关于用藻密度对蓝藻水华程度进行分级评价的方法和运用
2014-02-27张榆霞赵琦琳李爱军
李 颖 施 择 张榆霞 赵琦琳 李爱军 金 玉 铁 程
(云南省环境监测中心站,昆明 650034)
1 引言
众所周知,蓝藻水华现象往往标志着水体受到较为严重的氮磷污染,同时蓝藻水华现象也会给人类和自然界带来巨大的损失或灾害,引起了各级政府对防治水华的高度重视。
但蓝藻“水华爆发”时究竟有多少量的藻类在水体中?关于这个问题目前国内外并无权威的标准,给环境管理带来了困难。由于蓝藻水华程度与水体受到的氮磷污染在一定范围内呈正相关,可以通过对蓝藻水华分级来预警水体的富营养化程度,有利于开展环境管理工作。因此本文以单位水量中藻类数量为切入点,对蓝藻水华程度进行分级并阐述分级思路和方法,力图为富营养化水体蓝藻水华的预警和分级探索一条新的途径。
2 蓝藻水华分级思路
对蓝藻水华程度进行分级,是开展环境管理和污染防治的有效手段。本方法进行分级的根本出发点是保护人类生产生活的健康安全,而蓝藻水华爆发时大量藻类繁殖生长,水体中的藻毒素含量会明显升高,因此水体中藻毒素对人畜饮用和接触的安全程度是最重要的考虑因素。
本方法通过分析不同藻毒素含量对应的藻密度给人畜饮用和接触可能带来的危害作为根本出发点划分初始等级,再结合《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)中的分级方法进行蓝藻水华程度划分,划分结果力求与现行《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)中的分级结果基本共通,可以给环境管理工作带来较大的便利。
3 蓝藻水华分级方法
根据澳大利亚和新西兰环保委员会和农业资源管理委员会2000年发布的《淡水和海水质量导则》(Australian and New Zealand Guidelines for Fresh and Marine Water Quality),当藻类密度数超过200万个/L时,其产生的藻毒素对人畜饮用安全就可能产生不利影响,应对藻类进行去除处理后才能供人畜使用。当藻类密度数达到1500万个/L时,就不建议皮肤接触。因此,参考《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)中的分级方法,Ⅲ类主要适用于集中式生活饮用水地表水源地二级保护区、鱼虾类越冬场、洄游通道、水产养殖区等渔业水域及游泳区;Ⅳ类主要适用于一般工业用水区及人体非直接接触的娱乐用水区。将藻类密度数200万个/L作为3级标准限值,1500万个/L作为4级标准值。
实际监测工作中,蓝藻密度达到1500万个/L左右时,滇池湖面已可隐约观察到蓝藻飘浮带,意味着此时水文、气象、营养条件适宜蓝藻大量生长,有轻微的水华现象,但尚不足以称为水华爆发。当藻类数量达到1亿个/L左右时,滇池湖面绿色的蓝藻飘浮带已非常明显,并且占据了50%以上的视野,形成蓝藻水华。因此将1亿个/L作为5级标准,同时也可作为滇池蓝藻水华爆发的判断依据。
昆明松华坝水库作为昆明饮用水源,地理、气象条件与滇池基本一致,其水质长期保持优良,藻类数量一般在2万~30万个/L之间,故以20万个/L为2级标准限值,作为滇池藻类指标的最理想数据。
当自然水体中藻类数量低于20万个/L时,绝大多数水体非常清洁,可以安全地满足人类各种的需求,再往下进行分级对蓝藻水华评价无意义,故本方法不设1级标准。
综上所述,蓝藻水华评价分级标准如表1。
表1 蓝藻水华评价分级标准
4 方法应用
2000~2010年十年对滇池藻类监测结果显示,滇池藻类数量主要分布在300万~3亿/L之间。按本规范分级方法对滇池草海和外海十个监测点逐月藻类监测460个数据进行评价后,结果如表2。
表2 2000~2010年滇池各测点逐月蓝藻水华评级结果统计
表2中滇池11个被评价3级的监测结果都集中在1~3月,此时水温低,不利于藻类生长;5级和劣5级评价结果合计占67.2%,显示滇池大部分时间处于轻度蓝藻水华和蓝藻水华爆发状态。以上结果与我们日常在滇池监测工作中观察到的蓝藻蓝藻水华现象较为吻合,同时与滇池水质类别处于Ⅴ类和劣Ⅴ类的监测结果相共通。
5 国内相关研究
经检索,刘聚涛等国内研究人员曾编制过《太湖蓝藻蓝藻水华分级标准》,以叶绿素a和蓝藻飘浮带面积作为分级依据,把太湖蓝藻水华分为小型、中型、大型、重大、特大共五个级别,具体分级体系见表3。
表3 太湖蓝藻蓝藻水华灾害程度分级体系
太湖蓝藻水华灾害程度分级体系运用时需进行较为复杂的数学计算。
6 结 语
本方法运用于滇池的分级结果说明,对于蓝藻水华现象,用藻密度进行分级相较于其它指标来说更加直观和便于理解,也与现行《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)中的分级结果能很好地共通。
本方法可以忽略不同地域的特征污染物和背景值,专门用于蓝藻水华评价和预警,给环境管理带来便利,有一定的科学性和便利性。
[1]澳大利亚和新西兰环保委员会(Australian and New Zealand Environment and Conservation Council)和农业资源管理委员会(Agriculture and Resource Management Council of Australia and New Zealand), 《淡水和海水质量导则》(Australian and New Zealand Guidelines for Fresh and Marine Water Quality),2000,10.[R].
[2]《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)[D].
[3]刘聚涛,高俊峰,赵家虎,等.太湖蓝藻蓝藻水华灾害程度评价方法[J].中国环境科学,2010.30(6).