治理蓝藻,我们准备好了吗？

2007年最引人注目的环境污染事件当属太湖蓝藻暴发,由此引发了人们对蓝藻治理的关注和思考。当我们回首盘点2007年环境科技成果时,不能不想到这样的问题:蓝藻还会暴发吗?我们找到治理蓝藻的技术了吗?

2007不能忘记的记忆

蓝藻此起彼伏引发危机

2007年5月,太湖无锡流域大面积蓝藻暴发,遭到蓝藻污染的、散发着恶臭味的水涌进了自来水厂,然后通过管道流进了千家万户。那些散发着浓浓腥臭味的水,令人作呕,不仅让市民无法做饭,而且使洗漱都受到了严重影响,为了解决饮水问题,很多市民只能选择到超市排队购买纯净水。纯净水一跃成为无锡市面最为抢手的商品。

太湖蓝藻不仅在无锡引发了水危机,也引起太湖流域一系列的连锁反应:在东太湖苏州水域,蓝藻暴发还导致了大量鱼类死亡。

太湖蓝藻的暴发似乎只是一根引线。随后,巢湖、滇池、长春等其他地区也不同程度地出现蓝藻水华污染。中国气象局国家卫星气象中心的卫星监测发现,2007年6月中旬,巢湖西北部蓝藻覆盖范围达280平方公里,岸边湖水大部分呈绿色,严重区域湖水呈粘稠状。

安徽省巢湖市环保局副局长丁志松说,巢湖是个经济欠发达的地区,很多城镇污水处理没有搞起来,这些污水一般进入河流断面,直接进入巢湖,这是巢湖富营养化的一个很重要原因。

2007年6月下旬,因气温较高,云南滇池蓝藻大量繁殖,湖水变得跟绿油漆一般,散发出阵阵腥臭味,滇池蓝藻再次暴发。

2007年7月,作为长春市重要水源地之一的新立城水库突现蓝藻。

虽然巢湖、滇池等地的蓝藻污染没有造成饮水危机,但是蓝藻污染所造成的水质恶化、水体缺氧以及对人畜潜在的毒素伤害等仍不容忽视。并且,蓝藻污染危机也再次刺激了社会的环保神经,治理蓝藻不仅再次成为热门话题,而且受到政府部门的高度重视。

根源在于水体严重富营养化

太湖是怎样被蓝藻击中的

中国环保产业协会的有关负责人告诉记者,蓝藻危机暴发的背后,其实是水体被严重污染的事实。若以太湖为例,就可以略一斑而窥全豹了。

近年来,太湖几乎成为我国江河湖海污染水处理难的负面标本,太湖蓝藻更是年年暴发。江、浙、沪三地政府多年来重视对太湖环境治理,但目前尚未收到标本兼治的效果,太湖的水污染依然严重,太湖生态系统结构持续恶化。

由于污染不断加重,太湖沉水植物的分布面积大幅度萎缩。中科院南京地理与湖泊研究所的报告显示,近3年来,随着蓝藻大面积入侵,在贡湖湾、西山岛南至七都的东英嘴一带、西山与东山之间,清水型水草大量减少,水体透明度显著下降。

监测结果还显示,太湖的营养盐浓度持续增高,富营养化加重趋势明显。每年5~10月份太湖湖心区8号监测点的数据显示,1998年以来水体总磷的浓度和叶绿素含量的平均值均呈现不断增加趋势。

由于水体严重富营养化,太湖流域的饮用水日益受到威胁。监测数据显示,目前,太湖流域的饮用水源地水质以Ⅱ类、Ⅲ类为主,有32%的水体水质不能达到饮用水要求。其中,浙江省嘉兴市的情况较为严重,其饮用水源地水质全部劣于Ⅳ类水体。

技术主义的治理线路不能治本

80年代初以来,已开发几十种技术与方法,但都未能阻止蓝藻的暴发

北京大学生命科学学院副院长赵进东说:"蓝藻暴发只是表面现象,并不是蓝藻把太湖弄脏了,实际上是人把太湖弄脏了。"

