引言 全國大部分湖泊已富營養化,其中有相當部分發生程度不等的藍藻爆發(水華爆發),有些則不發生藍藻爆發;藍藻爆發治理存在許多誤區,如治理富營養化就能消除藍藻爆發,其實情況各不相同;治理藍藻爆發歸納為八大類技術;治理?消除藍藻爆發總體是減輕污染消除富營養化、降低藍藻密度、修復生態恢復濕地的三大類綜合措施;湖泊藍藻爆發的治理和預防主要依據其自然地理、營養程度、藍藻爆發、濕地等情況進行分類綜合治理;只要發揮中國特色社會主義制度能辦大事的優越性,建立消除和預防藍藻爆發的目標,全民共同努力,就一定能達到人民希望看不見“三湖”等湖泊藍藻持續爆發的期望。藍藻在生物界中有不同稱呼:三界系統學說稱浮游植物,五界系統學說中稱原核生物;六界系統學說中直接稱為藍藻界。藍藻一般分為非固N藍藻和固N藍藻。其中非固N藍藻有微囊藻、顫藻、鞘絲藻等,微囊藻中包括銅綠微囊藻、水華微囊藻、惠氏微囊藻等;固N藍藻有魚腥藻、束絲藻、擬柱胞藻、藍纖維藻等。一般認為微囊藻具有藻毒素。湖泊藍藻爆發是湖泊水體中存在的藍藻種源在合適生境下快速生長繁殖及缺少種間競爭條件下,藍藻快速增加、達到一定密度而大面積浮于水面并能所視則稱之為藍藻爆發。藍藻爆發是藍藻水華爆發的簡稱,其中所說藍藻是以藍藻為主的各種藻類的集合體。有一定量的藍藻種源;溫度、光照、降雨、風等氣候條件;水深、流速、水量、換水次數、波浪等水文水動力條件:水生生物對藍藻的競爭:生物包括水生植物(含藻類)、動物、微生物,也包括各種藍藻間的競爭。人為干擾產生富營養化;濕地大幅度減少;修閘筑壩使湖泊成為可封閉水域,抬高水位減少換水次數;調水增加換水次數和自凈能力;清淤減少底泥釋放污染物;打撈藍藻降低藻密度;生態修復減少底泥釋放污染物和凈化水體及抑制藍藻水質繁殖。其中湖泊的富營養化,自然過程非常緩慢,可能成千上萬年,在人為干預下則在較短時間內形成,一般僅需10~20年或更短。據調查2005年富營養化湖泊就達到88.6%。2.3 “三湖”藍藻爆發原因為“三高” 藻密度高.營養程度高.水溫高藻密度高表示藍藻種源種群越多,爆發規模就可能越大。所以藻密度高是藍藻爆發的根本性因素、直接根源。這里的藻密度高是客觀自然因素與人為因素的綜合產物。如1990~2007年,由于富營養化和水溫升高致藍藻種源種群數量日漸增多、爆發規模日益增大,引發2007年太湖供水危機。此后藍藻爆發總趨勢是日趨嚴重,如2009年藻密度1450萬個/L增加至2020年的9200萬個/L(缺2009年前數據),為6.3倍,導致藍藻爆發面積一直在高位運行,基本不受N P濃度在一定范圍內波動的影響。如2007-2020年持續削減的TN仍能滿足藍藻爆發的營養需求。營養程度高致使藍藻爆發。當水體中P N 等營養鹽含量超過一定限度就稱為富營養化,其使生態系統失去良性平衡,生物多樣性受損。①營養程度持續高位運行是藍藻持續爆發的基本因素。營養程度高代表著人類活動對自然水體不合理干預的總和。營養程度高是使藻密度升高、產生藍藻爆發的基本因素,在富營養化一定程度的范圍內均可發生藍藻爆發,不受期間P N濃度下降或升高的影響。② 影響富營程度的主要是人為因素。使大水體從貧營養化轉變為富營養化,單純的自然因素需要經過漫長的時間,至少要上千年。而人為因素,在現代的社會經濟發展、城市化和大規模工業化進程的早中期,甚至只需要10-20年或更短的時間,如太湖的梅梁湖就是在20世紀80年代的10年中逐步進入富營養化的,而全太湖則到90年代就進入富營養化。太陽是地球能源的主要來源,天氣的陰晴風雨狀態決定了每天接受能源多少和光照強度強弱時間長短,直接影響到水溫。水溫高是影響藍藻爆發的自然因素的代表。根據世界氣象組織的報告,目前世界氣溫呈上升的趨勢。南北極冰雪融化的速度加快是地球持續升溫的標志。因此,水溫升高是當前的必然趨勢。每年春季藍藻種源種群的多少主要取決于水溫在9~12.5℃時藍藻萌發(復蘇)的程度。若春季水溫升高較快,藍藻就種源多種群大,如2007年3月上旬的日均水溫達到12.62℃,較2006年同期升高3.07℃,該年3月29日藍藻就首次爆發,隨后多次爆發。5月29日太湖就發生藍藻爆發“湖泛”型供水危機。水溫高,爆發時間就長,爆發面積就大。2006、2007年的年均日水溫分別達到18.65℃、19.29℃,較2008-2010年均高1-1.5℃,所以這2年的爆發面積為1990年以來的第1、2最大值;2006年前太湖藍藻每年爆發時間長度一般為5~8個月,但2007藍藻爆發時間有10個月,2015、2017年更達到12個月。特別由于冬季水溫升高,如2017、2018年1月的日均水溫較多年平均日均水溫6.27℃升高2-3℃,促使藍藻提前萌發,加快藻密度升高速度,藍藻爆發期延長,致原來藍藻不爆發的冬季12月、1月也發生藍藻爆發。如2013年12月10日太湖爆發面積982km2,原因是最高氣溫由9℃升至15℃,加之藻密度持續升高至超過4000萬個/L;2018年1月17日藍藻爆發面積390km2,其原因是最高氣溫從4℃升至13-15℃,加之藻密度超過8000萬個/L。②其他自然因素。水溫高是影響藍藻爆發的諸多自然因素的代表。其他還有如光照、風、雨、氣壓、水流、岸線形狀等自然因素對藍藻爆發的生境或種群起到一定或相當的影響。大自然活動異常也影響著溫度。如2022年1月15日的太平洋湯加海底火山爆發,報道稱可能使地球部分區域的氣溫下降2℃,或可能在短期內降低藻密度和藍藻爆發規模。另外,厄爾尼諾現象(指赤道太平洋東部和中部海面溫度持續異常偏暖的現象)與拉尼娜現象(與厄爾尼諾相反的現象)可顯著影響地球溫度。中國大部分湖泊已經富營養化,由于生境條件不同,有相當多富營養化湖泊發生程度不等和時間不同的藍藻爆發,也有部分未發生藍藻爆發。