2008年4月14日,太湖流域管理局發布消息說,根據他們目前掌握的情況,在太湖的西部和南部已經發現了大面積的藍藻。該部門的領導表示,今年太湖藍藻肯定會再次大規模暴發。在我國,藍藻的大面積暴發并不只局限在太湖流域,滇池等一些主要水域都面臨藍藻暴發的危機。藍藻的暴發一再影響這些流域的人民生活,對于藍藻的治理卻一直以來都沒有取得大的進展。那么,藍藻是什么?它怎么變成危害的?怎樣科學治理藍藻?在藍藻治理方面怎樣才能避免走彎路呢?
藍藻、水華及其危害
?藍藻是對藍藻門植物的籠統叫法,包括色球藻和藻殖段兩綱。藍藻是一種原始、古老的植物,除了含葉綠素a(不含葉綠素b)、葉黃素和胡蘿卜素外,還含有藻膽素(藻紅素、藻藍素和別藻藍素)。因藻藍素含量較大,因此細胞大多呈藍綠色,故藍藻又稱藍綠藻;又因為大多數藍藻的細胞壁外面有膠質衣,有人也稱藍藻為粘藻。太湖暴發藍藻,水體黏稠、發臭,就與這藍藻的膠質衣有關。
藍藻在地球上生存了33億~35億年,目前,已知藍藻有1500多種,分布十分廣泛,遍及世界各地,但主要為淡水種類。除少數藍藻能夠生活在60℃~85℃的溫泉中外,大部分藍藻生存的溫度在30℃~40℃之間。不過,僅溫度適宜并不會造成藍藻暴發,水體中存在大量氮、磷等營養物質,且水體不流動,再加上適宜的溫度,是造成藍藻暴發的主要原因。
藍藻暴發時,會在水面形成一層藍綠色帶腥臭味的浮沫,被稱為“水華”,也有人稱為“綠潮”(以區別海洋發生以褐藻為主的“赤潮”)?!八A”的出現,會加劇水質惡化,對魚類等水生動物,以及人、畜均有較大危害,嚴重時會造成魚類缺氧死亡。
更為嚴重的是,藍藻中有些種類(如微囊藻)還會產生毒素,大約50%的“綠潮”中含有毒素,是肝癌的重要誘因。這種毒素非常耐熱,不易被沸水分解,飲用被藍藻毒素污染的水源對人體健康極為不利。
治理藍藻的技術措施
目前,我國治理藍藻的方法概括起來有以下幾種:
第一,生物防治法。藍藻是淡水魚類的食物,花鰱或白鰱每增長1公斤體重就能“消滅”40~50公斤藍藻,因此可以通過投放此類魚苗治理藻類,防止藻類暴發。從放魚苗到捕撈上岸,一條鰱魚一共能吃掉60公斤左右的藍藻。有人測算,向太湖投入價值1億元、大約2.8億尾鰱魚苗就可有效控制太湖藍藻的發生。但是如果水華污染嚴重,魚類無法生長,形不成大的種群,還是難以控制藍藻大規模暴發。
第二,生物浮床法。利用吸附藻類的植物和其他生物控制水體中的營養物質,抑制藻類過量繁殖,從而建立生態平衡系統。在人工浮床上,用人工方法讓水上長出美人蕉、水葫蘆、旱傘草等等水生植物,既能吸收水體中的氮磷等污染因子,又可抑制藍藻生長。
第三,機械撈法。這是最原始和傳統的辦法,即用人力連水帶藻一起撈出,在無錫水源口就是采取這個辦法。為了提高速度,也有人發明了自動金屬膜過濾器,在動力船緩慢行駛過程中,通過金屬膜不停轉動,把所有藍藻都打撈上船,打撈速度是人工的上千倍,在打撈過程中,增加了絮凝、沉降、氣浮、推流、收藻等多功能。優點是打撈徹底,缺點是對于大面積藍藻治理仍難奏效。
