海河蓝藻爆发机制与治理

田　杰（天津市海河管理处，天津　300141）

海河蓝藻爆发机制与治理

田杰（天津市海河管理处，天津300141）

专题综述

海河是天津的重要经济带、文化带和景观带，但近年来受到蓝藻困扰，笔者对海河蓝藻的形成原因进行了分析，并提出了物理法、化学法和生物法三类海河蓝藻的治理建议。

海河；蓝藻；治理

海河是天津的母亲河，经过综合开发改造，环境优美，现已成为天津重要的经济带、文化带和景观带。但近年来海河受到蓝藻困扰，海河蓝藻最早出现于2008年，2009—2011年没有出现大面积蓝藻。从2012年开始，情况开始恶化，2013年尤其严重，6月份开始，海河部分流域出现蓝藻，到7月中下旬，随着气温持续升高，海河蓝藻全面爆发，从海河二道闸到海津大桥的13km河道被大面积的蓝藻覆盖。2014年5月末，在首次出现蓝藻颗粒5d后出现蓝藻水华。

1　蓝藻及其危害

蓝藻，又称蓝绿藻。是一门最原始、最古老的藻类植物，因含有蓝色素故名蓝藻。蓝藻在地球上大约出现在距今35～33亿年前，现在已知约1500多种，分布十分广泛，主要生存在淡水中。

蓝藻多于夏季滋生爆发，在一些营养丰富的水体中，其适应性和繁殖能力极强，一旦环境适宜，将生成大量群体，迅速上浮、聚集，并在水面形成一层蓝绿色而有腥臭味的浮沫，称为“水华”，对水环境造成不良影响。大规模的蓝藻爆发，被称为“绿潮”，绿潮引起水质严重恶化。更为严重的是，蓝藻中的项圈藻可快速产生致死因子，破坏鱼类的鳃组织，干扰其新陈代谢的正常进行，麻痹神经，致其死亡。蓝藻中个别种不但活体带毒，而且死亡个体分解会产生生物毒素—蓝藻毒素（如微囊藻毒素）。蓝藻毒素量多时可直接造成鱼类中毒死亡，即使数量少，也可通过食物链积累效应危害养殖对象，直至危害人体［1］。

2　海河蓝藻爆发的原因

2.1海河生态用水不足，水体流动性差

天津市属于资源型缺水城市，水资源严重短缺。海河基本无上游来水，生态补水主要靠自然降雨。近几年，在引滦水量充足的情况下，多次向海河生态补水，但补给水源有限。同时海河水流动性不足，置换程度较低，自净能力较差，藻类容易聚集并大面积生长。

2.2海河水体中适合藻类生长的营养物质含量较高

藻类数量取决于水体中供其吸收、利用的营养物质含量，当水体中总磷与无机氮浓度分别达到0.02mg・L-1与0.3mg・L-1，呈富营养化时，就会引起蓝藻爆发，而当水体中氮含量是磷含量的15～20倍时，就能加速蓝藻生长［2］。海河及与之沟通的二级河道，在汛期承担着市区排沥任务，虽经多年治理，但分流制管网尚未得到彻底改造，部分区域仍然存在雨污混流、管网混接问题，造成部分污水通过沿河口门进入河道，污染物的富集导致水体中的氮、磷营养物质含量较高，给藻类生长提供了充足的营养源。

2.3气候影响加速蓝藻生长

蓝藻在水温28～30℃时生长速度最快。每年进入6月份后，天津市光照条件充足且气温持续升高。强烈的光照，有利于藻类的光合作用，加速蓝藻分裂生长。

2.4蓝藻种源增加，缺乏生物制衡

蓝藻的适应能力和繁殖能力极强，一旦出现，将长期存在于底泥和水体中，成为下一次爆发的种源。经过几年的频繁爆发，海河蓝藻种源数量不断增加，环境适宜时可以迅速繁殖、聚集并形成水华。海河中水生生物种类单一，只有水草对蓝藻生长有明显的抑制作用，但由于水草生长期短，水草衰亡集中打捞后，基本没有其他生物与蓝藻竞争，造成蓝藻的肆意繁殖。

