三峡库区次支河流浮萍泛滥的危害研究

2014-07-16张喆燕

重庆三峡学院学报 2014年3期

宁萍黄蕾谭聪张喆燕

（1.重庆交通大学，重庆 400074；2.重庆市环境卫生管理局，重庆 401147）

近年来，随着我国国民经济的持续快速发展，水域环境污染日益严重.我国相当一部分内河及其支流、湖泊、水库相继发生大面积浮萍泛滥的灾难，造成了严重的环境污染.三峡库区次支河流浮萍泛滥的事实，得到了各级政府的高度重视，分析、研究浮萍泛滥的形成原因、各种危害及其治理的方法、措施，以及研发治理的各种机具等都在进行之中.如何高效、科学、合理地开展浮萍的治理将是未来一段时期科研工作者研究的方向，开展浮萍的危害研究具有重要意义.

1 三峡库区次支河流浮萍泛滥的现状

自2007年以来，三峡库区次支河流多次爆发浮萍疯长的现象，国内其他水域如上海苏州河、浙江温岭、江苏太湖流域、武汉东湖、云南滇池草海等均有浮萍泛滥的报道.三峡库区次支河流以2007年云阳澎溪河、2009年云阳汤溪河、2010年合川嘉陵江、2011年涪陵来龙河、2012年荣昌濑溪河、2013年开县汉丰湖浮萍肆虐最为典型.详见图1～图3.

图1 2013年开县汉丰湖浮萍泛滥

图2 2012年合川涪江浮萍疯长

图3 2011年涪陵来龙河浮萍肆虐

2 浮萍泛滥的危害

浮萍生长需消耗水体中的氮、磷等营养盐，因此，少量浮萍的出现对水质具有一定净化作用，而不会对水体造成严重污染.但浮萍如大面积疯长，就会对水体造成严重污染，其主要危害剖析如下：

2.1 污染水质，威胁饮用水安全

浮萍泛滥，会使水体的 pH值降低，CO2浓度增高，水的嗅值浓度、色度增高，水体中的酸度也增加，有毒细菌增多，造成水体变黑发臭，是构成库区水体水质恶化的直接和重要诱因，严重地影响沿江、湖地区周围居民和牲畜的饮用水安全.

2.2 遮盖航道，阻碍通航，影响航运安全

浮萍泛滥时，其繁殖数量呈几何级增长，浮萍会严重遮盖航道，有时会缠绕损坏螺旋桨，阻碍航行，严重影响船舶航行及其安全.在浙江、江苏、三峡库区等水域都发生过浮萍碍航的事件.

案例一：2010年7月，江苏扬州运河开闸放水处置浮萍.从扬州闸下水，到瓜洲闸，全长约 29公里，浮萍达四五厘米厚，一片片紧挨着，根本看不见水面.小艇小心翼翼地前行，如图4所示.

案例二：2012年6月，湖北宜昌长江葛洲坝2号船闸至黄柏河大桥江段沿岸“浮萍”、“蓝藻”泛滥.令人担忧的是，越来越旺盛的浮萍正在向江心的航道蔓延.这将对长江葛洲坝水域的航行、水力发电和坝区冲沙产生不利影响，如图5所示.

图4 扬州运河浮萍碍航

图5 葛洲坝船闸浮萍碍航

2.3 污染水体、影响水产养殖业健康发展

浮萍一旦覆盖了大面积的水域，则会阻碍大气与水体的气体交换，降低溶解氧的浓度，它不仅遮挡住阳光使水体浑浊，还使大量有机物发生化学反应，使有毒细菌增多、氧气减少，鱼虾不能生存，抑制了浮游生物的正常生长，引起鱼类等水产品因缺氧而窒息死亡.由于浮萍繁殖超快，大量消耗水中的氧气，加速水体富营养化后会导致水质恶化，并使鱼类等水生物遭受灭顶之灾.浮萍的高覆盖率，使水中CO2浓度增加，水质下降，破坏水下生物的食物链，降低水产品的品质和产量；受污染的水质经过食物链各级生物的不断积累，其结果不仅危害鱼类、水禽和牲畜，而且最终会危及人的健康.

2.4 污染水质，滋生病菌

按照目前三峡工程东蓄夏排的运行方案，在三峡水库 175～145～175米半年为周期的运行过程中，每年5月至11月底库区将形成30米落差，会形成较大面积的消落区；特别是在145米水位时，正是夏秋季节，消落区大片沼泽地在烈日的烘烤暴晒下，蚊蝇滋生，臭气熏天，为吸血虫、脑炎、流感等病菌和蚊子的幼虫提供了适宜的滋生地，随时都有传染病、瘟疫诱发的可能，浮萍泛滥造成的恶劣环境，直接威胁着沿岸集镇和村民的生命安全和环境质量.

