒素 而同一藻株也可产生 多种不同的毒素 产生的毒素包括 多肽肝毒素 生物碱类神经毒 素 脂多糖内毒素 叶碟呤类毒素等 其中又以微囊藻肝毒素 microcystin MC 最为常见 2 5 影响供水水质并增加制水成本 湖泊常常是生活饮用水和工业用水的供给水源 水华 发生时 水体在作为供给水源时 会给制水厂带来一系列问题 首先是在夏 日高温藻类增殖旺盛的季节 大量的藻体会给制水厂在过滤过程中 3 带来障碍 造成自来水厂过滤池的堵塞和过滤效率降低 需要改善 或增加过滤措施 其次 水华 水体由于缺氧而产生铁 硫化氢 甲烷和氨等有毒有害物质 同时水藻也产生一些有毒物质 在制水 过程中 引起饮用水水质下降 更增加了水处理的技术难度 加大 了制水成本 这种富含铁的自来水往往会散发出一种令人不快的气 味 同时还会在水管内形成铁锈 产生所谓 红水 使自来水完全 丧失功能 2 6 对水生生态的影响 在正常情况下 水体中各种生物都处于相对平衡的状态 但是 一旦水体爆发 水华 时 这种正常的生态平衡就会被破坏 某些 种类的生物明显减少 而另外一些生物种类则显著增加 物种丰富 程度显著降低 这种生物种类演替会导致水生生物的稳定性和多样 性降低 破坏其生态平衡 2 7 影响水产养殖 水华 爆发时 由于浮游藻类的大量繁殖及死亡 引起中下 层水体缺氧 鱼类等水生动物面临窒息死亡的威胁 南京玄武湖就 曾发生过藻类疯长 鱼类因缺氧而大量死亡的事故 2004 年 3 月神 女溪甲藻 水华 过程中也出现鱼类死亡的现象 2 8 影响旅游和航运 水华 水体因藻类大量繁殖 水体透明度下降 水质浑浊 水面藻华聚集 臭味弥漫 严重影响湖库的旅游观光 甚至丧失旅 游价值 此外大量浮游生物 还会堵塞航道 影响航运 4 3 水华水华 爆发的原因爆发的原因 导致浮游藻类爆发性增殖的原因即 水华 爆发的原因归结起 来主要是三个 水体中具有相对充足的氮 磷等营养盐 缓慢的水 流流态 适宜的气象条件 光照 温度等 三个原因共同作用就 会诱发水体 水华 的爆发 以 2004 年 3 月份三峡水库 139m 水位蓄水神女溪甲藻 水华 爆发事件为例可以说明 水华 爆发的原因 2004 年 3 月上旬巫山神女溪在回水区中段开始出现颜色异常 水体变成黄褐色 并逐日加深 水体发出异味 后来还出现死鱼现 象 另外也有反映在抱龙河和大溪河也出现有类似的水体变色的现 象 2004 年 3 月 24 日重庆市环境监测中心技术人员和巫山县环境 监测站技术人员进入该水域第三次监测调查 过程中发现深黄褐色 区域上下游均大大收缩 大约仅剩下 400 450 米左右 并且水体颜 色降低 呈浅黄绿色 采样放置后仍有少许细小黄绿颗粒沉降 经 过富营养化相关水质项目分析和浮游生物观察 最后确定本次神女 溪水体变色事件为由甲藻爆发性生长导致的 水华 现象 甲藻分布很广 淡水 半咸水 海水中都有 为主要的浮游藻 类之一 海生种类很多 尤以热带海洋最多 在寒带海洋中种类较 少而数量较多 许多甲藻趋光性强 只生于一定光度的水层中 有 些甲藻喜生于河口或沿岸海区 少数可生于浅海沙滩上 呈绿色或 5 棕色 生活于淡水中的种类 多喜在偏酸性水中 当水中含腐殖质 酸性时常有甲藻生存 某些种为寄生种 寄主有鱼 挠足类或其他 无脊椎动物 有些则可与腔肠动物等共生 甲藻对水温的要求亦较 其他藻类明显 水温恒定的水层与水温变化的水层分布的种类不同 在较为恒定的远洋生长着多数裸露的种类 而易受海岸影响的海区 则多为有甲壳的种类 尽管甲藻的生态适应性范围较小 但在光照 和水温适宜时 能够在短时期内大量繁殖 与硅藻一样为海洋动物 的主要饵料 故有 海洋牧草 之称 但也时常由于突然死亡而造成 毒害 多数甲藻都能产生甲藻毒素如 腹泻性贝毒 DSP 麻痹性贝 毒 PSP 西加鱼毒素 CFP 等 常称 赤潮 淡水水体则称为 水 华 引起鱼虾死亡 神女溪甲藻爆发性生长形成 水华 的原因分析如下 首先 自去年 6 月以来 三峡水库 139m 水位蓄水 江水倒灌 使神女溪形成了从起云峰至河口约 5 公里的回水区 由于神女溪流 程短 32km 流域面积较小 315km2 流量小 多年平均 6 20m3 s 丰水期 10 74 m3 s 枯水期仅 2 88 m3 s 除了在丰水季节 回水区少部分水体交换外 长江干流丰富的营养盐的大部分滞流在 神女峰回水区内 为后来的甲藻暴发性生长提供了充足的营养物质 其次 回水淹没区内的大量植被在经过近 10 个月的浸泡过程中 逐渐腐败分解 产生大量的腐殖酸 营造了甲藻喜好的环境 最后 是 3 月份巫山地区极为适宜的气象条件 详见图一 图二 成为这 次神女溪甲藻 水华 的导火索 6 巫山县3月份日照时间分析图 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 12345678910 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 日期 日照长度h 图一图一 巫山县巫山县 3 月份日照状况分析图月份日照状况分析图 巫山县3月份气温分析图 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 123456789 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 日期 温度 平均气温 最高气温 图二图二 巫山县巫山县 3 月份气温状况分析图月份气温状况分析图 从 3 月 1 日至 3 月