迷你西游角色:壳聚糖 高岭土

中国科学院南京地理与湖泊研究所
（二〇〇七年五月八日）

    2007年4月25日起梅梁湾暴发了大规模藻类水华，藻类水华暴发时间比过去提前近1个月。根据江苏太湖湖泊生态系统国家野外科学观测研究站的监测，5月2日梅梁湾所有测点藻类叶绿素a含量全部超过40μg/l，其中鼋头褚三山水域藻类叶绿素a含量达到179μg/l，藻类水华在梅梁湾全湾暴发。
    一、梅梁湾藻类水华发生的主要原因分析
    1、太湖局部水质恶化趋势虽受到控制，但太湖呈现全湖富营养化态势
    “十五”期间环太湖地区各级政府虽然在点源、面源控制开展大量工作，投入巨资进行污水处理厂建设，但是由于对上游湖荡保护强度不够，湖荡生态系统发生了严重退化，太湖失去了第一道天然保护屏障。这直接导致从太湖西北部进入的污染物总量的升高，加上梅梁湾直湖港、武进港节制闸建设，太湖西北部水体转由竺山湖入湖，但是竺山湖容量较小，入湖水体以较快的速度进入太湖主体，增加了湖心区水体氮磷含量，2006年它们分别比1996年增加2倍和1.5倍，加重了湖心区、湖西区的富营养化。据2007年5月2日全太湖调查结果，除东太湖、东部光福湾、胥口湾、以及洞庭西山南部水域外，太湖大部分水域藻类含量处于极高的水平，西部水域以及望虞河河口区域水域藻类叶绿素a含量超过100μg/l，水华最严重区域位于竺山湖湾口，水体藻类叶绿素a含量高达234μg/l，是梅梁湾中部藻类含量4倍，湖心区达到了34.82μg/l，湖心偏北区域藻类含量接近甚至超过梅梁湾藻类含量。
    2、2007年1-4月水温高于正常年份，适宜藻类生长
    2007年为近25年又一个暖冬年份，1-4月月平均温度均高于多年平均值，其中1月高0.36℃，2月高2.78℃，3月高1.98℃，4月高1.88℃，尤其是4月份，月平均水温为近25年中最高，达到19.56℃，2007年1-4月太湖水体积温高于多年平均近207℃，仅比近25年最高年2002年低14.17℃。特别是4月25日以后太湖水温一直维持在20℃以上，为藻类生长提供了良好温度条件。
    3、2007年1-4月份太湖水位相对较低
    据江苏太湖湖泊生态系统国家野外科学观测研究站水位观测资料，1-4月太湖始终处于相对较低的水位，4个月平均水位为2.94m（吴淞零点），低于近25年水体积温最高的2002年1-4月平均水位13.4cm，比常年平均水位低5cm，单位水柱水体光强较大，加上整个太湖水温相对较高，促进了藻类生长。
    4、2007年1-4月份偏南风风场显著高于往年平均，使得其他湖区的藻类易于向梅梁湾聚集
    据往年的统计资料，1-4月太湖偏南风占风向的比例一般分别为31%、31%、40%、43%，而2007年1-4月偏南风所占比例则分别为72%、49%、46%、41%。除4月份外，均高于多年平均比例。尤其是1-3月比例的增加，使得太湖南部藻种在风的作用下较正常年份易向太湖北部富集，北部水体藻种含量上升。此外2007年3月、4月风速明显偏小，小于4m/s的发生频率约占风场的62%和70%，比多年平均高出10－15%，有利于微囊藻上浮，这样在风速相对较小偏南风的作用下，藻类更易向太湖北部水域富集，从而在梅梁湾湖区形成大规模的水华。
    鉴于目前整个太湖全湖平均氮磷含量分别高达4.0和0.13mg/L，藻类已经呈全湖性分布，而且未来几个月太湖水温随气温升高还将持续上升，水位如维持目前现状，太湖藻类水华规模将进一步扩大，并可能持续4－5个月时间，因此需采取必要措施降低藻类水华的危害。
    二、太湖梅梁湾蓝藻水华治理方案建议
    1、敏感湖区蓝藻水华的应急治理
    依据长期观测，太湖梅梁湾湖区蓝藻水华主要是由其他湖区的蓝藻随风和湖流集聚到该湖区，加上该湖区内蓝藻自身生长而形成的。建议：一方面采取必要的隔离措施，减少外源水华蓝藻漂移进入景观湖区；同时，在蓝藻水华堆积的近岸区域，采用相对安全的改性粘土絮凝方法，沉降蓝藻，消除蓝藻在水面堆积、死亡与发臭，改善水质与湖泊景观。具体方法：
