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２.３應(yīng)急措施

上文詳細(xì)闡述了富營(yíng)養(yǎng)化湖泊長(zhǎng)效治理的系統(tǒng)措施，這些方法通常需要花費(fèi)數(shù)年至數(shù)十年才能完成，在此過(guò)程中藍(lán)藻水華的局部暴發(fā)無(wú)法避免，因此，同樣需要科學(xué)可靠的應(yīng)急處置方法．目前，常見(jiàn)的藍(lán)藻水華應(yīng)急控制方法可以分為物理法、化學(xué)法和生物法（表３）．

２.３.１物理法

物理法包括了曝氣、超聲、硬質(zhì)堤壩或軟圍隔、機(jī)械撈藻、壓力控藻、引清調(diào)度等，一般情況下只有在藍(lán)藻水華暴發(fā)時(shí)才會(huì)使用．

（１）曝氣法

曝氣法通過(guò)水氣摻混，提高水體中溶解氧濃度，并改變藍(lán)藻的時(shí)空分布格局以緩解藻類在水面堆積．曝氣法成本低、普遍適用各類水體．我國(guó)多數(shù)富營(yíng)養(yǎng)化湖泊屬于內(nèi)源污染嚴(yán)重的淺水湖泊，若采用深層攪動(dòng)，反而使沉積物中的營(yíng)養(yǎng)鹽重新回歸水柱，從而增加藻類的初級(jí)生產(chǎn)力，成功運(yùn)用基本是在深水水庫(kù)．國(guó)內(nèi)曝氣法更多是表層水曝氣，以緩解藻華時(shí)溶解氧急劇減少對(duì)水生生物產(chǎn)生的生存威脅（ＤＯ＜３ｍｇ／Ｌ），防止湖泛黑臭．

（２）超聲控藻

超聲控藻適合在有藻華聚集的小水體使用，主要依靠超聲波的“空化效應(yīng)”，破壞偽空泡，使藍(lán)藻細(xì)胞失去浮力而下沉，同時(shí)伴隨著強(qiáng)剪切力作用和羥基自由基（·ＯＨ）的產(chǎn)生，能夠損傷或氧化藻細(xì)胞．雖然較高強(qiáng)度的超聲波能夠有效去除藍(lán)藻，但同時(shí)也加速了細(xì)胞破裂導(dǎo)致藻毒素釋放，因此低強(qiáng)度超聲運(yùn)用的更多．間歇多次35ｋＨｚ、強(qiáng)度為35.3Ｗ／Ｌ的較低頻低強(qiáng)度超聲處理，會(huì)使得80％藻細(xì)胞沉降，且未造成細(xì)胞破碎．不過(guò)該方法并不能殺滅藍(lán)藻，只能短暫抑制其懸浮和生長(zhǎng)．此外，超聲控藻還具有諸多爭(zhēng)議，如造成泥水摻混從而加速營(yíng)養(yǎng)鹽釋放，無(wú)選擇性地傷害魚(yú)類或殺滅浮游動(dòng)物等．

（３）物理阻隔

硬質(zhì)堤壩或軟圍隔對(duì)大湖近岸進(jìn)行簡(jiǎn)單隔離，能夠攔截外圍藍(lán)藻涌入湖灣，防止臭味影響周邊人居，攔截率可達(dá)50％．該方案實(shí)質(zhì)阻礙了湖岸與內(nèi)湖系統(tǒng)的物質(zhì)、能量和信息流交換，堆積在湖面的水華依舊會(huì)聚集在堤壩或圍隔外，而藻華的生態(tài)危害并不能被減輕或避免，且堤壩建設(shè)成本高、圍隔壽命有限，在水位激增或風(fēng)浪過(guò)大時(shí)，藻華依舊能夠越過(guò)“防線”入侵湖岸帶．

（４）機(jī)械撈藻

機(jī)械撈藻是目前最為普遍、成熟的應(yīng)急方法，通過(guò)打撈堆積在近岸帶的藍(lán)藻，以解決“表觀藻華”，削減次生災(zāi)害．值得肯定的是，這種簡(jiǎn)易的方法幾乎不會(huì)產(chǎn)生生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)，但撈藻并不能實(shí)際解決藍(lán)藻水華問(wèn)題，近岸帶藍(lán)藻可能會(huì)減少，但大湖面藍(lán)藻華仍會(huì)源源不斷補(bǔ)充，且除藻成本十分昂貴．雖然現(xiàn)有技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)較好的藻水分離，如磁分離，使藻密度去除率超過(guò)90％，但有限的打撈量對(duì)湖體本身的影響很小．太湖原位的實(shí)驗(yàn)表明當(dāng)打撈量大于50％時(shí)，藍(lán)藻生長(zhǎng)速率在15天內(nèi)得到有效抑制，而現(xiàn)有的打撈強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于該值，還有可能會(huì)陷入越撈越長(zhǎng)的尷尬境地．

