1、藻類水華的概念與分類
當(dāng)水體中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)過(guò)多（如氮、磷等），加上適宜的溫度和光照條件，藻類快速繁殖聚集形成水華。水華是水體的一種自然生態(tài)現(xiàn)象，其本質(zhì)是生態(tài)系統(tǒng)的失衡引起的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能的紊亂。目前我國(guó)淺水湖泊水華現(xiàn)象比較普遍，根據(jù)生態(tài)環(huán)境部發(fā)布的結(jié)果， 2023年， 205個(gè)監(jiān)測(cè)營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)的湖（庫(kù)）中，富營(yíng)養(yǎng)化湖庫(kù)占27.3%，其中，重點(diǎn)湖庫(kù)太湖和巢湖均為輕度富營(yíng)養(yǎng)，滇池為輕、中度富營(yíng)養(yǎng)，水華現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，治理工作仍然任重道遠(yuǎn)。湖庫(kù)富營(yíng)養(yǎng)化的治理成為當(dāng)前生態(tài)環(huán)境的一個(gè)難題，很多水體在水質(zhì)達(dá)到III類甚至II類時(shí)，依然可以發(fā)生水華，如三峽水庫(kù)和丹江口水庫(kù)部分庫(kù)灣等。
水華的種類、形式多樣。按照形成藻類水華的優(yōu)勢(shì)種群可分為藍(lán)藻水華（常見(jiàn)有微囊藻水華、浮絲藻水華、假魚(yú)腥藻水華、擬柱孢藻水華等）、硅藻水華（常見(jiàn)有小環(huán)藻水華、直鏈藻水華、脆桿藻水華、針桿藻水華等）、綠藻水華（實(shí)球藻水華、柵藻水華、團(tuán)藻水華、剛毛藻水華等）、甲藻水華、裸藻水華、金藻水華等。按照水華在水體發(fā)生的位置，也可分為表層水華（藻類喜歡在表面聚集）、彌散型水華（藻類在水體上下混合比較均勻）、底棲型水華（藻類在水體底部，比如著生藻類水華）。總之，由于藻類的種類很多，形成水華的藻類也很多，不同藻類形成水華的垂向位置也不一樣。有些藻類受光照影響可以在水體上下移動(dòng)，比如甲藻和裸藻的一些種類，受光照影響，不同時(shí)段水體可能呈現(xiàn)不同的顏色，是不是很神奇！三峽支流水華多樣，如果你在春季水華高發(fā)季節(jié)在山頂上俯瞰水庫(kù)，發(fā)現(xiàn)不同支流的顏色不一，不要驚訝，那是藻類造成的顏色差異！
圖1 常見(jiàn)藻類水華照片
圖2 常見(jiàn)藻類水華優(yōu)勢(shì)種
2、藻類水華的發(fā)生條件
藻類水華發(fā)生的條件有很多，首先是物質(zhì)條件，就像咱中國(guó)，要想養(yǎng)活14億人，糧食必須夠。藻類大量增殖的物質(zhì)基礎(chǔ)就是營(yíng)養(yǎng)鹽必須充足，一般認(rèn)為需要總氮大于0.2mg/L、總磷大于0.02mg/L，還有各種微量元素如鐵、硅、碳等也不能少。其次是氣象條件，藻類的光合作用需要陽(yáng)光，光照必須充足，溫度最好也要適宜，太冷了不適合藻類生長(zhǎng)，一般十幾度至二十幾度是適合的溫度，是不是和人類喜歡的溫度差不多？其實(shí)藻類的生長(zhǎng)和萬(wàn)物的生長(zhǎng)一樣，往往春季開(kāi)始復(fù)蘇生長(zhǎng)，夏秋季生物量很大，所以藻類水華多發(fā)生春、夏、秋三季。對(duì)于藻類水華形成，水文水動(dòng)力條件也很重要，流速不能太快，超過(guò)1米/秒一般很難形成水華。還有像微囊藻還可以借助風(fēng)力聚集，比如滇池的北部湖灣很多藻不是原位生長(zhǎng)的，而是風(fēng)吹過(guò)來(lái)的。風(fēng)還可以攪動(dòng)底泥，加速底泥營(yíng)養(yǎng)鹽的釋放，為藻類生長(zhǎng)提供便利條件。
