隨著農(nóng)業(yè)的迅速發(fā)展，越來(lái)越多的氮和磷進(jìn)入水生生態(tài)系統(tǒng)，加劇了河流、湖泊、河口和近海的富營(yíng)養(yǎng)化，導(dǎo)致藻類(lèi)的大量繁殖和水華的形成。20世紀(jì)60年代，人類(lèi)認(rèn)識(shí)到了這一全球性的環(huán)境問(wèn)題，開(kāi)始采取措降低排入水體的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量，以改善水質(zhì)并控制水華。由于降低磷排放比降低氮排放的措施更有效，加之近幾十年來(lái)氮肥用量已逐漸超過(guò)磷肥，導(dǎo)致許多湖泊、河流和沿海水域的氮磷比不斷上升。氮含量和氮磷比的提高可能會(huì)改變藍(lán)藻水華的物種組成，特別是固氮藍(lán)藻的減少和非固氮藍(lán)藻(微囊藻、浮絲藻等)的增加。曾發(fā)生在伊利湖的事件證明，由于微囊藻毒素富含氮元素，水中較高的氮濃度會(huì)促進(jìn)這種毒素的產(chǎn)生。EVK新型光催化網(wǎng)_水庫(kù)治理_河道治理_水生態(tài)修復(fù)_水環(huán)境治理與修復(fù)_江蘇雙良環(huán)境科技有限公司

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二氧化碳濃度上升EVK新型光催化網(wǎng)_水庫(kù)治理_河道治理_水生態(tài)修復(fù)_水環(huán)境治理與修復(fù)_江蘇雙良環(huán)境科技有限公司

　　水中溶解的二氧化碳濃度很難與大氣中的二氧化碳的分壓平衡，特別是在水華通過(guò)光合作用消耗掉大量溶解二氧化碳的情況下。藍(lán)藻已進(jìn)化出完善的的碳濃縮機(jī)制，包括幾種CO2和碳酸氫鹽攝取系統(tǒng)。EVK新型光催化網(wǎng)_水庫(kù)治理_河道治理_水生態(tài)修復(fù)_水環(huán)境治理與修復(fù)_江蘇雙良環(huán)境科技有限公司

　　大氣中二氧化碳濃度的升高而水中溶解的CO2濃度較低，在空氣—水界面上形成巨大的濃度梯度，有利于空氣中的二氧化碳溶入水體，而后被棲于水面的水華用于自身的增殖。數(shù)學(xué)模型和實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)一致說(shuō)明，大氣中二氧化碳濃度的升高可能會(huì)使富營(yíng)養(yǎng)化的水域中的藍(lán)藻水華持續(xù)惡化。EVK新型光催化網(wǎng)_水庫(kù)治理_河道治理_水生態(tài)修復(fù)_水環(huán)境治理與修復(fù)_江蘇雙良環(huán)境科技有限公司

全球氣候變暖EVK新型光催化網(wǎng)_水庫(kù)治理_河道治理_水生態(tài)修復(fù)_水環(huán)境治理與修復(fù)_江蘇雙良環(huán)境科技有限公司

　　高溫可以多種方式促進(jìn)藍(lán)藻水華的生長(zhǎng)。許多能形成水華的藍(lán)藻在相對(duì)較高的溫度下達(dá)到最大生長(zhǎng)速率，通常高于25°C。此外，與真核浮游植物相比，藍(lán)藻的生長(zhǎng)速率隨著溫度的上升而增加的幅度更大。水溫升高也導(dǎo)致水體的分層更穩(wěn)定，極少在垂直方向發(fā)生水流的混合。這種情形為藍(lán)藻漂浮提供了理想的條件，使它們可以在水面獲得充足的光線。EVK新型光催化網(wǎng)_水庫(kù)治理_河道治理_水生態(tài)修復(fù)_水環(huán)境治理與修復(fù)_江蘇雙良環(huán)境科技有限公司

　　營(yíng)養(yǎng)條件和湖泊形態(tài)不同，溫度產(chǎn)生的影響也不同。在湖水較淺且富營(yíng)養(yǎng)化程度較高的湖泊中，營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和溫度對(duì)藍(lán)藻生長(zhǎng)具有協(xié)同作用。也就是說(shuō)，未來(lái)氣候變暖，為了抑制藍(lán)藻水華的生長(zhǎng)可能需要進(jìn)一步減少營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。然而，在湖水很深、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)比較貧瘠的湖泊中，熱分層現(xiàn)象不利于營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)從底層流入表面層，反而會(huì)抑制藍(lán)藻的生長(zhǎng)。EVK新型光催化網(wǎng)_水庫(kù)治理_河道治理_水生態(tài)修復(fù)_水環(huán)境治理與修復(fù)_江蘇雙良環(huán)境科技有限公司