其特點:人口稠密和社會經濟發達、入湖污染負荷大的區域、城市湖泊,容易發生藍藻爆發、藍藻爆發的程度較嚴重、時間較長;平原地區湖泊較高原、山區湖泊,藍藻爆發的多、爆發較嚴重;南部地區湖泊較北部、西部地區湖泊藍藻爆發的多、爆發較嚴重;長江流域湖泊藍藻爆發為全國數量之最,程度最為嚴重;水深的湖泊不易發生藍藻爆發;流速快、換水次數多的湖泊不易發生藍藻爆發;水體平穩、換水次數少的淺水湖泊易發生藍藻爆發。太湖、巢湖、滇池平均水面積分別為2340、780、310km2,均為人工控制型淺水湖泊,由于建設閘壩進行人工控制,其冬春季水位較原來升高1m或更多。太湖巢湖平均水深2-2.5m、滇池4.5m。太湖為中國第三大淡水湖,其在冬春季為中國最大淡水湖。從20世紀80年代后期起發生零星小規模爆發,90年代開始藍藻規模爆發、爆發程度越來越嚴重,直至2020年均持續發生藍藻爆發,藍藻爆發面積在高位波動運行。巢湖、滇池藍藻爆發時間和程度基本與太湖相仿,僅是藍藻爆發有所早晚或爆發規模大小有所不等。其流域地跨江西等六省,水面積3673 km2、中國第一大淡水湖,蓄水284億m3,是吞吐型非人工控制型自然湖泊,冬季枯水季呈河狀;現水質Ⅳ類,以往局部曾達到Ⅴ類或劣Ⅴ類;2012年后曾發生數次水華爆發或小規模藍藻爆發。位于湖南省北部,平均水面積2625 km2,容積174億m3;中國第二大淡水湖泊,吞吐型非人工控制湖泊,冬季與鄱陽湖相似水面積很小。近年水質一般為Ⅳ-Ⅴ類,以往有時為劣Ⅴ類;2008年6-9月,東洞庭湖的大小西湖及附近連通水域首次出現輕度水華爆發,其后至2018年,該區域連續發生面積不等的水華爆發,其中2013年9月達400 km2。人工控制型淺水吞吐型湖泊,水位13m時水面積2152km2、蓄水42億m3,水深1.95m,中國第4大淡水湖;以往有些枯水年份由于水淺、水面積小、水體流動性小致大壩附近水域及成子湖(北部湖灣)曾發生數次小規模藍藻爆發。面積257km2,水量28億m3,平均水深10m,形成于冰河時代末期,屬高原構造斷陷湖,為西南季風氣候,注入瀾滄江;以前湖水為I-II類,后退化為Ⅳ類、輕富營養,1996年和2003年及以后曾發生數次規模較大的藍藻爆發,藍藻主要聚集在東北沿岸湖灣,此處湖水透明度從4m下降至0.5m;經治理水質改善為Ⅱ-Ⅲ類,尚有輕度小規模藍藻爆發。⑹ 內蒙烏梁素海黃河內蒙段最大湖泊,水面積285km2,其中有蘆葦面積百余平方公里。21世紀初在其北部有“水華”聚集或藻類爆發現象發生,其特點是藍藻或藻類與蘆葦共存,葉綠素a最大月平均值為40-77μg/L,其時年均值TN一般超過4mg/L,TP劣Ⅴ類。國內有相當多的小型湖泊發生不同程度的藍藻爆發現象。⑴ 南京玄武湖平均水面積3.7km2,平均水深1.5m。曾發生過多次藍藻爆發,1986年4月首次藍藻爆發,出現“黑水”,湖水發臭,5月大面積死魚;2005年7月起再次藍藻爆發,9月18日3 km2的湖面就像鋪了一層厚厚的綠地毯;2007年7月發生大面積藍藻爆發,水質惡化,散發出臭氣,后經治理消除藍藻爆發。⑵ 武漢東湖 水面積34km2,水深4m。1985年以前在主水面28km2范圍持續發生多次藍藻爆發;后經治理基本不再發生藍藻爆發,但主水面域2007年7月11日又發生一次藍藻爆發,現水質為Ⅴ類,局部為劣Ⅴ類。⑶ 杭州西湖 水面積6.4km2,水深2.27m。20世紀60年代已開始富營養化,如1980年TN 3.04mg/L(劣Ⅴ類)、TP 0.14mg/L(Ⅴ類)。1958、1981年曾二度出現藍藻爆發現象,1958年爆發時水體呈紅色,稱“紅水”,由藍纖維藻引起,湖心藻密度65×108個/L;1981年藍藻爆發時水體呈黑褐色,稱“黑水”,由束絲藻引起,藻密度6.77×108個/L,其占藻類總量的98%。⑷ 云南星云湖 水面積34.7km2,水深6m。高原斷層湖,近年由于富營養化,多年持續發生藍藻爆發,至今藍藻爆發依然嚴重。⑸ 蘇州金雞湖水面積7.4km2,水深1.8m。近年發生多次輕度藍藻爆發或水華聚集。⑹ 唐山南湖 3.43km2、2.5m。曾劣Ⅴ類水、藍藻爆發。⑺ 蘇州元蕩 2km2、曾Ⅴ-劣Ⅴ類水、藍藻爆發。由于城市人口稠密和社會經濟發達,全國相當多大中小城市的微型湖泊、塘、坑的污染日益嚴重,發展至富營養化,其中大部分城市湖泊發生藍藻爆發或水華爆發:湖南長沙南郊公園漫竹湖、湘潭白石公園白馬湖、長沙年嘉湖、湖南躍進湖,岳陽樓畔南湖,河南商丘南湖,廣州流花湖 ,南昌市南湖北湖,武漢南湖,昆明市翠湖,湖北省隨州白云湖,揚州明月湖,等。中國大小水庫眾多,由于城市化程度日益提高、社會經濟日益發達,污染負荷入庫增多,大部分已富營養化,有相當水庫藍藻爆發或“水華”爆發,一般并非年年爆發,大多為間隔性爆發,藍藻爆發水庫的數量為上游山區水庫少于下游平原水庫。⑴長江三峽水庫支流回水區藻類爆發。三峽水庫為峽谷型攔河大壩水庫,175m高程蓄水393億m3,水面積1084km2,我國第一大水庫,年內水位變幅30~50m;2003年水庫蓄水后,支流回水區發生富營養化,支流中有小江、湯溪河、磨刀溪、長灘河、梅溪河、大寧河、香溪河等多條河流回水區發生不連續的多次藍藻爆發或水華爆發現象。⑵于橋水庫 海河流域山區淺水型攔河水庫,總庫容15.6億m3,平均水深4.6m,最大水深12m,流域面積2060km2。1997年、2006年、2009年發生藍藻爆發,達到葉綠素a130μg/L、藻密度1-1.6億個/L;期間:TN劣Ⅴ類、TP0.029mg/L(Ⅲ類);次優勢種為綠藻;污染源主要為外源和菹草的二次內源污染。⑶洋河水庫 海河流域山區平原攔河水庫,總庫容3.86億m3,水面積13 km2,平均水深5.7m。2009年TN劣Ⅴ類、TP0.039 mg/L(Ⅲ類)。