富營養化是當前我國水庫的水質管理中的主要環境問題,富營養化水體中發生的「水華」,既對飲用水安全和公眾健康產生威脅,又導致水體生態系統功能退化。近日,據多家媒體報導,湖北安陸市解放山水庫發生了「水華」,自來水變成了「綠茶」,影響到了讓主城區20萬人口的飲用水供應。
據澎湃新聞報導,4月26日晚,安陸市委宣傳部相關負責人表示,安陸「水華」現象產生主要有三方面原因,第一是今年開年以來,安陸一直沒有明顯降水,府河水質缺乏流動性;第二,近期氣溫升高,是裸藻水華暴發的高峰期;第三,府河沿線工業汙水直排已經整治完成,但生活汙水直排現象仍然存在,多種因素疊加導致此次「水華」暴發。[1]
湖北安陸近日的天氣預報。圖/天氣網
從公開資料來看,此次水華是從3月中下旬開始的,至今已經有1個月。據悉,這也是安陸市解放山水庫建庫、有水文記錄以來第一次出現「水華」現象。
所謂水華,是指是水體藻類大量生長或聚集並達到一定濃度的現象,是水體富營養化和特定條件綜合作用的結果。能夠形成水華的藻類有藍藻、甲藻、硅藻、隱藻、綠藻、裸藻等,其中,藍藻、甲藻水華比較常見。此次在湖北的「綠茶」水華,就是其中的裸藻。[3]
裸藻。圖片來源/Wikipedia
裸藻,又被稱為「綠蟲藻」,是古代原生動物眼蟲的植物學名稱,它們的細胞含葉綠素的葉綠體,能夠進行光合作用,自己製造營養。裸藻運動能力非常強,常常清晨容易浮上來,白天光合作用時往往佔據了水體的表層和次表層;它對環境變化也很敏感,一旦遇到天氣突變,往往大量死亡,造成水體更嚴重的汙染。
裸藻的水華,水色可能是多樣的(綠色、藍綠色、紅褐色、醬油色都有可能),所以不太容易識別。公開報導顯示,此次湖北解放山水華事件,是直到4月25日通過專家現場檢測來判定出來主要是裸藻所致。
2012年的一篇研究顯示,2006-2008年對湖北境內的4座水庫的大型浮遊植物群落結構和多樣性進行的周年研究顯示,4座水庫共鑑定出浮遊植物215種,裸藻門中囊裸藻(Trachelomonas)則廣泛分布於深水層中。[6]
上圖:衛計委官網關於批准裸藻作為新食品原料的公告。來源/網絡
另外,對於水產養殖業來說,裸藻水華也常常是導致養殖戶經濟損失的重要因素。裸藻大量繁殖時會造成池塘水質惡化,影響養殖品種生長。有研究表明裸藻藻體大量死亡時,會分解產生一種毒素,嚴重時可造成養殖品種中毒甚至死亡。[5]
正所謂「流水不腐」,裸藻水華多發生在靜水、有機質豐富的小水體,水庫、河溝、江河等較少見。裸藻適宜生存的溫度範圍很廣,水華形成的適宜溫度為20-35℃,生長時間橫跨春、夏、秋三個季節。湖北進入3、4月份以後,氣溫升高,而裸藻水華6、7、8、9月份生長最旺盛,全年持續到11月份還可能暴發。在頭痛醫頭、腳痛醫腳之後,如何進行源頭防治?所以,今年接下來的情況還令人擔憂。
目前,無論是安陸市官方通報的「備用水源地徐家河調水350萬立方米、自來水加大消毒量 、環保部門加大沿河整治力度等措施」來看,還是「弄兩個籃子裝雞蛋」的增加一個水庫的做法,都只是治標之策。
這起飲用水水源地突發環境事件給我們敲響了警鐘。民舍本而事末則不成;君子務本,本立而道生。因此,中國綠髮會小編建議:對於水華的治理,應該考慮治本。為此,我們提出幾條件建議,供有關方面參考。
富營養化的水體中,過量的氮、磷等營養物質主要來自未加處理或處理不完全的工業廢水、以及生活汙水、有機垃圾和家畜家禽糞便以及農施化肥(其中最大的來源是農田上施用的大量化肥)。農藥化肥的過度使用,與水庫富營養化、裸藻水華暴發難逃因果關係,甚至可以說是水華產生的最重要的物質基礎。往往,化肥流入會導致溪流和湖泊中的藻類大量繁殖,從而導致缺氧和其他生態環境問題。
中國綠髮會小編還發現,有一篇對不同藻類水華的生態學原因的研究顯示:裸藻水華的發生與高的總磷含量(約2.08 mg/L)和低的氮磷比(約7.3)有顯著關係。該研究建議:對於藻類水華的控制應以預防為主,重點是調節控制好水質。[8]
從原則上來說,要防患於未然,因此源頭控制非常重要。裸藻水華重點在於防、不在治。一般裸藻水華要在水體富營養化的情況下才會出現,平時的調控是有效杜絕水華的方法(孫逢振,2014)。
(二)可以考慮對裸藻的工業利用。我國應該加大這方面的研究和技術應用。比如,從2005年開始,總部位於東京的Eugena公司開始銷售以Eugena為基礎的食品和飲料產品。2015年,科學家Ellis O'Neill博士和Rob Field教授對裸藻進行了轉錄組測序,發現裸藻有一整套新的、未曾進行分類的基因,可以製造出新形式的碳水化合物和天然產物。[11]