　　氣候變化還有如下預(yù)期現(xiàn)象：隨著降雨量的增加，熱帶氣旋、夏季雷暴等風(fēng)暴天氣會(huì)更加極端;干旱程度加劇，持續(xù)時(shí)間延長(zhǎng)。大型風(fēng)暴和強(qiáng)降雨沖刷破壞水體分層現(xiàn)象，暫時(shí)性地抑制藍(lán)藻水華的形成。然而，強(qiáng)降雨也會(huì)導(dǎo)致土壤養(yǎng)分流失，從而加劇下游水域的富營(yíng)養(yǎng)化。如果強(qiáng)降雨事件之后是夏季長(zhǎng)期的干旱，水體長(zhǎng)期處于富營(yíng)養(yǎng)化狀態(tài)，則為藍(lán)藻水華的爆發(fā)提供了十分有利的條件。EVK新型光催化網(wǎng)_水庫(kù)治理_河道治理_水生態(tài)修復(fù)_水環(huán)境治理與修復(fù)_江蘇雙良環(huán)境科技有限公司

水華的預(yù)防和控制EVK新型光催化網(wǎng)_水庫(kù)治理_河道治理_水生態(tài)修復(fù)_水環(huán)境治理與修復(fù)_江蘇雙良環(huán)境科技有限公司

　　人們目前已經(jīng)研究出一些預(yù)防或控制藍(lán)藻水華的方法，例如降低營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)濃度、改變水力條件、進(jìn)行生化治理等。每種方法都在某些湖泊的水華治理中取得了成功，但并不能保證這些方法在所有水華事件中都能見(jiàn)效。EVK新型光催化網(wǎng)_水庫(kù)治理_河道治理_水生態(tài)修復(fù)_水環(huán)境治理與修復(fù)_江蘇雙良環(huán)境科技有限公司

營(yíng)養(yǎng)物控制EVK新型光催化網(wǎng)_水庫(kù)治理_河道治理_水生態(tài)修復(fù)_水環(huán)境治理與修復(fù)_江蘇雙良環(huán)境科技有限公司

　　減少外部營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)流入可以從根本上解決問(wèn)題。營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)可通過(guò)大范圍污染或點(diǎn)源污染進(jìn)入湖泊和沿海水域，因此，降低營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)排放需要針對(duì)整個(gè)流域采取措施，有時(shí)需要整個(gè)國(guó)家甚至國(guó)際之間的共同努力。例如20世紀(jì)70至80年代，頒布了禁止使用磷酸鹽洗滌劑的規(guī)定，并對(duì)氮肥和磷肥進(jìn)行了嚴(yán)格的限制。然而，這類(lèi)措施可能需要數(shù)年甚至數(shù)十年才能見(jiàn)效，因?yàn)檫^(guò)剩的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)往往在底泥中累積，長(zhǎng)期為湖泊內(nèi)部的物質(zhì)循環(huán)供應(yīng)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)(特別是磷)。如果先前的富營(yíng)養(yǎng)化已經(jīng)使湖泊生態(tài)系統(tǒng)轉(zhuǎn)變成了另一種穩(wěn)定的狀態(tài)，那么生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)可能需要更長(zhǎng)的時(shí)間。向湖泊中投加能與磷結(jié)合的粘土，再對(duì)沉積物進(jìn)行清淤或封蓋可以降低水體內(nèi)部的磷負(fù)荷，從而有利于湖泊生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)。但腐殖質(zhì)和其他含氧陰離子的競(jìng)爭(zhēng)吸附會(huì)使粘土與磷結(jié)合的效果較差。此外，水面的風(fēng)和底棲動(dòng)物的活動(dòng)易使沉積物重新懸浮，營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)隨之進(jìn)入水體。因此，無(wú)論采取何種工程手段進(jìn)行治理，若要長(zhǎng)期有效地控制水華，降低營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的排放是必須采取的關(guān)鍵措施。EVK新型光催化網(wǎng)_水庫(kù)治理_河道治理_水生態(tài)修復(fù)_水環(huán)境治理與修復(fù)_江蘇雙良環(huán)境科技有限公司

水力方法EVK新型光催化網(wǎng)_水庫(kù)治理_河道治理_水生態(tài)修復(fù)_水環(huán)境治理與修復(fù)_江蘇雙良環(huán)境科技有限公司