（５）壓力控藻

壓力控藻是基于對(duì)藍(lán)藻偽空泡特性及其浮力調(diào)節(jié)機(jī)制的認(rèn)識(shí)，通過(guò)施加0.4～0.7ＭＰａ壓力使水華藍(lán)藻偽空泡破裂，沉入湖底，從而避免在湖面團(tuán)聚堆積、形成藻華．已有研究中，壓力控藻成功用于Ｃｈｌ．ａ濃度達(dá)到250～8000μｇ／Ｌ的藻水中，藻類去除（下沉）率達(dá)到90％，但下沉的藍(lán)藻能否消亡還取決于湖底的光照條件，此外沉降在底層的藍(lán)藻會(huì)造成厭氧環(huán)境，造成營(yíng)養(yǎng)鹽釋放，可能再度增加水質(zhì)惡化風(fēng)險(xiǎn)．

（６）引清調(diào)度

引清調(diào)度和先前提到的引水沖刷類似，不同的是引水沖刷旨在加速湖泊水體更新迭代、縮減水齡，以緩解富營(yíng)養(yǎng)化狀態(tài)；而引清調(diào)度則是在藍(lán)藻水華暴發(fā)時(shí)，在短時(shí)間內(nèi)調(diào)度大量清潔水源，通過(guò)稀釋沖刷，降低藻密度，以緩解大湖近岸帶的藻華，減輕危害．

２.３.２化學(xué)法

化學(xué)方法通過(guò)殺滅或抑制藻類生長(zhǎng)，對(duì)藻華的控制效果更為直接，通常比物理方法見(jiàn)效更快，持續(xù)時(shí)間也更長(zhǎng)．Matthijs等曾綜述了包括除藻劑、銅基殺藻劑、氯化鉀在內(nèi)的常用殺／抑藻劑，以及天然化合物或其提取物、Ｌ?賴氨酸、血根堿、納米材料、過(guò)氧化氫和其他氧化化合物等具有殺／抑藻效益的新興材料或藥劑的控藻效果．其中，控制一定劑量的過(guò)氧化氫，不僅能夠選擇性地破壞藻細(xì)胞使其死亡，對(duì)裂解產(chǎn)生、常規(guī)藥劑無(wú)法降解的藻毒素也有很好的氧化性能，而且?guī)缀醪粫?huì)在環(huán)境中留下化學(xué)痕跡．過(guò)氧化氫的適用性也很強(qiáng)，不僅適用藻華暴發(fā)前期的預(yù)防和暴發(fā)時(shí)的臨時(shí)應(yīng)急控制，還可以在藻華暴發(fā)后治理黑臭湖泛，或在藍(lán)藻越冬時(shí)削減其生物量，以減輕來(lái)年的生長(zhǎng)強(qiáng)度．

２.３.３物化法

物理化學(xué)方法主要利用明礬、氯化鐵、殼聚糖等混凝劑，但不同于上文提到的原位鈍化，這里主要借助它們的絮凝性能，將水柱中的水華藍(lán)藻迅速聚集，并使其沉入湖底．這之中也存在諸多問(wèn)題，如：金屬鹽存在潛在毒性，硫酸鹽會(huì)刺激富營(yíng)養(yǎng)化，氯化鐵效果缺乏穩(wěn)定性等．相比之下，殼聚糖的性能更優(yōu)，對(duì)藻類的去除率超過(guò)80％，且同樣具有殺藻或抑藻活性，能夠加速藻細(xì)胞的裂解，在沉入底泥后能夠有利于藻毒素的生物降解；可能的弊端是對(duì)浮游動(dòng)物群落造成影響，目前已被證明可以在半年內(nèi)恢復(fù)．

２.３.４生物法

上文討論的非經(jīng)典生物操縱也可以作為生物方法用于應(yīng)急控制藻華，此外微生物控藻因其控藻的特異、安全等特性已有相關(guān)研究．微生物主要通過(guò)真菌寄生、病毒侵染、真菌或放線菌分泌溶藻活性物質(zhì)、原生動(dòng)物攝食，或營(yíng)養(yǎng)競(jìng)爭(zhēng)、限制光合作用等機(jī)制實(shí)現(xiàn)控藻．微生物控藻尚處于初級(jí)階段，雖然已有利用ＥＭ菌降低圍隔水體內(nèi)70％藍(lán)藻的報(bào)道，但實(shí)際的失敗案例居多，成功的規(guī)模運(yùn)用及其影響研究較為少見(jiàn)。