3、藻類水華的危害
當(dāng)水體發(fā)生水華化時(shí)，會(huì)給制水廠帶來(lái)一系列問(wèn)題，比如大量藻類會(huì)阻塞前處理系統(tǒng)（王揚(yáng)才,2004），造成供水危機(jī)，最為有名的2008年太湖水華造成無(wú)錫供水危機(jī)。藻類巨大的生物量，無(wú)論是控藻、打撈還是處置，都是一個(gè)難題；藻類分泌的異味物質(zhì)，會(huì)嚴(yán)重影響水體的景觀功能，通過(guò)魚(yú)鰓呼吸和皮膚滲透進(jìn)入魚(yú)體各部分并富集在魚(yú)體（有些魚(yú)甚至可直接攝食這些能產(chǎn)生異味物質(zhì)的藻類從而富集這些異味物質(zhì)），魚(yú)體中異味物質(zhì)的存在可嚴(yán)重影響魚(yú)類品質(zhì)；藻類產(chǎn)生的毒素會(huì)對(duì)水體生態(tài)安全造成影響，家畜及野生動(dòng)物飲用了含藻毒素的水后，會(huì)出現(xiàn)腹瀉、乏力、嘔吐、嗜睡等狀態(tài)，甚至死亡。人類暴露在低致死劑量的微囊藻毒素后會(huì)出現(xiàn)胃、腸、肝等功能紊亂；水體中藻類大量繁殖，也會(huì)阻塞魚(yú)鰓和貝類的進(jìn)出水孔，嚴(yán)重影響水生動(dòng)物的生存，對(duì)飲用水安全及魚(yú)類等水產(chǎn)品的安全造成威脅（劉永梅，2006；邢偉，2007；潘曉潔，2008）。藻類的過(guò)度增殖往往會(huì)降低水體的透明度，使得沉水植物的生長(zhǎng)受到威脅而逐漸退化，而沉水植物的退化所帶來(lái)一系列級(jí)聯(lián)效應(yīng)會(huì)加速水體生態(tài)系統(tǒng)退化甚至轉(zhuǎn)變（王英才,2010）。藻類死亡向湖底沉積，腐爛分解耗氧,嚴(yán)重時(shí)可使溶解氧耗盡而呈厭氧狀態(tài)，使得水生動(dòng)物大量死亡（陳水勇等，1999），最糟糕的情況是引起生態(tài)系統(tǒng)崩潰。
4、藻類水華的防治
藻類水華的防治方法有很多，不同的方法適用的水體不同，效果也差異顯著，概括起來(lái)可分為三大類，主要分為物理方法、化學(xué)方法和生物方法。
物理方法最常用的機(jī)械除藻、水力調(diào)度等，機(jī)械除藻的原理主要是將水華富集、濃縮、脫水或者通過(guò)破壞藻類細(xì)胞結(jié)構(gòu)而將其殺死。目前所用方法很多，如篩濾法，采用重力斜篩或旋振篩脫水；氣浮法，離心法、壓濾法，超聲波除藻及機(jī)械收藻等，當(dāng)然還有最原始的人工打撈。機(jī)械除藻的應(yīng)用較為廣泛，如在滇池、太湖、巢湖都進(jìn)行了大規(guī)模的機(jī)械除藻。水力調(diào)度的方法主要是利用上游水庫(kù)或閘壩進(jìn)行流量、水位和流速調(diào)節(jié)，造成不利于藻類的生長(zhǎng)環(huán)境，通俗的講就是“沖”。該方法在漢江中下游水華、三峽支流水華的防治中發(fā)揮著重要，取得了良好的效果。
化學(xué)技術(shù)指利用化學(xué)藥劑來(lái)治理藻類水華方法與技術(shù)。典型的化學(xué)技術(shù)有絮凝沉淀技術(shù)和化學(xué)殺藻技術(shù)等。絮凝沉淀是利用有無(wú)機(jī)高分子絮凝劑（鐵鹽、鋁鹽等）、生物絮凝劑、改性粘土、硅藻土等絮凝吸附除藻的方法。無(wú)機(jī)化學(xué)殺藻主要是采用鋁鹽或銅鹽制劑殺藻，如硫酸銅。化學(xué)技術(shù)見(jiàn)效快，但往往持續(xù)時(shí)間短，且成本高，存在生態(tài)安全風(fēng)險(xiǎn)，所以一般作為應(yīng)急措施使用，適合在小規(guī)模非飲用水體使用。