　　對(duì)湖水進(jìn)行人工混合可以抑制有浮力的藍(lán)藻大量繁殖，這種方法相對(duì)昂貴但非常有效。如果垂直方向的混合速率超過(guò)其上浮速率，藍(lán)藻就很難再在氣囊的作用下上浮，從而被硅藻和綠藻取代。由于藍(lán)藻水華的形成需要時(shí)間，通過(guò)增加水流速度來(lái)縮短水力停留時(shí)間也有望成為控制緩滯河流和水庫(kù)靜水中水華的有效方法。EVK新型光催化網(wǎng)_水庫(kù)治理_河道治理_水生態(tài)修復(fù)_水環(huán)境治理與修復(fù)_江蘇雙良環(huán)境科技有限公司

化學(xué)防治EVK新型光催化網(wǎng)_水庫(kù)治理_河道治理_水生態(tài)修復(fù)_水環(huán)境治理與修復(fù)_江蘇雙良環(huán)境科技有限公司

　　化學(xué)處理可以迅速消除水華，但并不是一種長(zhǎng)遠(yuǎn)的解決方案。硫酸銅、敵草隆和其它除藻劑具有環(huán)境持久性，也對(duì)其他水生生物具有毒害作用，因此不宜使用。此外，化學(xué)處理會(huì)使藍(lán)藻細(xì)胞裂解并釋放藻毒素，從而導(dǎo)致水質(zhì)問(wèn)題進(jìn)一步惡化。向水體投加低濃度的過(guò)氧化氫是一種非常有效的方法，因?yàn)樗{(lán)藻比其他真核浮游植物對(duì)過(guò)氧化氫更敏感，可達(dá)到選擇性消除藍(lán)藻水華的目的;而且過(guò)量的過(guò)氧化氫可在幾天內(nèi)分解為水和氧氣，不會(huì)對(duì)環(huán)境造成長(zhǎng)期影響。然而，在過(guò)氧化物消失后，藍(lán)藻會(huì)重新繁殖形成水華。EVK新型光催化網(wǎng)_水庫(kù)治理_河道治理_水生態(tài)修復(fù)_水環(huán)境治理與修復(fù)_江蘇雙良環(huán)境科技有限公司

生物防治EVK新型光催化網(wǎng)_水庫(kù)治理_河道治理_水生態(tài)修復(fù)_水環(huán)境治理與修復(fù)_江蘇雙良環(huán)境科技有限公司

　　雖然藍(lán)藻有天敵，但生物防治并不簡(jiǎn)單。利用病毒、病原菌或真菌抑制水華形成這一方法值得關(guān)注，但這些拮抗微生物往往具有宿主特異性，且不能對(duì)相應(yīng)的抗性菌株起作用。因此，病毒或真菌感染可導(dǎo)致藍(lán)藻生物量驟減，但很難長(zhǎng)期有效地防治水華形成。EVK新型光催化網(wǎng)_水庫(kù)治理_河道治理_水生態(tài)修復(fù)_水環(huán)境治理與修復(fù)_江蘇雙良環(huán)境科技有限公司

　　斑馬紋貽貝(Dreissena polymorpha)等軟體動(dòng)物能濾去水中的浮游植物和其他懸浮顆粒，它們對(duì)藍(lán)藻水華的影響仍在爭(zhēng)論中。EVK新型光催化網(wǎng)_水庫(kù)治理_河道治理_水生態(tài)修復(fù)_水環(huán)境治理與修復(fù)_江蘇雙良環(huán)境科技有限公司

　　減少以浮游生物為食的魚(yú)類(lèi)和底棲魚(yú)類(lèi)數(shù)量，或者同時(shí)引入以魚(yú)為食的魚(yú)類(lèi)將改變食物網(wǎng)的結(jié)構(gòu)，這種方法已在幾個(gè)淺水湖得到實(shí)踐。這種生物控制方法旨在防止魚(yú)類(lèi)引起沉積物再懸浮，并增加大型浮游動(dòng)物的豐度，控制浮游植物的生物量，從而使水的透明度的增加，成群的沉水植物充分利用水底的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，進(jìn)一步抑制沉積物再懸浮，將湖水轉(zhuǎn)變?yōu)闈崈舻臓顟B(tài)。這種方法的前期效果十分可觀。然而，有的水域內(nèi)部營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量極高，也有的水域持續(xù)有外部營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)進(jìn)入，不出幾年，這些水域中的浮游植物又將大量繁殖形成水華。因此，只有控制營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)進(jìn)入水體或不斷減少特定魚(yú)類(lèi)的數(shù)量，這種措施才能長(zhǎng)期有效。EVK新型光催化網(wǎng)_水庫(kù)治理_河道治理_水生態(tài)修復(fù)_水環(huán)境治理與修復(fù)_江蘇雙良環(huán)境科技有限公司