关于水华处理措施的分析

韩旭

摘要：水体的富营养化导致水面藻类疯长，产生水华现象。严重影响河流湖泊水质以及水生动植物生存，对浮萍藻类的处理迫在眉睫。现有的人工打捞，投放化学试剂等方式具有很大的局限性。从浮萍藻类的习性特征出发，寻找根源去除的有效方法，实现环境友好型的高效清除，是当今大环境污染背景下的重要需求。

关键词：水华处理；水体富营养化；现有方式；环境友好型；

前言：

社会的快速发展往往带来诸多弊端，尤其对淡水资源的影响不容忽视。处理不完全的生活污水，农施化肥等直接排进临近水源，通过地表径流，地下径流或是土壤渗透的方式进入河流湖泊等人类依赖的饮用水源等。长期大量施用化肥，过量的氮，磷会存于土壤表层，在降雨的条件下以地表径流的方式汇入河流湖泊。一部分化肥会渗透进入深层土壤，以地下径流的方式汇入河流湖泊。这些物质是导致水体富营养化，藻类产生，水华爆发的主要原因。

一、产生机理

1、特征分析

1）浮萍习性与特征

浮萍属浮萍科水面浮生植物，全草可作家畜和家禽的饲料，主要生长于浅水坑，静止的河流等水体处，其生长往往依托于适宜的温度，PH值，富含氮磷等营养盐的水体。浮萍出现时，标志着河流湖泊等水体水质状况有所好转，但过量的浮萍聚集或爆发，甚至覆盖水域的整个水面时，浮萍将阻碍水体复氧以及沉水植物及水中动物获取光照，也会导致水中动植物的大面积死亡。

2）水华成分组成

水华是淡水中藻类大量繁殖的一种自然生态现象，即水体富营养化。当工厂生产及农业生产排出的大量含氮、磷的废污水进入淡水水体后，蓝藻、绿藻、硅藻等大量繁殖，使水体呈现蓝色或绿色。

2、影响浮萍生长的因素

1）水动力对浮萍生长的影响

浮萍往往生长于浅水坑，静止的河流及稻田等浅水体处。利用数据分析的方法得出：同等补水量条件下，0.13 m/s以上的水流流速可显著抑制浮萍的生长；而在近似低流速静水水流条件下，增加补水量对抑制浮萍生长的作用不显著。所以常采取潜水循环泵加速水流流动抑制浮萍生长。

2）N、P含量对浮萍生长的影响

浮萍具有生长快、蛋白质含量高、对N、P吸收率高等特性。浮萍的耐受力与不同地区的水质指标和自身的性质有着密切的关系，对N、P吸收效果及耐受力不同。如：扬州地区的稀脉浮萍，少根紫萍在富营养化污水中生长力较为突出，对N、P含量有着较强的耐受性。

3、水华破坏水质机理

水华藻类的种类包括淡水藻类的大部分门类，其中蓝藻水华属有害水华，其影响范围广，危害大，对人类健康的危害严重，会产生异味物质，甚至产生毒素。

藻类生长极快，水中的N、P等营养盐消耗尽时，这些疯长的藻类死亡。藻类尸体在自然腐败条件下，经微生物分解的过程中，不仅消耗水中大量的溶解氧，还会产生密度较轻的绿色的黏质物漂浮在水面上，即使水体散发严重恶臭的湖靛。

4、水华与浮萍的关系

从藻类与浮萍的生存条件对比来看，两者所需营养物质相近，正常存活的水质条件相似，所以可大胆推测两者具有竞争关系。浮萍因此可用于制约藻类生存来改善水质条件。

二、处理方法

1、水华的处理，现有方法的局限性

1）人工打捞

夏季高温时水华爆发的季节，可将水面或港湾中大量堆积的水华，由各种各样的集打捞、脱水、储运于一体的打捞船，通过人工或机械的方式打捞出来，进行处置。虽然操作简单，运用较广，但需要消耗大量的人力财力物力。

2）絮凝除藻

可通过黏土絮凝来控制有害藻华。近年通过对黏土表面进行改性的方法，制备出了高效的改性黏土，使有害藻类的控制效率得到了大幅提升。投入的粘土将蓝藻吸附进行沉淀后，无法收集湖底的混合物，有引发二次污染的风险，所以在饮用水源处的使用需格外谨慎。

3）生物控藻

可以通过放养滤食性鱼类鲢、鳙，这些鱼类以藻类为食，根据食物链的循环理论，是利用自然的手法对藻类进行控制。不同水质水体都有一个能有效控制藻类水华的鲢、鳙生物量的最优值，根据鲢、鳙对藻类的摄食利用率与藻类的种类组成和生理状况、其他可利用食物的相对丰度、水温等数据进行分析判断，确定最优值，进行鱼类投放。该方法虽然符合食物链的循环规律，但鱼类对水体水质要求较高，在污染不过分严重时较适用。

2、利用浮萍处理水华

1）从浮萍的特征来看，当水质状况有所改变时，浮萍会具有较好的生长趋势，所以可以作为水质改善检测的“工具植物”，但過量的浮萍生长也会造成水体缺氧，光线遮挡等问题，所以应合理控制浮萍的生长范围，数量。浮萍除了可以吸收氮、磷等有机物净化水体外，还有遮光和降低水温的作用。另外由于浮萍的遮挡和营养竞争限制一部分藻类进行光合作用，使水体pH更稳定。另外净化水质后的浮萍可进行回收，可作饲料加工使用。

2）生物清除法具有高效抑制，环境友好的优势性特点。经过推算数据得到的浮萍投放规划是根据该地水质状况量身定制的最高效作用范围，所以清除率可参考多水域的治理成果，平均观测均可达到百分之七十至八十左右。生物治理投放的浮萍种子本身不具有任何污染性，和化学治理相比，不会改变湖泊本来的水体平衡，特别在水质受到损伤的前提下，引入外源污染物质无疑是雪上加霜。利用浮萍清理水体是从根源改善水质到达标状态，此时的水质不满足发生水华的条件，所以是一种有效的预防措施。

3、回收处理

完成净化作用的浮萍需要进行回收，它的过度繁殖也会引起水体缺氧，光线遮挡，造成沉水植物与动物死亡的弊端，及时清理投放范围内的浮萍。现阶段处理浮萍除人工船打捞方式外，已有非常成熟的自动化机械应用于市面，例如：应用离心技术分离浮萍与水，排出的过滤水重新进入湖泊，浮萍等悬浮藻类可自动被收集，可用于饲料药材的加工，发挥它的双重效用。

三、结论

我国水华泛滥的湖泊有滇池、太湖和巢湖，由于水华污染水体，产生有毒有害物质，达不到正常饮用水安全等级，甚至无法进行净化处理。因此周边的自来水厂大部分已经关闭，损失惨重，剩下的一些自来水厂水质的安全状况也令人堪忧。治理水华耗时耗力耗资，社会的快速发展应是环境友好型发展，要着眼于当下，利用现有的手段与研究资源，推广环境友好型治理措施，相信未来我国的淡水湖泊河流不会再受水华的影响，成为可利用的淡水资源。