中國水源地水華暴發(fā)的現(xiàn)象己經(jīng)打破了地域限制,在國內(nèi)各地區(qū)均有水華暴發(fā)的文獻(xiàn)記載,特別是長江中下游地區(qū)湖泊全面富營養(yǎng)化,己成為水華暴發(fā)頻率*高的地區(qū)。與水華暴發(fā)相關(guān)的主要是藍(lán)藻和葉綠素指標(biāo),在線監(jiān)測系統(tǒng)技術(shù)均比較成熟且與國際研究處于同一水平。
水華暴發(fā)的預(yù)測預(yù)警方面,則多采用數(shù)學(xué)模型模擬湖泊或水庫的富營養(yǎng)化狀態(tài)進(jìn)而預(yù)警藍(lán)藻暴發(fā),如太湖地區(qū)在水動力學(xué)、水質(zhì)和生態(tài)系統(tǒng)動力學(xué)模型方面開展了多項(xiàng)研究,得到了多項(xiàng)研究成果,但大部分模型未對湖泊的生態(tài)動力學(xué)變化作深入研究,無法真正做到預(yù)警。
上海清淼光電科技有限公司采用深紫外光譜測量,直接通過測量藍(lán)藻或葉綠素含量,可以直觀監(jiān)測藍(lán)藻等水華藻類濃度變化趨勢,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)預(yù)警。
由于藍(lán)藻暴發(fā)過程復(fù)雜、機(jī)制不明確、影響因素多樣等限制條件的存在,至今均沒有完全成功的案例,部分曾被認(rèn)為藍(lán)藻己經(jīng)絕跡的地區(qū)重新出現(xiàn)藍(lán)藻暴發(fā)(武漢東湖),更多的區(qū)域則是在長達(dá)幾十年的治理之后仍無法根治這個(gè)問題(日本霞浦湖、中國太湖等)。藍(lán)藻暴發(fā)可以隨時(shí)間、地域、緯度而變化,暴發(fā)機(jī)理存在共同點(diǎn),但影響因素、控制措施則存在較大的差異。
存在問題與發(fā)展趨勢
對于水源地藍(lán)藻暴發(fā)的關(guān)注集中在暴發(fā)機(jī)制、風(fēng)險(xiǎn)評估、控制對策、預(yù)警預(yù)測等幾個(gè)方面,但由于藍(lán)藻暴發(fā)發(fā)生歷史成因復(fù)雜,在機(jī)理機(jī)制方面尚未形成統(tǒng)一認(rèn)知,對于暴發(fā)之后的風(fēng)險(xiǎn)評估手段、控制對策的研究也存在地域差異,而預(yù)警預(yù)測的研究理論仍在探索中。
在全球氣候變暖的大背景下,出現(xiàn)藍(lán)藻的地方越來越多,不少已經(jīng)得到控制的水體又重新出現(xiàn)藍(lán)藻暴發(fā),越來越復(fù)雜化。
有關(guān)藍(lán)藻暴發(fā)預(yù)警預(yù)測的研究*難以突破,現(xiàn)有的研究集中于模型預(yù)測,但無論是基于經(jīng)驗(yàn)?zāi)P瓦是機(jī)理模型由于其本身發(fā)展仍存在種種未知,往往對于歷史的回溯較好,但對于未來藍(lán)藻暴發(fā)的預(yù)測往往驗(yàn)證結(jié)果存在較大誤差,同時(shí)建模過程復(fù)雜、模型過于龐大不便于調(diào)控等問題也限制了這種預(yù)測模式的推開,因而未來有關(guān)預(yù)警、預(yù)測的研究更注重時(shí)效性、準(zhǔn)確性以及便于調(diào)控等方面。