    （1）减少外来水华蓝藻在景观湖区内的集聚
    在鼋头渚至大箕山一线，采用固体浮子式橡胶围油栏，将梅梁湾主要景观湖区与外太湖隔离，减少外来的湖面水华蓝藻漂移进入该湖区。该处直线距离约为1.5公里，因随水流弯曲，需要橡胶围栏约2公里左右长，该围栏为柔性，可以与卷绕机配合灵活布放与开闭，同时围栏留有从鼋头渚至三山的旅游船只通行口。
    （2）围隔外侧集聚水华蓝藻的去除
    根据天气预报，风向为南风时围栏关闭，并在围栏外侧的“锅底”聚集蓝藻，以便采用机械方式实施人工去除；在北风时，可以打开围栏，以便景观湖区内已经聚集的蓝藻水华可随湖流向外漂移。
    （3）景观湖区内蓝藻水华的沉降
    蓝藻水华堆积的近岸区域，采用改性高岭土进行喷洒。使水面的蓝藻沉降至湖底泥土中。一般每立方水体需要改性粘土50克，并加10％的改性剂（壳聚糖等），采用船只用高压喷枪人工喷洒，所需时间约2周左右。预计此次沉降景观湖区的蓝藻水华共需要改性粘土200吨，改性剂20吨。以后视蓝藻水华发生强度不定期喷洒控藻。
    （4）利用现有水利工程，适当提高太湖水位
    太湖水位是影响水华暴发的重要因子。提高水位一方面可显著增加太湖水体热容量，降低太湖升温速度；另一方面还可降低太湖单位体积光强和抑制风浪对湖底的扰动，因而可控制太湖藻类生长繁殖，减轻太湖藻类水华。在不影响防洪安全的前提下，利用太湖现有水利工程，控制太湖水体出流，通过望虞河引江通道自引和泵引方式增加入湖水量，将太湖水位由2.93m尽速提升至3.1－3.2米左右。
    2、太湖梅梁湾景观湖区蓝藻水华预防措施
    （1） 提前采取措施预防蓝藻水华的发生
    太湖蓝藻水华形成与发展是与太湖的营养盐水平、高等植物密度、水温、水位、风力作用等密切相关的综合作用的结果。从理论上是可以预报的。在目前全湖水体营养盐还无法得到有效削减的情况下，建议未来几年内，在每年4月份左右，即蓝藻开始复苏并大量繁殖前，在景观湖区和水厂取水口采取必要措施，根据天气预报的温度与风速和风向，提前采用改性粘土，将正处于生长繁殖初期的蓝藻群体沉降到湖底，控制其生长，减少蓝藻水华发生的概率。建议成立太湖蓝藻水华控制和围油栏管理的日常机构负责实施。
    （2）蓝藻转移去除与资源化
    太湖的梅梁湾、竺山湾位于太湖下风蓝藻堆积区域。目前可利用的应急方法主要有：建围隔阻隔蓝藻水华、机械除藻、改性黏土吸附沉降、引水冲释等。但这些方法去除的蓝藻量远赶不上蓝藻生长、增殖量。建议在全湖生长的蓝藻随风漂移至梅梁湾、竺山湾等堆积湖区（如无锡的渔港乡、华东疗养院、直湖港、常州的竺山湾北部岸段）建设蓝藻水华转移去除沟渠或管道，利用电力或水流将浓厚的蓝藻转移出太湖；在附近建设沼气发酵池，利用蓝藻水华产生能量，对蓝藻进行深度处理或有效物质提取，变废为宝。
    3、太湖富营养化治理与蓝藻水华的全面控制
    蓝藻水华的形成从根本上还是由于流域上人类活动导致营养盐进入湖泊，导致湖泊水体中营养盐浓度过高，在适当的水文与气象条件下藻类大量繁殖所致。因此要改善太湖水质，防治蓝藻水华发生，应针对太湖流域河湖密布的特点，建立河网污染控制与生态修复综合示范区，体现区域污染源头控制、河网截污、河口与湖湾净化和湖泊生态修复的“防、控、治一体化”的指导思想；继续加强重要水源地水质改善技术集成与工程示范研究，确保供水安全；为根治太湖水污染提供技术储备和科学支撑。建议：
    （1）优化太湖流域土地利用模式和产业结构，开展以污水深度处理为重点的污染物排放控制技术集成与示范研究，有效控制源头污染排放；
    （2）开展河网生态修复与水力调度技术集成与综合示范研究，提高河网自净能力，大幅削减武进港、直湖港和梁溪河三条河流的入湖营养负荷；
    （3）开展湖湾及其湖滨带生态修复技术与工程示范研究，逐步恢复湖泊自然生态系统的结构与功能；
    （4）进一步开展水源地水质改善技术综合集成与示范工程长效运行机制研究，确保供水安全；
    （5）开展流域水污染综合整治与环境功能分区管制实验示范研究，形成太湖流域水污染控制总体方案和长效管理机制。