1990年大部分水域“水華”爆發;1992年藍藻(魚腥藻)爆發;1995年微囊藻爆發;1999年全部水域“水華”爆發;2000、2001年發生大面積“水華”爆發;2004年藍藻爆發、藍藻密度1.03億個/L;2007年藍藻爆發。⑷官廳水庫 海河流域,總庫容41.6億m3,平均水深7.6m。2009年TN1.07mg/L、TP 0.063mg/L,多次發生較大“水華”;2007年微囊藻、魚腥藻爆發,達到Chla 240μg/L。⑸湖北宜昌枝江市善溪沖水庫,山區攔河水庫,庫容2040萬m3,水深平均13-14m;2019年藻類爆發,夏季藻密度1.2億個/L,其中藍藻密度2000萬個/L,TN 0.48mg/L、TP 0.06mg/L。⑹高州水庫 廣東茂名市水源地,容積11.5億m3、正常水面積44 km2;水深20-30m;2009、2010年在枯水期發生魚腥藻爆發,最大藻密度達到1.4億個/L。期間,平均TN 0.67mg/L(Ⅲ類),TP0.014mg/L(Ⅱ類)。⑺ 其他藍藻爆發水庫。有浙江浦江仙華水庫、浙江橋墩水庫、長春市新立城水庫、唐山大黑汀水庫 、貴陽市小關湖水庫、江西樂平市共青水庫,福建山美水庫,湖南冷水江湴泥水庫,等,曾在不同年份發生數次藍藻爆發。目前藍藻爆發治理的常規措施:防治水污染、改善富營養化;打撈水面藍藻;調水;清淤等,這些措施一般對小微湖泊水庫有相當好的效果,但對大中型淺水湖泊的效果不顯著。如“三湖”經常規措施治理,富營養化均得到相當程度改善。其中太湖自2007年至2020年共打撈藍藻水2002萬m3,藍藻干物質含量以P 0.68%、N 6.7%、有機質76.7%計,打撈的藻水相當于清除P680t、N.6700t、有機質7.7萬t。打撈藍藻僅能打撈太湖藍藻年生產量的2-4%。2007年至2020年太湖共清淤4200萬m3(干重以1.2t/m3計)。太湖底泥含量以P 611mg/kg、N 1068mg/kg計,相當于分別清除P、N為30794t、53827 t。減少底泥對上覆水體污染物的釋放;淤泥中藍藻(dw)含量以0.6kg/m3計(2008年3月宜興符瀆港測定),相當于清除藍藻(dw)2.52萬t。2007年-2020年“引江濟太”望虞河調水入太湖106億m3,梅梁湖泵站(含大渲河泵站)調太湖水出湖109億m3,二者合計直接帶走污染物:TP 1498 t、TN 37492t和相當數量的藍藻。“三湖”自20世紀90年代起開始治理,均先后實施零點行動治理,均在減輕富營養化方面取得相當的效果,但仍年年持續規模爆發,爆發程度大小起伏、高位運行,爆發程度總體基本未有減輕。如“三湖”,其中太湖水質,從2007年發生藍藻爆發-“湖泛”型供水危機時的劣Ⅴ類改善為2020年的平均Ⅳ類,其中西部沿岸水域為Ⅴ類、竺山湖為劣Ⅴ類。其中太湖平均TN從2.35mg/L降為1.48mg/L、削減37%,但2017年最大爆發面積1403 km2,超過發生太湖供水危機2007年的1114 km2的26%,且期間的藻密度增加了5.36倍;又如巢湖富營養化程度有較大改善,2018年巢湖平均Ⅴ類,其中TN 1.44mg/L、TP 0.102mg/L,分別較歷史最大值1995年4.62mg/L、0.41mg/L削減68.8%、75.1%,但仍發生大范圍的藍藻爆發,如年最大藍藻爆發面積2016年237.6km2、2017年338km2、2018年440km2,分別占巢湖面積的31%、44.5%、57.9%,而2018年東巢湖的葉綠素a、藻藍素分別較2012年增加159%和404%。滇池由劣Ⅴ類改善為Ⅴ類,藍藻仍持續規模爆發。4.3 治理后富營養化程度減輕而發生不連續的輕度藍藻爆發如鄱陽湖、洞庭湖原水質曾達到Ⅴ-劣Ⅴ類,但未發生持續規模藍藻爆發。現經治理水質改善為Ⅳ類,但仍發生間歇性輕度水華爆發。如杭州西湖、武漢東湖、無錫蠡湖、南京玄武湖等小型經過治理基本消除藍藻爆發,其中西湖完全消除藍藻爆發。因為城市微型湖泊均是景觀湖泊,環境要求高,所以湖泊管理單位治理藍藻爆發迅速而徹底。如上述提及的城市微型湖泊中大部分藍藻爆發均得到徹底消除,但少數在有些有時候仍有反復。十多年來,湖泊治理使富營養化程度得到明顯減輕,小微型湖泊藍藻爆發程度治理效果明顯,大部分基本消除藍藻爆發,部分有所減輕,但大中型湖泊藍藻爆發程度基本未得到改善。湖泊藍藻爆發治理存在某些偏面觀點,導致有關部門決策的不正確或不全面。⑴ 此觀點是未理順富營養化與藍藻爆發的關系。分2種情況:其一對于流域地廣人稀社會經濟欠發達、入湖污染負荷量少或水深較大的湖泊,此觀點正確;其二對于流域人口稠密社會經濟發達、入湖污染負荷量多大中型淺水湖泊,此觀點不正確,如“三湖”等湖泊僅依靠治理富營養化則不能消除藍藻爆發。⑵實際上有些湖泊未消除富營養化也能夠消除藍藻爆發。一般認為湖泊水質達到Ⅲ類就相當于消除富營養化。如東湖、西湖、玄武湖和蠡湖等中小型湖泊均未消除富營養化,水質僅改善至Ⅳ-Ⅴ類,就基本消除藍藻爆發,其中西湖完全消除藍藻爆發。⑶ 治理、減輕富營養化不一定能馬上減輕藍藻爆發。如太湖從2007年供水危機起至2020年,通過10多年努力治理,其富營養化程度明顯減輕,其中TN削減37%。但期間藍藻爆發程度均未減輕,藻密度反而從2009年的1447萬個/L升高指2020年的9200萬個/L,為6.36倍。說明雖然努力治理,富營養化仍在藍藻爆發的范圍內,則藍藻爆發仍不可避免,必須消除富營養化(如水質全面達到Ⅲ類)才能有利于減輕藍藻爆發程度。⑷專家一般認為已藍藻爆發的如“三湖”這樣的大中型淺水湖泊,僅依靠治理富營養化消除藍藻爆發則應達到TN 0.1-0.2mg/L、TP 0.01-0.02mg/L。⑸ 生態環境部確定TP、TN、葉綠素a的基準分別為0.029mg/L、0.58mg/L、3.4μg/L,且說明任一時段湖泊此三者的監測代表值均滿足基準值時,藻類生長才不會危及水體功能。