湖泊富营养化与蓝藻水华

第二章　湖泊富营养化与蓝藻水华

1. 我国湖泊富营养化的现状

国际经济发展合作组织（OECD）将“水体中由于营养盐的增加而导致藻类和水生植物生产力的增加、水质下降等一系列的变化，从而使水的用途受到影响”的现象定义为湖泊的富营养化，并给出了相应的评价标准。在随后的二三十年间，湖泊的富营养化水平作为评价水体营养状态的标准而被广泛地应用。有研究表明：我国66%以上的湖泊、水库处于富营养化的水平，其中重富营养化、超富营养化占22%。湖泊富营养化的后果就是藻类的过度繁殖，产生大量有毒、有害物质，过度繁殖的藻类衰亡腐败后又消耗了水体的溶解氧，水质急剧恶化，对水产养殖、饮用水安全造成了巨大危害。水体的富营养化在我国多数湖泊中已处于相当严重的水平，具体状况如下：

（1）五大淡水湖均已具备发生富营养化的条件。湖水营养盐均已达到或超过了氮磷富营养化发生的阈值浓度。目前太湖和巢湖已整体进入富营养化状态，部分湖区已达严重富营养化水平。其他三湖只要某些条件一具备，水体的富营养化现象就会显露出来。

（2）城市湖泊富营养化严重。城市湖泊地处人口密集区，大量生产、生活废水入湖，其特征表现为总氮和总磷浓度异常高；透明度很低，叶绿素浓度极高。

（3）中型湖泊大部分均已处于富营养化状态。中型湖泊的氮、磷浓度已接近或超过富营养化发生的阈值，同时换水周期较长，所以大部分湖泊已进入富营养化状态，部分水体已达重度富营养化程度，如滇池、洱海等。

因此，我国湖泊已经普遍面临富营养化问题，富营养化和藻类水华已成为我国水环境热点问题。

2. 水华的分类：

以下按优势种群将淡水水华进行分类

（1）隐藻水华。这是我国池塘养鱼常见的一种水华，其出现频率在各地肥水中可达到80%~100%，次优势种为小环藻（Cyclotella）、蓝隐藻（Chroomonas）和绿球藻的一些种类，水色为褐色、红褐、褐绿和褐青，全年都可出现。

（2）膝口藻水华。这是鱼池夏季肥水最常见的水华，优势种为扁型膝口藻（Gonyostomum depressum），次优势种为隐藻和裸甲藻，有时绿球藻类也较多，水色褐青或褐绿。

（3）裸甲藻水华。这是由蓝绿甲藻（G. cyaneum）大量繁殖引起的，在江浙和广东肥水中较常见，夏秋季出现较多。夏季可与扁型膝口藻共存。水色褐绿、褐青或铁灰，水面长有云雾状蓝绿色斑团，鱼农称为“转水”。

（4）角藻水华。优势种常为飞燕角藻（Ceratium hirdndinella），水色呈不均匀的黄褐色，可见到飞燕角藻集群的浓褐色斑块。

（5）颤藻或席藻水华。由颤藻属或席藻属的某些种类形成的水华，多在夏季出现。水色蓝绿到灰绿，但个别种类可引起特殊的水色，如孟氏颤藻（Oscillatora moeegeotii）水华常呈黄褐色，微红颤藻（O. rubesens）水华呈红色，泥褐席藻（Phormidium luridum）水华呈红褐色。

（6）鱼腥藻或拟鱼腥藻水华。由螺旋鱼腥藻（Anabaena spiroides）或其他鱼腥藻属种类以及拟鱼腥藻引起的水华。优势种极为突出，可占生物总量的95%以上，水色蓝绿或深绿，可见到翠绿色絮纱或蓝绿色浮膜，常在夏季出现。

（7）微囊藻水华。优势种为铜绿微囊藻或惠氏微囊藻，水色蓝绿、深绿或黄绿发白，铜绿微囊藻水华水面常有蓝绿或黄绿色浮膜，主要在夏秋季出现。

（8）尖头藻水华。水色蓝绿或黄绿，水面常有浮膜，夏季或初秋出现。

（9）微型蓝球藻类水华。由蓝球藻目一些极微型种类引起的水华。优势种常为蓝球藻（Chroococfus）、棒条藻、蓝纤维藻、黏球藻和平裂藻等属的种类，水色深绿、蓝绿或褐绿。

（10）团藻目水华。通常由衣藻、四鞭藻、空球藻和实球藻等形成的水华，水面常有绿色浮膜。

（11）绿球藻目水华。通常由小球藻、栅藻、四角藻、十字藻、绿球藻和空心藻等形成的水华，水色绿或黄绿，透明度较大，通常在浅水和常施化肥的鱼池出现。

（12）裸藻水华。主要由红裸藻形成水华，水色绿中发红，有时为绿色或红褐色，水面通常有红色浮膜。

（13）囊裸藻水华。通常由棘刺囊裸藻和旋转囊裸藻等形成水华，水面烟灰或红褐色。

（14）硅藻水华。主要由小环藻、针杆藻、舟形藻和菱形藻等形成水华，绿球藻通常也有较多的数量。水体呈褐色，透明度较大，多在春秋季出现。

（15）金藻水华。常由棕鞭藻和单鞭金藻等形成水华，水色金褐色，透明度较大，主要在早春出现。

在各类水华中，以微囊藻为优势种的蓝藻水华最普遍、最严重。2007年5月29日，无锡太湖蓝藻水华全面暴发，太湖多处湖面漂浮大量微囊藻，在情况特别严重的湖区，湖水几乎像绿色油漆一样浓稠，导致无锡城区部分自来水用户受到“臭水”影响。同年6月11日，安徽巢湖蓝藻水华暴发。6月24日，云南滇池蓝藻水华暴发。7月11日，20年未曾出现大规模蓝藻水华的武汉东湖也陷入了同样的困局。

3. 蓝藻水华暴发可以带来3类问题

（1）水质恶化，水体发出恶臭味。其中，布谷叶树脂（Geosmin）和2-甲基异茨醇（MIB）是最为常见的两种土霉味化合物。蓝藻腐烂时释放出的化合物只要很小的浓度，就可以产生恶臭让人不舒服。尽管目前的研究尚未发现它们会对人体产生什么实质性的伤害，但臭味的存在严重破坏水体景观和使用价值。

（2）大量的藻类堆积可以造成水体缺氧，导致鱼类大量死亡。水体中的生物多样性减少甚至丧失，湖泊景观价值和服务功能降低。死亡的蓝藻释放大量的有机质，刺激了异养细菌的生长，其中部分是致病菌，导致继发性疾病。

（3）藻类毒素对人类的生产和生活都有巨大的影响。1878年Francis第一次报道了藻毒素中毒事件，后来世界各地蓝藻毒素引起鸟类、鱼类、动物甚至人类毒害事件的报道陆续出现。1996年发生在巴西的Caruaru血透析肝炎暴发事件，也是由于水源中的微囊藻毒素引发的，最后导致了50人死亡。江苏地区流行病研究认为该地区的原发性肝癌与居民长期饮用含有蓝藻毒素的水有关。