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环境科学与工程进展 水体蓝藻水华的成因及控制措施
水体蓝藻水华的成因及控制措施
近年来，水体富营养化现象日趋严重。水体富营养化导致藻类异常增殖形成水华，使水体腥臭难闻，溶解氧减少，大量鱼类死亡，严重影响了水体的功能，改变了水生态环境，危害到周围居民的身体健康，影响国家、社会、经济的可持续发展。我国的许多水体已受到富营养化的严重威胁，且水华的影响范围和程度有加重的趋势。因此，认识藻类水华的形成原因，并寻求有效的防治措施刻不容缓。
1.蓝藻水华的成因
(1) 营养物质与藻类水华
丹麦著名生态学家Jorgensen 指出浮游藻类的生长是富营养化的关键过程，着重研究氮、磷负荷与浮游藻类生产力的相互作用和关系。总磷、总氮等营养盐相对充足，能给水生生物( 主要是藻类) 大量繁殖提供丰富的物质基础，导致浮游藻类( 或大型水生植物) 爆发性增殖。通常认为总氮的浓度超过0.2 mg /L，总磷的浓度超过0.02 mg /L 是湖泊、水库富营养化的发生浓度． 美国EPA 建议总磷浓度0.05 mg /L，正磷酸盐浓度0.025 mg /L 是湖泊和水库磷浓度的上限。 天然水体中的藻类进行光合作用，合成本身的原生质，临界的氮磷比按重量计为7：1，当氮、磷比小于7∶1 时，氮将限制藻类的增长，否则，磷则可认为是藻类增长的限制因素。 (2) 气象因素
在营养物质充分的条件下，光照强烈、水流缓慢、适合的水温最适宜藻类生长，其产生的污染有较强的空间差异性。 (3) 水生食物链失衡
从本质上来说，水体藻类暴发是水中营养物质过剩导致生物物种失衡的过程，是一个环境改变而导致的生物过程，要更多地从生物学的角度来考虑。自然水域中存在水生食物链，各能量层次的生物通过捕食关系而紧密联系，相互间的影响也更大。如果食浮游生物的鱼类数量减少或能力降低，将使水藻生长量超过消耗量，平衡被打破，发生富营养化。该理论说明营养负荷的增加不是导致营养化的
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唯一原因。因此，可以说水生食物链的结构失衡，是水体局部反复暴发蓝藻水华的关键因素。 2.蓝藻的预防控制措施
(1) 蓝藻毒素的去除
①物理方法。它实际上是把水体中的蓝藻毒素转移到另一介质上的方法。其去除蓝藻毒素时不破坏毒素结构，不需要考虑副产物的生成，去除效果较好。实验表明，活性炭对水体中的蓝藻毒素有很好的吸附作用，勃土矿物高岭石和蒙脱石对水溶液中的蓝藻毒素的去除率也达80%，但采用物理法去除蓝藻毒素时，必须高度重视截留或吸附后的蓝藻毒素载体的处置，应考虑这些染毒介质的无毒化处理问题，以防止造成二次污染。
②生物方法。生物法具有安全简便、无须特殊的设备、投资较少的优点，且去除率一般可达到90%以上。从天然水体中分离出的铜绿假单胞菌对蓝藻毒素有降解能力，有望在饮用水的处理中得到广泛的应用。
③化学方法。一是光降解法：研究表明紫外光强度越强，微囊藻毒素降解速度越快。二是光催化氧化法，这是一种比光降解更有效的蓝藻毒素的去除方法。光催化氧化作为一种较新的处理方法在去除饮用水中微囊藻毒素上有很好的应用前景，这种方法运行简单、易操作、能够矿化大多数的有机物，且产生有害副产物的几率很小，去除率一般可达到95%以上，是一种经济上较为合理的净化技术。 （2）蓝藻的控制措施
①超声波灭藻杀菌：主要是利用机械克以及空化效应来产生藻提破碎、细胞灭或、生长抑制等作用，实验证明20KHz、15W的超声波对螺旋藻辐射30秒，即可发现藻丝体的断裂。超声波还可以通过空化效应降解其他有机污染物和藻毒素。研究证明，低强度的超声抑藻过程中破坏了藻胆体的结构功能，干扰了叶绿素的合成途径。
②生物控制：浮游动物一方面可通过摄取蓝藻抑制其过度繁殖，另一方面可通过改变周围光线强度和营养条件间接地影响蓝藻的繁殖。应注意的是需要提高浮游动物在湖泊中的生物量和引进能够抑制蓝藻水华的大型浮游动物。如采用放养鲤缩鱼直接控制蓝藻水华的“生物操纵”法，是利用藻类吸收水体中的氮磷、鳞
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2023-02-28