此充分說明治理NP及富營養化必須與除藻同時進行才能消除藍藻爆發。“三湖”藍藻爆發已持續30年多,原制定的各湖水環境總體治理方案中均未提出消除藍藻爆發的目標,其他有關的政府文件中也均未提出。沒有目標,就使有關湖長缺乏主動性、積極性和責任心,使有關科研機構、人員缺少研究消除藍藻爆發的動力和財力支撐。國家或流域至今未建立消除“三湖”藍藻爆發目標,分析其可能的原由:一是認為現在藍藻爆發危害不大,2007年供水危機已過去,不會再發生了,現在對藍藻爆發已經習以為常了;二是消除藍藻爆發的難度大、花費多,是世界性難題,沒有好的技術能達到此目標,所以不宜制定目標。有些人認為“水華”是在20世紀中葉就存在,所以藍藻爆發無法消除。其是未分清水華與藍藻爆發二者的差異。“水華”是太湖、巢湖在1950-1970年或更早的非富營養時期就存在的一種自然生態現象,“水華”組成可能是藍藻或其他藻類、其規模一般較小,沒有什么危害,那時候老百姓經常打撈“水華”藻類作為肥料。藍藻爆發是以藍藻為主的藻類的“水華”爆發的簡稱。“水華”爆發也可能是其他藻類爆發。把藍藻爆發統稱“水華”不妥。因藍藻爆發必須消除也可消除,但以往的少量“水華”一般不可能或不必要消除。4 “湖泊水污染,根子在岸上,治湖先治岸”觀點具有二重性此說法對治理河湖水污染、富營養化而言完全正確;但“治理藍藻爆發即是治理富營養化”的觀點不妥或不全面。此觀點對于云南憮仙湖、洱海、洞庭湖、鄱陽湖那樣的湖泊是正確的,對于“三湖”這樣的淺水湖泊就不妥了,因其藍藻年年持續規模爆發后根子已延伸到湖中,須在治理富營養化的同時大量削減湖中藍藻數量才能降低藻密度、消除藍藻爆發。控P是消除藍藻爆發關鍵因子提出的原依據是加拿大安大略實驗湖區開展歷時37年的施肥實驗的結論。因試驗中的藍藻是魚腥藻和束絲藻等固N藍藻,可從空氣中獲取N,故認為難以控制TN,依此認為只能控制TP。此結論的局限性如下:⑴ “三湖”目前主要是非固N的微囊藻,不是魚腥藻和束絲藻,一般不能從空氣中獲取N。⑵ 現“三湖”的P本底值均較高。其中巢湖、滇池P本底值還較太湖高一倍。且在1993年的《太湖》(孫順才.黃漪平)中就指出,當水底發生厭氧反應時可使底泥中不溶性P轉化為可溶性P。現今太湖藍藻持續多年爆發,太湖底泥含有大量的死亡藍藻的有機物質,在夏季湖底經常會在缺氧狀態下發生厭氧酸化反應,釋放可溶性P,難以使上覆水體降低至P≤0.02mg/L的水平,說明僅通過控P難以消除藍藻爆發。⑶ 低P也可能藍藻爆發。如廣東茂名高州水庫,TP已達到較低水平,2009、2010年已達TP0.014mg/L、TN 0.67mg/L,但此時仍發生相當程度的魚腥藻爆發。如湖北宜昌枝江市善溪沖水庫,2019年TP 0.06mg/L、TN 0.48mg/L,仍藻類爆發,夏季藻密度達到1.2億cells/L。如海河流域于橋水庫2009年發生藍藻爆發時TP為0.029mg/L(Ⅲ類)。如國家地表水水質自動監測實時數據平臺上,近幾年經常可以查到太湖、巢湖有些監測點水質TP達到0.01-0.025mg/L的情況,但藍藻仍年年持續爆發。由此說明至少要TP TN同時達到Ⅱ類才行,藍藻爆發的關鍵是TP的說法有其片面性。⑷ 控磷是消除藍藻爆發關鍵因子的提法僅能適合人口密度低社會經濟欠發達地區的湖泊如洱海等。可通過治理富營養化削減TP達到Ⅰ-Ⅱ類而消除藍藻爆發。故不必過多研究消除藍藻爆發的關鍵是控N還是控P,根據實際情況,只要能研究出消除藍藻爆發的技術集成就是好的。同理,N/P比學說是研究水體營養物質中氮磷含量比例對藍藻爆發影響的理論學說,也不必過多研究,應根據各個湖泊不同情況研究不同的治理方法。2007年太湖供水危機以來,TN得到相當多削減,而TP削減的很少或甚至反而增加。如太湖水質由劣Ⅴ類改善為2019年Ⅳ類,但TP,2015-2019的5年中均高于2007年的0.074mg/L,其中2018年上升到0.097mg/L較2007年增加31.1%%;巢湖TP濃度由2012年的0.107 mg/L升高至2018年的0.125 mg/L,升高16.6%。在1990-2006年,太湖的TP基本保持在Ⅳ類上下波動,而TN是持續升高,1999-2011年均達到劣Ⅴ類,甚至超過3mg/L,所以那時候國家把控制TN作為關鍵。如在《太湖流域水環境綜合治理總體方案(2008年)》中,2020年太湖水質目標,TN為Ⅳ類(1.2mg/L)、TP為Ⅲ類(0.05mg/L),其制定目標的基準年2005年分別為2.95mg/L、0.08mg/L。《太湖流域水環境綜合治理總體方案(2013 年修編)》中,將2020年太湖水質目標修改為TNⅤ類(2.0mg/L)、TP保持Ⅲ類(0.05mg/L),很明顯當時認為2020年TP的目標可以達到,所以保持其原標準,認為TN達不到1.2mg/L,所以2020年目標就從2008年方案的1.2 mg/降低為2 mg/L。但執行結果,2020年TN很容易達到Ⅴ類,甚至達到了Ⅳ類1.48mg/L,而TP在2013-2020年期間一直在Ⅳ類中徘徊,基本未得到提升。說明當時認為太湖治理TN是關鍵,而現在相當多專家又認為太湖治理TP是關鍵。事實上,”三湖”這樣的藍藻多年持續爆發的淺水湖泊,在各階段削減TP TN的難度和對其的認識程度均是不同的。應根據湖泊各個治理階段的情況制定一湖一策各階段的削減TP TN的方案,應該同時削減TP TN,使達到水功能區的水質目標。6 打撈水面藍藻能有限減輕爆發程度但不能消除藍藻爆發有些人認為打撈藍藻就能夠消除藍藻爆發。打撈藍藻是目前控制藍藻爆發取得良好視覺嗅覺效果的應急性重要措施。據估計,太湖、巢湖每年打撈藍藻量與其藍藻生產量之比,基本相仿,僅為2-4%。