３總結(jié)與展望

圍繞藍(lán)藻水華發(fā)生與防治已形成了一些重要理論和認(rèn)知，為藍(lán)藻水華防治提供科學(xué)依據(jù)，但是湖泊生態(tài)系統(tǒng)所涉及的環(huán)境影響因素和生物類群多樣復(fù)雜，人們?cè)趹?yīng)對(duì)藍(lán)藻水華問(wèn)題時(shí)，往往忽略了關(guān)鍵控制因子，并在實(shí)踐中顯得迷茫．本文基于已有的理論認(rèn)知和藍(lán)藻水華治理實(shí)踐案例，繪制了藍(lán)藻水華防控方案示意圖（圖１）．營(yíng)養(yǎng)鹽是導(dǎo)致水華藍(lán)藻過(guò)度增殖的主要原因，水體氮磷濃度如果降低到一定程度，藍(lán)藻水華就會(huì)自然消失．雖然氮磷都會(huì)在湖內(nèi)沉降和積累，但氮會(huì)因反硝化作用自然轉(zhuǎn)移出水體，而磷會(huì)在湖內(nèi)一直積累，形成內(nèi)源污染，在很長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)維持湖泊內(nèi)藍(lán)藻水華，因此控磷是關(guān)鍵．水體ＴＰ濃度降低到0.02ｍｇ／Ｌ以下，水華發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)就很低．

在目前流域高強(qiáng)度人類活動(dòng)和氣候變化的雙重影響下，我國(guó)湖泊外源污染治理可能十分漫長(zhǎng)，大多數(shù)湖庫(kù)水體ＴＰ濃度很難降低到0.02ｍｇ／Ｌ，因此需要優(yōu)化生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，加強(qiáng)生物調(diào)控措施，達(dá)到降低藍(lán)藻水華強(qiáng)度的目的．湖泊水體ＴＰ濃度處于0.05～0.15ｍｇ／Ｌ之間，藻型和草型的狀態(tài)都可能存在；如果外源負(fù)荷已經(jīng)削減到了模型所預(yù)測(cè)的程度以下，湖庫(kù)水質(zhì)仍無(wú)改善，需要對(duì)沉積物ＴＰ含量高的區(qū)域進(jìn)行內(nèi)源污染削減．生態(tài)修復(fù)和食物網(wǎng)調(diào)控只有在滿足邊界條件的前提下才能適當(dāng)進(jìn)行．深水湖泊和淺水湖泊的策略是不同的，淺水湖泊最有效的方法是去除大部分雜食性魚(yú)類并恢復(fù)沉水植被，深水湖泊通過(guò)增加肉食性魚(yú)類控制食浮游動(dòng)物魚(yú)類，從而提高浮游動(dòng)物對(duì)藻類的捕食能力．其他生物調(diào)控方法，包括非經(jīng)典生物操縱、貝類控藻、魚(yú)貝組合控藻等也可以在局部水域開(kāi)展．此外，調(diào)控生態(tài)水位與暢通水系是湖泊恢復(fù)與抑制藍(lán)藻的重要舉措．如果水體交換速度小，藍(lán)藻水華暴發(fā)風(fēng)險(xiǎn)高，需要做好預(yù)測(cè)預(yù)警和應(yīng)急處置準(zhǔn)備．應(yīng)急防控僅是藍(lán)藻水華防控補(bǔ)充手段，不應(yīng)過(guò)度采用．依據(jù)長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)確定重點(diǎn)防控區(qū)，根據(jù)預(yù)測(cè)預(yù)警結(jié)果適時(shí)實(shí)施防控措施．湖泊富營(yíng)養(yǎng)化控制和藍(lán)藻水華防控是一個(gè)長(zhǎng)期而艱巨的系統(tǒng)工程，必須采取流域污染控制和湖內(nèi)行動(dòng)緊密結(jié)合的治理途徑．同時(shí)湖泊水質(zhì)與水生態(tài)的長(zhǎng)期跟蹤監(jiān)測(cè)，及其水質(zhì)和水生態(tài)預(yù)測(cè)模型的構(gòu)建，為動(dòng)態(tài)調(diào)整治理方案和措施提供依據(jù)，這是保障湖泊治理和藍(lán)藻水華防控長(zhǎng)期有效的關(guān)鍵所在．此外，還需要專業(yè)學(xué)者與湖泊管理者提升互動(dòng)結(jié)合程度，并能隨著研究認(rèn)知水平的提高，不斷調(diào)整與完善治理策略和具體措施．