中國水源地水華暴發的現象己經打破了地域限制,在國內各地區均有水華暴發的文獻記載,特別是長江中下游地區湖泊全面富營養化,己成為水華暴發頻率*高的地區。與水華暴發相關的主要是藍藻和葉綠素指標,在線監測系統技術均比較成熟且與國際研究處于同一水平。
水華暴發的預測預警方面,則多采用數學模型模擬湖泊或水庫的富營養化狀態進而預警藍藻暴發,如太湖地區在水動力學、水質和生態系統動力學模型方面開展了多項研究,得到了多項研究成果,但大部分模型未對湖泊的生態動力學變化作深入研究,無法真正做到預警。
上海清淼光電科技有限公司采用深紫外光譜測量,直接通過測量藍藻或葉綠素含量,可以直觀監測藍藻等水華藻類濃度變化趨勢,進而實現預警。
由于藍藻暴發過程復雜、機制不明確、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,部分曾被認為藍藻己經絕跡的地區重新出現藍藻暴發(武漢東湖),更多的區域則是在長達幾十年的治理之后仍無法根治這個問題(日本霞浦湖、中國太湖等)。藍藻暴發可以隨時間、地域、緯度而變化,暴發機理存在共同點,但影響因素、控制措施則存在較大的差異。
存在問題與發展趨勢
對于水源地藍藻暴發的關注集中在暴發機制、風險評估、控制對策、預警預測等幾個方面,但由于藍藻暴發發生歷史成因復雜,在機理機制方面尚未形成統一認知,對于暴發之后的風險評估手段、控制對策的研究也存在地域差異,而預警預測的研究理論仍在探索中。
在全球氣候變暖的大背景下,出現藍藻的地方越來越多,不少已經得到控制的水體又重新出現藍藻暴發,越來越復雜化。
有關藍藻暴發預警預測的研究*難以突破,現有的研究集中于模型預測,但無論是基于經驗模型還是機理模型由于其本身發展仍存在種種未知,往往對于歷史的回溯較好,但對于未來藍藻暴發的預測往往驗證結果存在較大誤差,同時建模過程復雜、模型過于龐大不便于調控等問題也限制了這種預測模式的推開,因而未來有關預警、預測的研究更注重時效性、準確性以及便于調控等方面。
通過對已經暴發藍藻的水源地分析尋找影響藍藻暴發的內在、外在因素,同時對未來新的水源地重心進行調查、模擬研究,評估新水源地藍藻暴發的風險,以期能為新建水源地基于藍藻暴發的調控管理提供理論支持與對策研究。在以上研究的基礎上,針對不同類型的水源地,提出包含監測、預控、控藻及應急響應在內的上海水源地基于藍藻暴發的控制管理體系。
因此,加強水源地藍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略意義和作用。
藍藻暴發是整個水體生態系統嚴重退化的表現,是水體富營養化累積到一定程度出現的不可逆轉的表現。
處于較嚴重富營養化狀態的淺水湖泊而言,浮游細菌和浮游藻類中所儲存營養物質的總量遠大于底泥中所持有的營養物質總量。此外,大部分此類營養物質被浮游細菌分解而直接進入湖體,僅小部分營養物質被輸入到底泥中。浮游細菌的分解產物一般可直接被湖體藻類所吸收,尤其氮的分解產物主要為氨氮,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化湖泊氨氮濃度持續上升、藍藻暴發頻率不斷增大的關鍵原因之一。
水源地藍藻暴發預警體系初探
藍藻水華的暴發可能對當地漁業、供水、景觀等多方面造成不利影響,不同的利益團體對藍藻水華的關注有一定的差異,但對飲用水安全的影響*為引為關注。世界衛生組織 (WHO)在上世紀90年代在全球范圍內組織開展了相關的調查和研究,對藍藻水華的預警和風險管理提出了指導意見。
目前國際上開展藍藻水華的預警多以世界衛生組織提出的相關資料為依據。在線常規和應急監測方案設計
為預防藍藻水華的環境監測分為常規監測和應急監測兩方面,其監測的項目和方法各有側重。同時不僅要開展水質相關項目的監測,還應配套相應的水文氣象等要素監測。為藍藻水華暴發的預警和防控提供及時準確的依據。
在線監測方案
監測項目:
pH、溶解氧、化學需氧量、高錳酸鹽指數、氨氮、總氮、總磷、藍藻、葉綠素a、透明度、懸浮物、電導率等;
監測項目:
pH、溶解氧、化學需氧量、高錳酸鹽指數、氨氮、總氮、總磷、藍藻、葉綠素a、透明度、懸浮物、電導率等;