所以僅依靠打撈水面藍藻不能消除藍藻爆發。太湖2007年供水危機是由于“湖泛”形成的,而造成“湖泛”的一個主要因素是由于底泥和水體存在大量的含有TN的有機質,所以僅關注TP,少關注TN,藍藻仍要持續爆發,“湖泛”在適當的條件下仍能夠形成。應該說,治理太湖,消除藍藻爆發,消除“湖泛”是同樣重要的工作,所以從這方面分析TP TN均是關鍵,只是TP TN這二者的重要性在不同時期、不同水域是不同的,要兼顧。湖泊藍藻爆發治理技術包括治理水污染、消除富營養化,削減藍藻、降低藻密度,生態修復、恢復濕地,共三大類。本節主要論述削減藍藻、降低藻密度:其技術主要包括抑藻除藻兩類。抑藻,一般理解為通過改變生境或進行種間競爭減慢藍藻的生長繁殖能力。除藻一般理解為直接消除藍藻,其一為通過打撈、魚類濾食等措施直接消除藍藻;其二是通過物理、化學、生物等手段直接損毀藍藻的一種或多種功能如浮力、吸磷、儲磷、光合作用、葉綠素等,使其死亡。抑藻、除藻兩者有所不同,但無絕對界限,有時候是同時進行,兩者削減藍藻的速度快慢不等,但兩者的作用均是減少藍藻數量、降低藻密度,最終達到消除藍藻爆發的目的。削減藍藻技術有多類多種。⑴ 微粒子(電子)除藻技術。包括:金剛石碳納米電子技術除藻、復合式區域活水提質技術除藻、超聲波超聲波技術除藻、光量子載體技術除藻、電催化技術除藻、光催化控藻,等技術。均有抑藻和直接除藻的作用。 ⑵安全添加劑除藻。包括“湖衛氧”除藻技術,即過酸碳鈉入水后產生過氧化氫殺死藍藻,成本低;改性粘土除藻;天然礦物質凈水劑除藻;食品級添加劑除藻;中草藥和植物(也包括大麥稈)化感物質制劑除藻等技術。水體中添加了這些藥劑后即產生除藻作用。另外,有些如硫酸銅、敵草隆等化學制劑殺藻,雖可直接殺死藍藻。但對其他水生物具有很大毒害作用,因此非緊急情況不宜使用。⑶混凝氣浮技術除藻。此技術是利用混凝劑和氣浮技術使水體和底泥表層的藍藻和懸浮物、有機質浮于水面,再打撈去除,后進行藻水分離,或采用上述流程一體化設備打撈去除后送至岸上分離。或采用藍藻打撈與分離一體化處置船。⑷ 藍藻底泥協同清除設備。即在清淤時同時清除底泥中及其上覆水體中的藍藻。⑸安全高效微生物抑藻除藻。使藍藻死亡的微生物包括異體、附生二類。如藍藻噬藻體(病毒)及其宿主,能夠消除藍藻。目前有相當多微生物具有抑藻除藻作用。其中固載微生物、twc固載土著微生物技術,武漢鄂正農微生物、大連正好環保的藍藻灑灑清微生物,等。效果相當好或比較好。⑹ 改變生境除藻。如改變深度、壓力、水溫、光照、含氧量、營養物質等生境,使不利于藍藻生長繁殖,或有利于能夠消除藍藻的有益微生物生長。包括:德林海高壓減溫除藻,有深井和高壓除藻船二類;推流曝氣增氧除藻;遮陽除藻;降低水溫除藻。⑺ 生物種間競爭除藻。包括:植物除藻如采用蘆葦濕地、紫根水葫蘆、岸傘草、沉水植物除藻;水生動物除藻,如鰱鱅魚、銀魚、貝類、浮游動物或其它動物濾食藍藻。⑻常規技術治理富營養化除藻。治理富營養化到一定程度如TN TP降低至湖泊Ⅱ-Ⅲ類時可減慢藍藻生長繁殖速度。常規技術包括:控源截污、調水、常規清淤、鎖磷劑除藻、常規打撈藍藻、生態修復等。水體污染物的來源是外源、底泥釋放和藍藻等生物死亡。消除水體污染就是消除進入水體中的P N、藍藻等各類污染物,有效提升水質。底泥污染物來源是外源和藍藻等生物死亡殘體在底泥表層的積累。消除底泥污染就是消除存在底泥中的P N、有機質和死亡藍藻等各類污染物(主要是底泥表層的污染物)。藍藻種源在水體中自然存在,并在富營養化、高水溫等人為和自然因素的作用下快速生長增殖,藻密度達到相當高程度而形成藍藻爆發。消除藍藻污染就是要在大力降低營養程度的基礎上,實施全年徹底打撈清除水面水體和水底的藍藻。其是一類能夠同時治理水體、底泥、藍藻污染的技術(設備)。水體、底泥和藍藻3類污染密切相關,其污染治理技術同樣是密切關聯,僅消除其中的1類或2類的作用有限,若采用能夠同時治理3類污染的技術才有良好效果。選擇技術要多方面比較,在治理效果、速度、節能、減排、投資、費用,特別是長期效果、能否達到治理目標等方面要進行充分比較。經調查總結分析,水土藍藻污染的三合一治理技術是直接治理太湖水體的最優技術。(治理太湖技術中的控制外源和恢復濕地另文論述)。① 三合一治理技術。水體、底泥和藍藻污染的共同治理技術簡稱水土藍藻共治技術。一般是三合一專用技術,不再需要分別使用除藻、清淤、凈化水體的多種技術來治理太湖。三合一治理技術也可以是組合技術。② 開拓三合一治理技術是新時期治理太湖及藍藻爆發的必要。治理太湖及藍藻爆發必須要降低藻密度、消除底泥污染和凈化水體,若此三類治理技術組合實施或一步到位,則治理時間短、效果快、效果好、成本低、能源消耗少、可不占用土地。三合一治理技術一般應分水域實施,分水域的面積大小根據具體情況而定。主要有:① 金剛石碳納米電子水土藍藻共治技術;② 復合式區域活水提質水土藍藻共治技術;③ TWC生物蠟凈水清淤除藻技術;④ 光量子載體凈水清淤除藻技術;⑤ 固化微生物凈水清淤除藻技術;⑥ 光催化網分解藍藻凈水清淤技術;等。⑦ 可采用高壓除藻、湖衛氧(原料為過酸碳鈉)除藻等技術與其他凈化水體和底泥技術的組合技術。金剛石碳納米電子除藻技術是微粒子(電子)除藻技術的代表,也是水土藍藻三合一治理技術的代表。該技術是通過釋放電子,在陽光下產生光電效應、光催化作用,破壞藍藻的細胞壁和細胞內部物質、殺死藍藻、消除藍藻。特點:能源省、不添加化學物質、易管理、成本低,一年四季運行,可長期大范圍有效凈化水體和底泥及除藻。該三合一共治技術,既是低碳技術:低能耗、低人工、無排放、無耗材);又是綠色技術:環保、治理水土污染、健康生態。低碳定義為:節能減碳,較低(更低)的溫室氣體(二氧化碳為主)排放。