第四、化學法。即用化學藥物殺滅,一般用硫酸銅。早期治理海洋赤潮也常用硫酸銅, 效果較好。但二價銅離子對生物幼體具有致畸性, 并引起餌料藻類的嚴重脫落;同時, 硫酸銅具有毒性,會破壞水體正常的生態系統, 因此對化學滅藻應持謹慎態度。
第五、微生物菌除藻。將活性污泥中的有益菌種進行菌群篩選、分離出來,噴霧干燥后獲得高密度菌粉,再通過工廠化大規模生產,附著到專利填料上,形成高效處理系統。在上海的試驗顯示:河道治理前水體呈暗黑色,水體富營養化現象嚴重,沒有水生動植物生長。經過12天治理,治理段水質明顯改善,水體清澈無異味。
第六、高強磁滅藻,即應用高強度磁場殺藻。有人發現,在磁場強度為3700高斯的高強磁水處理器的作用下,水體中藻類數量由50萬個/mL降到5萬個/mL,藍藻基本消除;水體溶氧量和透明度分別由原來的2.40mg/L、40cm提高到7.20mg/L、75cm,水體質量明顯改善。這個方法的缺陷是成本高,不能對大范圍藍藻進行處理。
第七、工程疏浚法。即引入活水,如長江水,利用大水量將藍藻連同發臭的湖水沖進海洋。特點是能夠對大面積藍藻進行治理,缺點是沒有從根本上治理,是將污染轉移到別的地方。不宜大規模提倡。
應當說,上述治理方法都是在末端上治理,是治標不治本的“下策”,滇池花費48億治理污染卻失敗了,說明了人工治理措施的局限性很強。盡管采取以鄰為壑的做法,引長江水沖洗太湖或巢湖,將污染一沖了之,可以得到暫時的緩解,但那僅是將污染轉移到近海而已,由藍藻變成褐藻,由水華變成赤潮,最終污染沒有治理,反而愈演愈烈??茖W的治理措施是,下大決心,采取強有力措施,切斷工業、生活污水、農田氮磷等污染源,使水體流動起來。待污染源中斷后,尊重自然的選擇,實行生態自我修復,僅輔以必要的人工治理措施。
慎提藍藻產業化
藍藻的蛋白質含量比任何一種食物都要高,除此之外,藍藻還含有重要脂肪酸、亞麻酸、脂質、核酸(脫氧核糖核酸和核糖核酸)、維生素B群、維生素C、E和植物元素。通過一定的技術利用藍藻制作成的食物,被形容為“益生食品”和“超級食品”。但是,從水華中提取的藍藻制作食物需要小心,因為水體中還含有重金屬、藍藻毒素等有害物種。
另外,藍藻藻體內含有大量的氮磷等營養物種,本身就是很好的肥料。所需技術只是將藍藻有效絮凝、沉降、和大量收集,并輔助以常規的肥料制作技術。事實上,已經有很多農民在利用這種簡單的技術把藍藻制作成有機肥料。
看到藍藻的這種特性,有專家針對藍藻的大面積暴發,提出了“變廢為寶”的建議——建立藍藻產業鏈。這樣的提議看似充滿了誘惑力,事實上有很多地方是我們必須要謹慎對待的:一,對于一個產業來說,藍藻的供應量無疑是不足的;二,生產出的肥料是否能做到物美價廉,受到農民的歡迎;三,由藍藻制作而成的食品,是否能得到消費者的認同?