在我國,2013年10月30日,我國國家衛生和計劃生育委員會發布了《關於批准裸藻等8種新食品原料的公告》[2013年第10號] 批准裸藻為新食品原料。另外,裸藻也可能作為潛在的燃料來源,也可以在未來用於豬、牛、羊、狗、馬等畜類的飼料。
(三)增加水的流動。一篇研究顯示,流速是決定漢江下遊春季藻類生長的關鍵的動力學因子,藻類濃度與流速的倒數成指數關係(王紅萍等. 2004)。
上圖:安陸市政府發布的最新情報。來源/安陸網
(四)湖北水華事件在2019年春季暴發,但是其發生絕非偶然,此前已有明顯徵兆。從量變到質變是一個過程,所以平時的防微杜漸、汙染治理非常重要。比如,對於此次「綠茶」自來水的公開報導已顯示:長江流域水資源保護局官網公示的長江水資源質量歷年各月份的公報顯示,溳水(府河)安陸飲用水源2016年1月至2019年4月水質未能穩定達標,存在較大波動,其中,氨氮、總磷出現多次超標。2016年11月、2018年3月,水質還曾顯示為劣V類。
(五)汙染防治和溼地保護與修復:生物學防治。對於受到汙染的水源地及流域,生態化工程措施比較複雜, 包括沉水植被的恢復、漂浮植物的恢復、水生動物的生態恢復以及人工溼地建設等。恢復河岸植被,利用蘆葦等挺水植物提高水域淨化能力,恢復河道天然溼地。利用生物膜自淨原理在河道內鋪設一些卵石, 進而改變水環境生態鏈結構的單一性。生態化的工程應該結合使用, 綜合各方面的作用達到對汙染水體的淨化(王紅萍等. 2004)。生物操縱法也是國外常用的方法,比如投放魚類,攝食浮遊植物。
希望這次事件能引起有關方面的深刻反省,並積累治理和管理經驗,供全國其他省市飲用水源地的管理參考,讓老百姓喝上放心的水。
文/Ellean 核/Linda 編/Angel
【參考連結】
1. 湖北安陸:解放山水庫首次發生「水華」,已計劃設置備用水源2. 彭亮. 水庫藍藻水華監測與管理[M]. 中國環境科學出版社, 2011.
3. 劉國祥. 水產養殖池塘裸藻水華的特點、危害和調控[J]. 中國水產, 2009(2):59-60.
4. 孫逢振. 水產養殖中裸藻水華的防治[J]. 漁業致富指南, 2014(21):53-53.
5. 周一鳴, 朱仙珍. 池塘裸藻水華綜合防治技術[J]. 漁業致富指南, 2009(17):32-32.
6. 呂光俊, 熊邦喜, 陳朋. 華中地區4座不同類型水庫浮遊植物的群落結構和多樣性[J]. Ecology, 1997, 78:, 2012, 7(1):690-699.
7. 楊保國, 阮松樹. 池塘裸藻水華的防治[J]. 農村科學實驗, 2009(7):38-38.
8. 苗曉青. 池塘不同藻類水華形成的生態學原因探討[J]. 安徽農業科學(21):12899-12901.
9. 林啟才, 劉德富, 黃鈺鈴. 河流水華暴發成因分析及其生態恢復研究初探[J]. 人民長江, 2007, 38(11):127-128.
10. 李廣鳳. 淡水池塘裸藻水華的特點 危害和調控[J]. 現代農村科技, 2014(10):38-38.
11. O'Neill, Ellis C.; Trick, Martin; Hill, Lionel; Rejzek, Martin; Dusi, Renata G.; Hamilton, Christopher J.; Zimba, Paul V.; Henrissat, Bernard; Field, Robert A. (2015). "The transcriptome of Euglena gracilis reveals unexpected metabolic capabilities for carbohydrate and natural product biochemistry". Molecular BioSystems. 11 (10): 2808–21.
12. 王紅萍, 夏軍, 謝平, et al. 漢江水華水文因素作用機理--基於藻類生長動力學的研究[J]. 長江流域資源與環境, 2004, 13(3).
(本文原標題:《綠會五建議|湖北一水庫裸藻水華爆發,百姓飲用水變"綠茶"》)