2.5 破坏水体生态平衡

浮萍的高繁殖性，消耗大量的溶解氧，吸收水中的有机物，当浮萍覆盖整个或者部分区域水面时，浮萍将阻碍水体复氧及沉水植物接受光照，对其生活的水面采取了野蛮的封锁策略，水下植物不能进行光合作用，得不到足够光照而死亡，导致河里其他生物和沉水植物死亡，而这些生物死亡腐烂后沉入水底，又会造成新的污染，加速水体向富营养化的发展.浮萍形成的区域种群优势，破坏了水生生态系统的结构和功能，严重影响到水体其他水生生物的正常生长，破坏生物多样性，甚至导致其他水生生物灭绝，从而破坏河内整个生态环境和生态系统，打破水生生态的稳定和平衡，对生态系统造成不可逆转的破坏.

据资料记载，20世纪60年代以前，滇池主要高等水生植物有16种，水生动物68种，但到80年代，大部分水生植物逐渐消亡，2010年后，草海（滇池的一部分）就只剩下3种水生植物了.

浮萍泛滥还破坏了设在城市公园的湖泊及沿河景观，降低了湖泊、水库等亲水地区的旅游价值.

2.6 造成经济上的重大损失

目前我国各地每年都有浮萍泛滥的水域，都需要打捞浮萍，因浮萍治理及其造成的经济损失高达数百亿元.长三角水域、三峡库区长江干线次支河流、湖泊、水库等水域，是浮萍泛滥成灾的高发区，对其治理耗费了大量的资金.年复一年的浮萍清漂行动造成经济上的重大损失.

3 治理的建议

3.1 物理治理

一是通过人工或机械对浮萍进行打捞处理，简称人工清除法，即动用人力物力直接将浮萍捞起运送到陆地予以清除.打捞是一种针对性的治理方法，效果明显，关键是打捞时间不确定，受环境影响变化而变化，但打捞的成本高、受季节影响；且人工打捞劳动强度大，难以清除水中的种子，治理效果短暂，既不经济又不能从根本上消除浮萍的泛滥.

二是打捞水花生.通常浮萍隐藏在水花生茎叶下越冬，越冬存活率高.冬季将河道旁的水花生捞除，既减轻来年水花生危害，又能破坏浮萍越冬环境，使浮萍越冬基数下降，减轻来年浮萍泛滥的程度.

3.2 生态治理

浮萍是鳊鱼、草鱼、鲫鱼的优良饲料.解决水面抛荒，恢复外河养殖是治理浮萍泛滥的好途径.通过投放草鱼等食用浮萍的水产动物，可减少浮萍疯长的机会.近年来三峡库区重庆部分水域为确保库区生态建设，拆除了县内的3 700多只网箱，投入了近400万尾草鱼苗到澎溪河等次支河流.

3.3 生物治理

生物方法治理浮萍原理：采用Eama-11浮萍生物抑制剂快速抑制浮萍的生长繁殖.它是从自然环境里筛选出来的对浮萍生长有抑制效果的微生物经过驯化培养而成，极易溶解在水中，能快速扩散到浮萍细胞表面，并渗透到细胞内部破坏细胞功能性蛋白基团，使细胞蛋白质合成受到抑制，细胞正常代谢终止，最终控制浮萍生长.其特点如下：

特点 1：高效抑制.抑制浮萍生长能力很强，针对已经暴发水华或浮萍的水体，该生物制剂对浮萍具有90%以上的抑制效果.

特点 2：施工简便，原位治理.某环保公司采用生物法治理河道，使用的设备简单，不需要大量人力进行打捞浮萍或将浮萍转移出水体，即可在水体内消解浮萍.所以施工方便，操作简单，并且不会产生噪音，不影响周围居民的正常生活.

3.4 生物—生态修复治理

生态—生物方法是近年来发展起来的一种新型环境生物技术，这类技术主要是利用微生物、植物等生物的生命活动，对水中污染物进行转移、转化及降解作用，从而使水体得到净化，创造适宜多种生物生息繁衍的环境，重建并恢复水生生态系统.由于这类技术具有处理效果好、工程造价相对较低、不需耗能或低耗能、运行成本低廉等优点.同时不向水体投放药剂，不会形成二次污染，还可以与绿化环境及景观改善相结合，创造人与自然相融合的优美环境，因此已成为水体污染及富营养化治理的主要发展方向.

生态—生物修复技术包括：微生态系统修复技术、人工湿地技术、浮岛技术、植物操控技术，生态护堤技术、生态复氧技术、生态清淤技术、水生动物恢复和重建技术等.在实际工程应用中，可按照水体污染程度，水环境现状及水体功能等考虑选用不同的技术组合，以呈现生态和经济效益双赢.