他认为,蓝藻水华来源于水体污染,是大量的不加控制的工业污水和生活污水的排放,导致了水体严重污染。由于污水中含有大量的氮、磷、硫等营养元素,它们与水中的微生物相互作用,如果水体不流动,再加上适宜的温度,就会造成蓝藻暴发。

中国科学院首席研究员、植物研究所博士生导师蒋高明介绍,蓝藻是远比人类等高等动物出现得早得多的物种,迄今为至,蓝藻已经在地球上生存了33亿多年。目前已知的蓝藻1500多种,分布十分广泛,遍及世界各地,但主要为淡水产。除少数蓝藻能够生活在60~85℃的温泉中外,大部分蓝藻生存的温度在30~40℃之间。当水体达到了富营养化水平时就具备了发生水华的基本条件。

对此,中国科学院水生生物研究所、淡水生态与生物技术国家重点实验室研究员宋立荣也告诉记者,蓝藻水华的频繁发生,是水体富营养化不断加剧和水生态环境不断恶化的结果,其巨大的生物量又会造成水体的二次污染。蓝藻会造成水体缺氧,引起水生动物窒息死亡,还会影响自来水厂的生产和自来水的质量,破坏水体景观。值得注意的是,蓝藻所带来的危害远不止于此。蓝藻还会不断产生和分泌次生代谢产物,如毒素、异味化合物等。毒素可引起水生和一些陆生动物中毒,并可能危害到人类的健康;异味化和合物可严重影响饮用水以及水产品的品质,造成严重的经济损失。

国外上世纪50年代末、60年代初就开展了对水体异味的研究,几十年来,面对污水引发的蓝藻,人们一直在努力探索科学有效的治理方法。从80年代初期我国开始蓝藻水华研究至今,这个领域内的科研专家已经开发和提出许多项技术成果,具体有机械去除蓝藻技术、电磁波处理技术、化肥控失技术、水体氮磷藻移出技术、黏土除藻技术、化学固磷方法、生物酶分解技术等几十种技术与方法。但是,不管是化学杀藻、生物抑藻,还是生态治藻,也不管技术有多先进,效果有多好,还是未能阻止蓝藻的频繁暴发,技术并没有发挥出让人信服的巨大威力。

面对蓝藻,人们想到的治理措施更多的是技术上的。

最原始的方法就是太湖流域的农民所采用的方法,把蓝藻打捞出来,用来沤肥,哪里土地贫瘠,就把它上到哪里。有农业专家认为,蓝藻可以直接固定大气中的氮,而氮可以提高土壤肥力,使作物增产。特别是蓝藻内含氮量高达10%左右,含磷量也近1%。1立方米蓝藻可生产4公斤氮,相当于8公斤尿素,尤其是打捞蓝藻能有效地减少湖水中的氮和磷的含量,其社会效益和环境效益十分显著。但是由于无法突破打捞困难的瓶颈,这种方法难以应对大规模的蓝藻暴发。

1998年,中科院生态环境研究中心在黏土除藻方面取得了一项专利,黏土除藻技术的研究被列入了国家"十五"重大科技专项、国家自然科学基金和中国科学院重要方向以及"百人计划"等项目,受到广泛关注。

但是有关专家认为,除了以往多次实地除藻失败的记录以外,黏土技术本身不能防止藻类的再次泛起和底泥二次污染,导致这种技术在淡水湖泊中难以被广泛使用。并且,黏土改性技术将藻华转入水底后,由于腐烂或泛起而释放出的氮、磷等,还会重新返回到水体。当大量的黏土投入下去,将藻华带入水底,在海洋中这种泛起的现象不明显,但到了淡水湖泊中,在风的助力下,很容易泛起。泛起问题不解决,就只能治标不能治本了。

近几年来,研究人员沿着技术主义的路线继续前行,进一步发展了黏土改性技术,研制出化学"固磷"的方法,并且开发了以生物防止法、生物浮床法、微生物菌除藻法、高强磁灭藻法、工程疏浚法等为代表的多种技术与方法。但是,中科院生态环境研究中心的专家告诉记者,上述治理方法都是在末端上治理,是治标不治本的"下策"。滇池污染花费巨资却没有取得明显的效果,就说明了人工治理措施都是非常局限的。