治理太湖是一個龐大的綜合性系統工程,僅依靠某項單以功能的技術無法全面治理好太湖,特別是消除藍藻爆發這個世界性難題,須采取多技術綜合集成治理,才能徹底消除巢湖藍藻爆發和富營養化問題。上述多種除藻技術在目前或今后均具有一定的可推廣性,但在消除藍藻爆發的效果、速度、徹底性、適應條件和費用等方面有相當大差異,應在總結治理全國大中小型湖泊治理藍藻爆發經驗教訓的基礎上,同時根據實際情況試驗后擇優選取綜合集成使用。① 治理效果好。能夠消除高密度藍藻,除藻比例高。② 治理效率高。同樣時間內消除的藍藻多。③ 治理效果持續時間長。治理效果一般應持續1-2年或更長。④ 治理功能廣。能夠同時消除藍藻、水體和底泥的污染。⑤ 技術設備安全可靠。⑥ 節能減排。⑦ 實施操作容易簡單和。⑧適應性強。如在低溫,少氧,缺陽光,風浪、流速大等多種條件下均能實施;⑨治理費用低。在達到同等治理效果時費用較低。⑩技術設備容易管理、維護、保養。綜合除藻技術中的首選類技術是水土藍藻三合一治理技術。即是能夠一次性同時治理水體、底泥和藍藻污染的技術。不需要再另外進行清淤和凈化水體,是很有潛力和值得推廣的技術。水土藍藻三合一治理技術分為專用技術與組合技術二類。一種技術、設備能夠同時治理水土藍藻污染的三合一專用技術。其一,如微粒子(電子)類除藻技術中的四種技術均為三合一專用技術,其中,以①金剛石碳納米電子水土藍藻共治技術為佳,而②復合式區域活水提質水土藍藻治理技術也可以;其二,安全高效微生物及制劑除藻技術的①--④種均是微生物類三合一專用技術。但在有水源地功能的大型淺水湖泊中需要過專家的安全審查關。有幾種技術、設備集成后能夠同時治理水土藍藻污染的三合一組合技術。除上述水土藍藻三合一治理的專用技術技術外,其他技術相當多均可組合成為三合一組合技術。在太湖治理藍藻中,應根據各水域具體的社會經濟、自然地理、水文水動力、水污染、藍藻的密度及爆發情況選擇三合一專用技術或集成技術。首先可設置正常密度的微粒子(電子)類水土藍藻污染的三合一專用技術設備進行治理,其次選擇三合一組合技術治理。或可考慮采用綜合集成技術治理,即在冬春季節實施一次“湖衛氧”的低成本的殺藻,同時設置低密度的水土藍藻三合一專用治理設備,治理藍藻效果更好更快和費用更省。主要是采取綜合措施、加大力度治理污水廠、生活、工業和規模養殖業是類點源和種植業、城市村鎮地面徑流污染等面源。其中社會經濟發的區域首先要擴大污水處理能力和污水廠提標,滿足環境容量的要求。也包括有能力調水的盡量調水、改善水環境,生態修復恢復濕地吸收N P、固定底泥和抑制藍藻。制定全面的生態修復計劃、使河湖濕地恢復至20世紀50-70年代的規模,其在現階段可起到較大的凈化水體、固定底泥和抑藻除藻的作用;在消除藍藻爆發后更可起到相當的保持藍藻不爆發的穩定作用。各個大小不同的湖泊及不同的水域因為其社會經濟發展、自然地理、水文水動力、水體和底泥污染、各種藻類及其爆發程度等情況各不相同,所以,要分別采取不同的綜合技術集成,以達到最有效、最快、最省費用和長期保持消除富營養化和五藍藻爆發的最佳水環境。通過對太湖藍藻持續爆發的分析,其原因是三高:藻密度高;營養程度高;以水溫高為特征的氣候等自然因素的代表。以此確定治理湖泊、消除藍藻爆發措施主要為三類:治理、消除富營養化(控制外源,包括點源和面源);削減藍藻、降低藻密度;修復生態恢復濕地。本部分內容是主要論述削減藍藻、降低藻密度。制定流域相應的綜合治理方案,包括治理、消除富營養化;削減藍藻、降低藻密度;修復生態恢復濕地的3類措施。如“三湖”治理藍藻爆發應列入治理目標,利于提高“三湖”各湖長的積極性和主動性。沒有治理目標,湖長就缺少消除藍藻爆發的責任心、主動性和積極性,就難以消除“三湖”等水域的藍藻爆發。國家的長江大保護戰略和“三湖”水環境綜合治理總體方案的修編及國家政府“十四五”專項規劃中應列入消除藍藻爆發的目標及相應技術集成措施。對各類點污染源和面污染源從其源頭及其排放直至進入河湖水體的路徑進行全過程的有效控制和治理,“三湖”等大中型湖泊流域內的大中小型城市均要提高污水處理能力與環境容量相適應,并大幅度提高污水處理標準,與湖泊的水功能區水質目標相一致,一般應達到地表水湖泊標準的Ⅱ-Ⅲ類,加強污水處理設備、管網設施的管理,統一加大治理其他點源和面源的力度。其中,現代污水處理技術、工藝不斷發展,如固載微生物技術和麥斯特氣浮技術處理TN TP,均可達到湖泊的Ⅱ-Ⅲ類。大中型湖泊特別是“三湖”必須治理富營養化與治理藍藻相結合,才能完全消除藍藻爆發。其中治理富營養化包括控制外源和削減藍藻、內源。大中型湖泊的面積較大,如一次性消除太湖藍藻爆發一般難以做到,可分若干片水域進行治理,每片水域20-200km2不等,根據具體情況而定。分水域時其邊緣應設置可阻擋藍藻和風浪的圍隔或竹樁木樁砼樁(外加濾布)的組合隔斷等設施,隔斷可是全程或半程不到底的,可以留有通航口子,隔斷兩側可通過一定流量的水流,保障湖泊順利泄洪。改變以往10多年僅在藍藻爆發期單一打撈水面藍藻的固有思路,改為采用多技術組合,一年四季全面打撈?削減水面水體和水底藍藻的策略。除藻工作應從冬季就開始,如太湖藍藻密度在冬季僅有500-5000萬個/L,夏季則有1-20億個/L,所以冬季打撈?消除藍藻能更有效降低藍藻的生長繁殖能力。事實上,有許多水土藍藻三合一共治技術一年四季均能除藻。藍藻爆發治理的分類主要根據湖泊的大小、深淺、形狀、徑流量、換水次數、溫度等自然狀況,及富營養化、藍藻爆發和濕地等人為因素等情況綜合確定。⑴ 城市微型湖泊藍藻爆發較易治理。采用治理富營養化與削減藍藻種源相結合措施,根據實際情況采用單一技術或技術集成均可。⑵ 小型湖泊藍藻爆發治理相對較容易。如蠡湖、玄武湖、東湖、西湖、金雞湖等采取綜合措施治理后已基本消除藍藻爆發,其中西湖已經完全消除藍藻爆發。