所以說,應慎提產業化,畢竟利用污染的藍藻做產業有其局限性,如制作出來的食物就不能進入食物鏈;只有制作肥料,但其中的重金屬等也不好處理。就目前來說,可以發展一些圍繞湖水污染處理的環保產業,但是,治理好了,這些產業生命也就結束了。
如果真的要搞產業,倒不如將這些費用用于開發上游的有機種植產業,如建立沼氣池,進行廁所革命、廚房革命、養殖業革命、種植業革命,引導城市人群科學消費,多花的錢對自己來說是買了健康,對國家來說是治理了污染,而且,這個產業是有生命力的,是可以持續發展的。因此,不要在末端的藍藻上做文章,而應在源頭的重要污染物治理、有機種植和有機產品市場開發上做文章。
防止和緩解的對策建議
造成河湖污染的原因很多,但主要有兩個方面:首先是沿流域的工業污水排放,各種垃圾未能集中處理;其次是農田使用的大量化肥和農藥隨雨水流入河湖。在飲用水源頭,經??吹嚼S處堆放,不能集中處理,特別是發達的餐飲業造成殘羹剩飯亂倒,長期下來釀成了水體富營養化。更嚴重的是,一些露天廁所,如幾百人甚至上千人學校的糞便不經過處理,直接排放河道(北京密云水庫上游不久前還采取這種方法),隨后隨雨水排入河湖,造成水體污染。在城市里,一些老城區排污管道和雨水管道多數是共用同一根管道。一到雨天,尤其是下大雨的時候,這種“同流合污”的管道就會將大量的污水排入河湖,導致水體富營養化污染。
要從根本上治理藍藻污染,必須從源頭上下功夫,即杜絕藍藻的營養,“餓”死它們。在實施上述工程以及人工治理藍藻之前,首先應當將經費集中到“斷源”上來,如在城鎮建立污水處理廠,對工廠實行關停并轉,實現達標排放,農業實行有機種植,以農家肥替代化肥。只有源頭控制了,在下游才能上人工措施,否則只能是邊治理,邊污染,治理趕不上污染。
具體建議如下:
第一,源頭控制,流域治理,在水源地上游改化肥農業為有機農業。有機肥是風險最小的、成本最低的“緩施肥”,對土地有很好的呵護作用,而且有機種植的產品價格遠高于無機種植。
第二,上游工廠關停并轉,嚴格達標排放,加大處罰力度,不能讓企業再帶著僥幸心理繼續下去了,現在的情況是交罰款比買污染物處理設備要合算得多。
第三,上游小城鎮和小城市上馬污水處理廠,上游村莊發展沼氣村落,使人畜糞便不露天、不下水、無蠅化,有機肥料直接返回農田。
第四,改變經濟發展模式,加大環境保護力度。重在考核官員,將環境保護效果與其政績結合起來。
第五,恢復天然濕地生態系統,在重要流域退耕還濕,恢復天然濕地植被,拒絕使用外來入侵物種,尤其在防治水體藍藻污染時,要避免二次污染或生物入侵。
第六,政策補償,平衡利益。發展替代生計,將治理費用的一大部分用來發展上游“斷源”的替代生計,引導農民致富,和城市理性消費,保護生態環境,而不是將大量的經費用于在下游藍藻或水體上小打小鬧。
國外治理水華的成功做法
芬蘭是“千湖之國”,在廢物的有效控制與循環利用、水資源的可持續管理、空氣和水的環境監控、衛星遙控系統等領域都處于世界領先地位。芬蘭提倡水資源循環利用和廢物有效控制是非常正確的,這個在中國也有現實意義。
日本早在1979年就實施湖泊富營養化防治條例,內容已包括工業企業排放管理、含磷洗滌劑禁用、氮磷排放控制等,并明確了縣、市、町、村,企業家,縣民的責任,十分具體詳細。
澳大利亞在河流湖泊富營養化治理過程中采用了整體流域管理模式,其決策不以某個州,而是以整個流域的總體利益為基礎。
在美國,為解決流域中各行政區域間的矛盾,湖泊最高管理機構可以考慮由流域內各行政區分別派員組成。例如,五大湖的最高管理機構就是國際聯合委員會。委員會由美國和加拿大政府各委派3名代表組成,委員會下面再設立為委員們服務的具體工作班子。此外,在控源政策的實施過程中,尋求當地民眾的支持也相當重要,一旦當地農民理解了土壤磷固定作用對湖泊富營養化控制的意義之后,執行情況就順利得多。圣約翰斯河水資源管理局主要制定了4項恢復措施,包括降低外源磷輸入、建造人工濕地、生物防治、水生植被恢復等,在治理過程中外源性磷的削減被認為是水體透明度提高的主因,隨后生物操縱法的效果顯現,水生植被也能夠長期生存。這個方案能夠成功實施的前提條件是先切斷營養源,尤其是磷。
(責任編輯 劉?。?/p>