生物方法很多，主要原理是利用捕食競(jìng)爭(zhēng)原理，將其吃掉或者競(jìng)爭(zhēng)排擠掉。常用的有生物操縱、噬菌體殺藻，恢復(fù)水生植物競(jìng)爭(zhēng)等手段，生物操縱主要是通過(guò)調(diào)控水生物種群結(jié)構(gòu)達(dá)到控制水華的目的，通俗的講就是“吃掉”，就是大魚(yú)吃小魚(yú)、小魚(yú)吃蝦米的原理。常用的有經(jīng)典生物操縱技術(shù)和非經(jīng)典生物操縱技術(shù)。經(jīng)典的生物操縱是指放養(yǎng)兇猛性魚(yú)類以消除食浮游生物的魚(yú)類，或捕除（或毒殺）湖中食浮游動(dòng)物的魚(yú)類，借此壯大浮游動(dòng)物種群，然后利用浮游動(dòng)物來(lái)吃掉藻類。而非經(jīng)典生物操縱理論通過(guò)放養(yǎng)濾食性魚(yú)類直接牧食藻類。經(jīng)典的生物操縱在國(guó)內(nèi)外得到了廣泛的應(yīng)用，對(duì)于營(yíng)養(yǎng)水平不高的小型湖泊易于成功，但對(duì)于磷大于0.1mg/L的大型湖泊尚無(wú)成功案例報(bào)道。非經(jīng)典的生物操縱近年來(lái)在國(guó)內(nèi)進(jìn)行了大量的實(shí)踐及應(yīng)用，尤其是對(duì)微囊藻的群體控制比較有效，小規(guī)模水體容易成功，大規(guī)模應(yīng)用在武漢東湖取得了成功（劉健康等，1999），但在滇池、太湖、巢湖等水體未取得預(yù)期效果。
事實(shí)上，三種方法各有優(yōu)缺點(diǎn)，應(yīng)用條件也不相同。實(shí)際中，水華的治理是一個(gè)世界性難題，往往需要綜合防控才能取得較好的效果，一般要在系統(tǒng)調(diào)查評(píng)估的基礎(chǔ)上，通過(guò)控源截污、系統(tǒng)調(diào)控和綜合整治，大流域甚至還涉及到動(dòng)用經(jīng)濟(jì)、法律、行政等手段，再輔以物理、化學(xué)等各種應(yīng)急措施，從流域?qū)用嫦到y(tǒng)治理、科學(xué)治理，久久為功，才能取得更好的效果。
參考資料：
1. 王揚(yáng)才,陸開(kāi)宏.藍(lán)藻水華的危害及治理動(dòng)態(tài).水產(chǎn)學(xué)雜志. 2004,17(1):90-94.
2. 劉永梅.產(chǎn)毒水華束絲藻的生理學(xué)特性及毒理學(xué)研究. 中國(guó)科學(xué)院水生生物研究所博士學(xué)位論文, 2006.
3. 邢偉.鐵對(duì)水華藍(lán)藻的生態(tài)生理學(xué)效應(yīng)研究.中國(guó)科學(xué)院水生生物研究所博士學(xué)位論文, 2007.
4. 潘曉潔. 滇池與洱海的魚(yú)腥藻及其生態(tài)生理和毒理學(xué)研究. 中國(guó)科學(xué)院水生生物研究所博士學(xué)位論文, 2007.
5. 王英才.湖泊生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)換過(guò)程及階段劃分研究. 中國(guó)科學(xué)院水生生物研究所博士學(xué)位論文, 2010.
6. 陳水勇,吳振明,俞偉波,呂一鋒.水體富營(yíng)養(yǎng)化的形成、危害和防治. 環(huán)境科學(xué)與技術(shù),1999,2: 11-15.
7. 劉建康, 謝平. 揭開(kāi)武漢東湖藍(lán)藻水華消失之謎. 長(zhǎng)江流域資源與環(huán)境, 1999, 8(3): 312-319.