其他四個湖泊要徹底消除藍藻爆發仍需相當努力。其他小型湖泊,根據實際情況采用與此五湖泊相仿的或相應的綜合治理技術治理藍藻爆發。⑶ 大中型淺水湖泊“三湖”藍藻爆發治理難度最大。“三湖”治理雖難度大,但完全可治理好,只要根據實際情況把其分為若干水域,就可將用于小型湖泊治理技術經總結集成后用于“三湖”治理,更可采用近年創新的水土藍藻三合一共治技術,大面積消除富營養化、底泥污染和消除藍藻爆發。消除“三湖”藍藻爆發的關鍵是:充分利用中國具有集中力量辦大事的體制優勢、技術優勢、財力優勢、湖長制的管理優勢,建立消除藍藻爆發的信心和相應的治理目標,把消除藍藻爆發列入國家、流域的計劃中,采用科學合理搭配的綜合技術集成。其他大中型淺水湖泊,根據實際情況采用與此相仿的治理藍藻爆發的目標和技術集成。⑷ 其他大中型湖泊治理。如深水湖泊、入湖污染負荷少的湖泊、換水次數多的湖泊,等,根據具體情況確定治理方案。深水湖泊水庫一般環境容量大和水溫低,若水深超過10m可使水溫低于9℃,則藍藻一般處于休眠狀態,不容易快速生長繁殖,更不會爆發,且由于風浪等因素,使水體能夠上下運動和交換,就是水體上層存在一定的藍藻,通過風浪、運動、交換等因素阻滯上層藍藻生長繁殖,不易爆發。深水湖泊、水庫必須嚴格控制污染負荷入湖、水質Ⅰ-Ⅱ類、控制營養程度,確保不發生藍藻爆發和水質達標。但若深水湖泊遭受較嚴重污染,則因為其容量大而比較難治理,所以一定要嚴格控制入湖污染。如云南撫仙湖,水深100多m,水質由原來的Ⅰ類減退為Ⅱ類、有時Ⅲ類,無藍藻爆發。以往曾經有一段時間,其南側2km外的星云湖通過河道將藍藻輸入,但由于其水深,通過上下流動交換水體,降低水溫,固未曾發生藍藻規模爆發現象,后截斷輸送藍藻通道,同時加大湖岸周圍房屋開發控制力度和污水排放控制的力度,使憮仙湖水質不再退化。撫仙湖應進一步加大控制污染源的力度,流域的全部城市污水均應進行處理,處理標準提高至湖泊標準Ⅰ-Ⅱ類,同時控制其他污染和地面徑流的污染,有必要可以采用大型治理設備或有效技術削減湖內污染物,使撫仙湖水質保持在Ⅱ類。如云南與四川交界的瀘沽湖,高原斷層陷落湖泊,旅游勝地,水面積50km2多,水深平均45m,透明度超過10m,既具有深水湖泊的特點,又是入湖污染負荷少的湖泊,所以其不會發生藍藻爆發。預防措施是嚴格控制各類污染物入湖污染,水質保持Ⅰ類,就永遠不會發生藍藻爆發。如三峽水庫部分支流回水段的水華爆發,水深超過40m,長江干流的流速很快,但支流回水段的流速很慢、相對平穩,易于發生水華爆發。治理措施,其一,嚴格控制個支流外源污染;其二,在水庫與支流交界處設置適當形式的隔斷,使水庫上層的藻水混合水體經由水體深層處通過,而不經水面通過,則可增加水深、降低水溫、削減藻密度,基本消除消除藍藻爆發,若有必要,可配合水土藍藻三合一共治技術等除藻方法則可更好的消除藍藻或藻類爆發。又如美州五大湖之一的伊利湖面積2.57萬km2、平均水深18 m,由于進入污染負荷量過多,也發生數次局部水域藍藻爆發。若深水湖泊受到嚴重污染,因其體量大而比較難治理,所以深水湖泊必須嚴格控制入湖污染負荷。此類湖泊一般位于人口密度較低、社會經濟欠發達區域,水質均較好,為貧營養或貧-中營養。相當多湖泊或應該不會發生藍藻爆發。如憮仙湖、瀘沽湖、洱海等。預防藍藻爆發的措施是嚴格控制污染負荷入湖,減低營養程度、保持Ⅰ-Ⅱ類水質。如云南洱海,現水質Ⅱ-Ⅲ類、個別水域曾達到Ⅳ類,東北部水域發生多次輕度藍藻爆發。此類湖泊可采用強化治理富營養化的措施,嚴格控制外源入湖、使入湖污染負荷持續減少至水質達到Ⅰ-Ⅱ類,就可基本消除或完全消除藍藻爆發。若有必要在局部藍藻易爆發水域增加水土藍藻三合一共治理的措施,及在全湖加強生態修復措施,可更快更徹底的消除藍藻爆發。在控制外源中,首先要加大污水處理能力和提高污水處理標準,達到與洱海Ⅱ類的水功能區水質目標標準相符;其次,因為洱海流域有較大面積的坡地,所以應嚴格控制種植業、養殖業和地面徑流的污染。相當多山區水庫,均是人口密度較低、社會經濟欠發達區域,其預防和治理富營養化和藍藻爆發均可采用削減污染負荷、治理富營養化的措施,一般均能夠達到目的。此類湖泊一般是水量大、環境容量大,本身不易發生藍藻爆發。所以防治此類湖泊藍藻爆發的主要措施是削減污染負荷、降低富營養化程度。如洞庭湖、鄱陽湖、洪澤湖等。洞庭湖、鄱陽湖水質以往為Ⅳ-Ⅴ類,曾為劣Ⅴ類或局部劣Ⅴ類,但其主水流通過水域未發生藍藻爆發。因其入湖水量多,換水次數達到15-20次或更多,水流速度快,帶走的藍藻和污染物多,不利于藍藻生長繁殖和聚集。特別是冬季水位很低,水量少,好似一條河,所以冬季保存在湖底的藍藻種源很少,春季的藍藻增速就慢,所以一般不會發生藍藻爆發。但在水面相對靜止水域的個別時間段也曾數次發生藍藻水華集聚或輕度爆發現象。其治理、消除藍藻爆發的措施主要是嚴格控制入湖污染負荷。鄱陽湖、洞庭湖流域面積大,其周圍大中小型城市很多,城鎮化率正在日益提高、社會經濟正在持續發展,正在進入或已經進入社會經濟較發達區域,產生的污染負荷持續增加。采取的治理措施:嚴格控制生活污染、工業污染和規模集中畜禽養殖業和污水廠四大點源和種植業的各類面源污染。其中特別要加大污水處理力度,提高污水處理標準,提標至與湖泊相應的水質目標Ⅲ類;加大生態修復力度;確保在正常情況下基本不減低換水次數,就是要建壩提高冬季的蓄水位,只能建設低壩;這樣才能使湖泊水質盡快改善至Ⅲ類,完全消除藍藻輕度爆發。此類湖泊在城市中,百姓和政府對其的環境要求均比較高,要求清澈見底和水草旺順、沒有藍藻爆發。因為治理要求高,治理速度要快,治理時間要短,一般采取單一常規除藻或綜合除藻措施均可。