通過對已經(jīng)暴發(fā)藍(lán)藻的水源地分析尋找影響藍(lán)藻暴發(fā)的內(nèi)在、外在因素,同時(shí)對未來新的水源地重心進(jìn)行調(diào)查、模擬研究,評估新水源地藍(lán)藻暴發(fā)的風(fēng)險(xiǎn),以期能為新建水源地基于藍(lán)藻暴發(fā)的調(diào)控管理提供理論支持與對策研究。在以上研究的基礎(chǔ)上,針對不同類型的水源地,提出包含監(jiān)測、預(yù)控、控藻及應(yīng)急響應(yīng)在內(nèi)的上海水源地基于藍(lán)藻暴發(fā)的控制管理體系。
因此,加強(qiáng)水源地藍(lán)藻水華的控制管理體系研究,對于保障上海市城市供水安全有著十分突出的戰(zhàn)略意義和作用。
藍(lán)藻暴發(fā)是整個(gè)水體生態(tài)系統(tǒng)嚴(yán)重退化的表現(xiàn),是水體富營養(yǎng)化累積到一定程度出現(xiàn)的不可逆轉(zhuǎn)的表現(xiàn)。
處于較嚴(yán)重富營養(yǎng)化狀態(tài)的淺水湖泊而言,浮游細(xì)菌和浮游藻類中所儲存營養(yǎng)物質(zhì)的總量遠(yuǎn)大于底泥中所持有的營養(yǎng)物質(zhì)總量。此外,大部分此類營養(yǎng)物質(zhì)被浮游細(xì)菌分解而直接進(jìn)入湖體,僅小部分營養(yǎng)物質(zhì)被輸入到底泥中。浮游細(xì)菌的分解產(chǎn)物一般可直接被湖體藻類所吸收,尤其氮的分解產(chǎn)物主要為氨氮,水生生物對其利用效率極高。這也可能是大部分此類富營養(yǎng)化湖泊氨氮濃度持續(xù)上升、藍(lán)藻暴發(fā)頻率不斷增大的關(guān)鍵原因之一。
水源地藍(lán)藻暴發(fā)預(yù)警體系初探
藍(lán)藻水華的暴發(fā)可能對當(dāng)?shù)貪O業(yè)、供水、景觀等多方面造成不利影響,不同的利益團(tuán)體對藍(lán)藻水華的關(guān)注有一定的差異,但對飲用水安全的影響*為引為關(guān)注。世界衛(wèi)生組織 (WHO)在上世紀(jì)90年代在全球范圍內(nèi)組織開展了相關(guān)的調(diào)查和研究,對藍(lán)藻水華的預(yù)警和風(fēng)險(xiǎn)管理提出了指導(dǎo)意見。
目前國際上開展藍(lán)藻水華的預(yù)警多以世界衛(wèi)生組織提出的相關(guān)資料為依據(jù)。在線常規(guī)和應(yīng)急監(jiān)測方案設(shè)計(jì)
為預(yù)防藍(lán)藻水華的環(huán)境監(jiān)測分為常規(guī)監(jiān)測和應(yīng)急監(jiān)測兩方面,其監(jiān)測的項(xiàng)目和方法各有側(cè)重。同時(shí)不僅要開展水質(zhì)相關(guān)項(xiàng)目的監(jiān)測,還應(yīng)配套相應(yīng)的水文氣象等要素監(jiān)測。為藍(lán)藻水華暴發(fā)的預(yù)警和防控提供及時(shí)準(zhǔn)確的依據(jù)。
在線監(jiān)測方案
監(jiān)測項(xiàng)目:
pH、溶解氧、化學(xué)需氧量、高錳酸鹽指數(shù)、氨氮、總氮、總磷、藍(lán)藻、葉綠素a、透明度、懸浮物、電導(dǎo)率等;
監(jiān)測項(xiàng)目:
pH、溶解氧、化學(xué)需氧量、高錳酸鹽指數(shù)、氨氮、總氮、總磷、藍(lán)藻、葉綠素a、透明度、懸浮物、電導(dǎo)率等;