用机械挖掘底泥的方法从理论上是可以根治湖泊蓝藻污染,但这种方法是要将全湖淤泥全部挖走。显然这种方法是不能在太湖和滇池这样的大型湖泊实施,其所要花费的巨额资金是任何政府部门都难以承受的。此前,武汉东湖中的一个水果湖,面积只有0.14平方公里,挖走全部淤泥就花费了2000万元。由此可见,这种方法并不现实。

还有一些应急的做法,如引长江水冲洗太湖或巢湖,将污染一冲了之,可以得到暂时的缓解,那仅是将污染转移到近海而已,由蓝藻变成褐藻,由水华变成赤潮,最终污染没有治理,反而愈演愈烈。根本的解决办法是源头控制

如果污染源得不到控制,技术无法从根本上解决问题。必须切断工业、生活污水、农田氮、磷等污染源,使水体流动起来

国家环保总局科技司司长赵英民在接受记者采访时说:"要想从根本上解决蓝藻水华问题,仅靠技术是解决不了问题的。"他说,技术只是治理的一个方面,预防是一个更重要的方面。根治蓝藻不是单纯的技术问题,这里有产业结构的问题,也有环境管理上的问题。如果污染源能够得到控制,技术还是有效的,如果污染源得不到控制,技术无法从根本上解决问题。

他说,科学的治理措施是:下大决心,采取强有力措施,切断工业、生活污水、农田氮、磷等污染源,使水体流动起来。待污染源中断后,尊重自然的选择,实行生态自我修复,仅辅以必要的人工治理措施即可。湖泊富营养化的治理绝不能靠单一技术,要靠包括技术、法规和管理各个层面的综合措施。

他告诉记者,只有控制工业污水和生活污水的排放,并对污水进行有效处理,去除水体中和湖底淤泥中生成蓝藻的基本营养源,恢复水体生物的食物链与湖水的生态修复功能,让湖水自净,才能让技术发挥效用,从而根治蓝藻。这需要市政工程投资建设污水处理厂和排污管道,以便将污水全部通过污水管道流到污水处理厂进行处理。另一方面,必须要求有关企业投资建设污水处理设施,要求排放的废水必须达标。甚至对于一些生产技术落后、污染严重和资源浪费严重的企业要坚决予以关闭。事实上,实现这一目标并不是一件容易的事情。看其他国家如何治理湖泊富营养化

立法+工程、生物措施+行政管理的启示

中国环保产业协会的负责人介绍说,日本早在1979年就实施湖泊富营养化防止条例,内容已包括工业企业排放管理、含磷洗涤剂禁用、氮磷排放控制等,并明确了县、市、町、村,企业家,居民的责任。同时,制定了十分全面的营养盐控制策略,推行城市污水厂的深度处理改造;针对排放量较小的点源如小村镇、别墅区等,普及合并式净化槽和土壤渗滤系统等分散型污水处理设施;针对面源污染,一方面改进农作技术,如引入侧沟施肥机改善施肥方法,根据土壤性质适度施肥等,另一方面则针对入湖入库河道,开展直接净化。

在丹麦,政府强制城市污水厂实施除磷脱氮技术,规定服务量超过5000人口的污水厂必须有除磷工艺,服务量超过1.5万人口的必须有脱氮工艺。

澳大利亚在河流湖泊富营养化治理过程中则采用了整体流域管理模式,其决策不以某个州,而是以整个流域的总体利益为基础。

美国为恢复与重建伊利湖、密执安湖等五大湖的生态系统,通过政府立法,采取了包括工程、生物措施(水生植被恢复、重新引进土著鱼种、消除外来入侵种类及群落结构调整等)和行政管理等措施综合治理,取得了显著的成果。

他认为,美国的这个做法对于中国有重要借鉴意义,成功实施的前提是先切断营养源,尤其是磷。太湖以及其他大湖泊如滇池等,在没有切断污染源的前提下单纯采取技术手段的做法,不会有什么结果。要根治蓝藻污染,企业必须承担社会责任,做到少排或不排污染,实行循环生产、清洁生产;政府则需要进行政策引导和立法控制,进一步改变经济发展模式,加大环境保护力度,强化源头控制,保护生态环境,凭借科技的力量,防治蓝藻污染。 (责任编辑：泉水)

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