3　海河蓝藻的治理

海河蓝藻的治理措施，大致可以分为物理法、化学法、生物法等。

3.1物理法

物理法主要采取引水或换水、曝气、吸附、过滤等措施。

为控制海河蓝藻爆发，实施引滦调水，大流量泄水。在蓝藻聚集区域，利用曝气船对含藻水体进行曝气扰动，增加水体含氧量，减少蓝藻聚集。利用吸附船对含藻水体进行过滤，使蓝藻留在过滤网上，将不含蓝藻的河水排至海河。

3.2化学法

主要的化学法有化学灭杀法，通过筛选和合成化学药剂来控制水中藻类的繁殖，通过金属离子抑制藻类的正常代谢而达到杀灭藻类的目的［3］。其他化学法还有絮凝沉降法、光降解法、光催化氧化法等。

为减轻蓝藻对海河水体的危害，在新开河、外环河等部分河段，进行除藻试验。使用复合硅酸铝除藻活性剂作为新型化学试剂，该制剂以具有高活性度、较强吸附功能的三氧化二铝、二氧化硅作载体，形成复合材料后镧铈的催化、催渗效应与硅酸铝的吸附、絮凝效应相互促进，优势互补，使除藻效力倍增。

3.3生物法

在海河蓝藻防治的除藻试验中，使用的生物法主要有生物控藻剂法和生物膜处理法。

3.3.1生物控藻剂法

复合微生物控藻剂由高效复合控藻酶和控藻微生物复合而成，复合控藻酶由多种溶藻酶和微囊藻毒素降解酶组成；控藻微生物由芽孢杆菌、放线菌、真菌、硝化反硝化菌、假单胞菌等多种微生物复合而成。复合微生物控藻剂投入水中后，控藻酶可以快速有效地针对单细胞藻（蓝藻、硅藻等）、多细胞藻（水绵等）进行靶向攻击，破坏藻细胞的细胞膜结构，使细胞质溶出死亡；同时还能有效分解藻细胞死亡后释放的藻毒素。控藻微生物能与水中的藻类争夺限制性营养元素，以解决水体富营养化问题，消灭水藻，祛除异味，降解含有大量氮磷营养积累的底泥，消除藻类产生的根源，从而使藻类缺乏营养死亡，使水体变清。另外，微生物还能分泌溶藻类活性物质，抑制藻类的再形成，使水体透明度逐渐提高，保证水体清澈。

3.3.2生物膜处理法

膜处理法是一种新型技术—强化耦合生物膜反应器。外观像纤维束，可以固定在河底，微生物附着生长在纤维的外侧表面形成多功能生物膜，由于纤维中空，反应器内生物膜的表面积可达1000～2000m2・m-3。在纤维外侧附着的微生物膜与含藻河水充分接触，使水中所含的有机物和氨氮等被生物膜吸附和降解，从而治理蓝藻，使水质得到净化。同时由于中空管只有氧气能渗透出来，可以实现自动给水体充氧曝气功能，效率是传统曝气设备的3倍［4］。

4　结束语

通过加强日常管理和多种对蓝藻治理方法的尝试，海河蓝藻得到有效控制。但由于治理方法各有利弊，环境变化也存在一定的不确定因素，目前尚未形成既经济又有持续显著效果的彻底治理蓝藻方法，还应根据实际情况，综合选择上述方法。河道蓝藻治理问题需要引起高度重视，重在预防，减少污染，加强方法研究，提高管理水平，以保障河道的优美清澈。

［1］百度百科.蓝藻［EB/OL］.http：//baike.baidu.com/ link？url=5x_VbDrxGKlSN6jRogN_F2k14KROLX5edcQ8uRi gaEcZ5JRg69donRprrSAJc4BPDwmdgzjGttTKLhjz2FGll.

［2］沈蓓杰，徐志南，余护.蓝藻防治经验浅谈［J］.渔业致富指南，2009（21）：51-52.

［3］王扬才，陆开宏.蓝藻水华的危害及治理动态［J］.水产学杂志，2004（1）：90-94.

［4］天津海之凰科技有限公司.强化耦合生物膜反应器介绍［EB/OL］.http：//www.hydroking.com.cn/product/html/？100. html.

Q949.22

A

1002-0659（2015）04-0038-02

2015-05-22

田杰（1982-），女，工程师，主要从事海河河道管理工作。E-mail：tianjie85@126.com