治理措施:通過抽干水、清淤、放入優質水,或湖泊干凅一段時間使藍藻干死或凍死;多種高效復合微生物技術:鄂正農微生物、固載微生物、twc微生物、大連正好藍藻灑灑清微生物等;曝氣、氣浮(空氣、氧氣、臭氧)技術 ;安全添加劑技術:天然礦物質凈水劑、改性粘土除藻、食品級的添加劑、中草藥化感物質制劑、“湖衛氧”過酸碳鈉等除藻技術;抽水過濾或生化處理;控源截污、建閘擋污、調水;生態修復;種間競爭,養殖鰱鱅魚濾食藍藻;等,還有光量子載體技術、光催化等新技術;在上述措施中優選1個技術或優選若干個技術綜合集成,治理藍藻爆發和提升水質至Ⅲ類。如無錫蠡湖、南京玄武湖、武漢東湖主湖區、杭州西湖、蘇州金雞湖等小型淺水湖泊,水質均曾劣Ⅴ類、藍藻曾年年爆發或多次爆發(其中西湖僅發生2次非微囊藻藍藻爆發),經采取建閘擋污、控源截污、清淤、調水及河水處理、生態修復、養殖鰱鱅魚濾食藍藻等措施中的若干進行綜合治理,水質改善為Ⅳ-Ⅴ類,此時就基本消除藍藻爆發。其中西湖是徹底消除藍藻爆發,水質達到Ⅲ-Ⅳ類。但東湖魚類的排泄物對水質有一定的影響,水質達到Ⅳ-Ⅴ類,有時只能達到劣Ⅴ類,需要進行繼續采用上述有效技術綜合治理,提升水質,全面消除藍藻爆發。其他湖泊均應針對具體情況采用有效技術綜合治理,提升水質,進一步降低藍密度,確保藍藻不爆發。云南星云湖。位于玉溪市江川縣、憮仙湖以南2km。現水質劣Ⅴ類、藍藻年年持續爆發。其原因:城市和農村農業污染負荷大量排入星云湖;藍藻多年持續爆發、千百次的生死循環,使底泥有機質大幅增加,并發生厭氧反應使底泥中TP釋放率加大。近年雖加大治理力度,采取多種治理措施,有相當效果,但不理想。主要治理措施:對各類點源和面源進一步實施嚴格控污措施,其中,建設足夠的污水廠和提高污水處理標準(提標改造或新建)至地表水湖泊Ⅲ類標準,根據現在的污水處理技術,完全可以做到,且投資不多和運行費用不貴;在星云湖中采取全面除藻措施,最優選擇是水土藍藻三合一共治技術,一次性放置數十臺設備,同時消除富營養化、底泥污染和藍藻污染,在1-2年內全面消除藍藻爆發和水質提升至Ⅲ-Ⅳ類。其他的小型淺水湖泊,同樣可擇優選取上述城市微型湖泊和小型淺水湖泊的治理技術,治理富營養化及結合除藻,可一次性在消除藍藻爆發的同時改善水質至Ⅲ-Ⅳ類。 有些植被覆蓋率高的湖泊同樣發生藍藻或藻類爆發,且爆發程度可能較嚴重,如內蒙烏梁素海。分析其原因,烏梁素海在藍藻或藻類爆發時,沉水植物,大部分死亡,但以蘆葦為主植物的覆蓋率很高,約占一半,大面積蘆葦應具有很強的凈化水體能力和抑制藍藻和藻類的能力,但在21世紀初發生面積較大的藍藻和藻類的爆發。說明其進入的污染負荷很多,超過蘆葦的凈化能力和湖泊的環境容量,蘆葦已來不及凈化污染物。其時年均值TP為劣Ⅴ類、TN大于4mg/L。這個數值較太湖污染最嚴重時期的TP TN值還高。這類湖泊,自身具有較強的水體自我凈化能力和抑制藍藻能力。所以治理措施主要是努力消除富營養化和削減污染就能夠消除藍藻爆發。即采取一切有效措施減少污染負荷產生量和入水量,基本滿足環境容量的要求,水質就能得到提升,藍藻或藻類爆發就能基本得到消除。大中型淺水湖泊如“三湖”,一般均是入湖污染負荷多、水體污染和底泥污染較嚴重,藻密度高、藍藻爆發較嚴重,植被覆蓋率較低。所以首選水土藍藻三合一共治專用技術或組合技術進行治理。首先可設置正常密度的微粒子(電子)類水土藍藻污染的三合一專用技術設備進行治理,其次選擇三合一集成技術治理。或可考慮采用綜合集成技術治理,即在冬春季節實施一次“湖衛氧”的低成本的殺藻,同時設置低密度的水土藍藻三合一專用治理設備,治理藍藻效果更好更快和費用更省。“三湖” 由于其面積大、風浪大,水體中懸浮物不易沉淀,且底泥中的污染物容易起浮、釋放;30余年的藍藻持續爆發,雖經努力治理,但爆發程度一直在高位波動運行,年藍藻爆發最大面積一般可達到占水面積的30-40%,甚至達到50-60%,所以每年藍藻的約百次生死循環,使水體和底泥中P N和有機質等污染物增加,且底泥在缺氧狀態下容易發生厭氧反應,使沉積于底泥表層的死亡藍藻所含的P和原底泥中所含的不溶性P可轉化成為可溶性釋放進入水體。“三湖”流域均是人口稠密、社會經濟發達或較發達區域,污染負荷入水量多,水質不可能全面達到Ⅰ-Ⅱ類,不可能僅用治理富營養化措施就能消除藍藻爆發,許多微型或小型湖泊藍藻爆發的治理措施不能直接使用,必須采用治理富營養化與削減藍藻數量相結合的措施,分水域治理,改變僅在藍藻爆發期間打撈藍藻的治理方法為全年分水域消除水面水體和水底藍藻的治理策略。在加強控源截污、消除富營養化的基礎上,采取水土藍藻三合一治理的專用技術或綜合技術,或結合“湖衛氧”等除藻技術,并實施生態修復,根據湖泊面積大小和治理程度的難易,估計經10-20年努力就能消除藍藻爆發和提升水質達到Ⅲ類。該湖是大型可封閉淺水湖泊、以往平均水深1.95m。其主水流經過水域的換水次數多,達到20次,較“三湖”的換水次數多近10倍,所以一般主水流水域不會發生藍藻爆發,但有些枯水年份,因為水淺、水面積小、水體流動性小,在溫度高的季節水溫升高,致大壩附近水域及成子湖曾發生數次規模藍藻爆發。治理措施:① 持續實施南水北調,調水增加進入洪澤湖水量,提高大壩附近水域及成子湖在缺水季節的水位,使水溫升高幅度減小,一般就不會發生藍藻爆發;② 加大治理外源力度,主要是增加污水處理能力和提高污水處理標準至地表水湖泊標準Ⅲ類,加大治理農業和畜牧業污染的力度,進一步減輕富營養化;③ 加大濕地保護和修復生態力度,吸收營養物質、固定底泥、抑制藍藻生長。這樣完全可消除藍藻爆發、達到Ⅲ類水。人與自然是生命共同體,人類必須尊重自然、順應自然、保護自然,繼續推進湖長制、河長制,充分利用有利的自然地理條件,以藍藻爆發問題為導向,順應民心,因勢利導建立滿足百姓期望消除藍藻爆發的目標,發揮中國特色社會主義制度能夠辦大事的優越性,全民共同努力,一定能夠消除以“三湖”為主的全國各湖泊的藍藻爆發。