星云湖蓝藻水华暴发原因及治理方法

张石文，聂菊芬，李明民

（云南省生态环境科学研究院 云南省高原湖泊流域污染过程与管理重点实验室，昆明 650034）

星云湖位于云南省玉溪市江川区，南北长为9.09 km，东西宽为4.73 km，最大水深为10.81 m，平均水深为6.01 m。星云湖属珠江流域南盘江水系的源头湖泊，为滇中高原陷落型浅水湖[1]。2015年，星云湖未达到国家水环境功能要求（地表水Ⅲ类标准），全年水质综合评价为劣Ⅴ类。如今，随着当地城镇化进程的持续深入和经济的快速发展，星云湖生态问题日益严峻，水体富营养化现象十分突出，尤其是蓝藻水华暴发给流域居民的生产生活用水带来极大困扰。因此，有必要明确星云湖蓝藻水华暴发原因，并采取切实有效的治理方法。

1 蓝藻水华的危害

蓝藻水华危害极大，不仅直接影响居民生产生活用水，也影响诸多行业的发展[2-4]。一是氧溶解度降低。蓝藻会覆盖水面，阻止氧气在水面上溶解，并降低水体透明度。二是抑制其他藻类生长。蓝藻和其他藻类相互竞争，它在藻类生境中占主导地位，而其他藻类的多样性则大幅下降。三是影响鱼类生长。某些蓝藻具有胶体壳，鱼吃完后不能将其消化，反而会破坏其消化酶，这对鱼类造成很大的伤害。四是毒性形成。蓝藻死亡和分解产生有毒物质，如羟胺和硫化氢，人体接触后会出现一些不良反应。五是造成生态失衡。蓝藻水华会导致鱼类死亡，打破物质循环，造成水体功能退化[5-7]。六是影响供水。蓝藻数量的显著增加会降低水处理效率，提高用水费用，影响人们的生产生活。七是影响服务业发展。大量蓝藻集中在水面，将影响景观水域，这对旅游、娱乐等活动的开展十分不利[8-10]。

2 星云湖蓝藻水华暴发原因

星云湖为半封闭型浅水湖，受高原扰动，流域面积较小，河水全年主要流入湖中，而湖上游已建坝。因此，入湖河水主要受人控制，水体交换频率较低，营养物质大量沉淀，水体自净能力降低，使星云湖富营养化加重。

2.1 外源污染

2.1.1 点源污染

工业污染源和生活污染源是星云湖的主要污染源。随着用水量的显著增加，大量废水排放造成二次污染。每年周边地区向星云湖排入大量废水，而污水处理效率偏低[4]。星云湖附近污水处理厂采用的污水处理技术相对落后，出水氮磷含量偏高[5]。污水处理速度远低于污染物增长速度，大量氮磷废水排入星云湖，为蓝藻水华的暴发提供重要的营养因子。

2.1.2 面源污染

面源污染时空变化较大，污染路径复杂，不确定性高，难以控制[11-13]。雨季，大量氮磷污染物会随地表径流进入星云湖，造成湖中污染物增加，导致水体富营养化。农业生产中，化肥和农药使用量逐年增加，但有效利用率不高，大量的化肥和农药残留物随地表径流排入星云湖。另外，周边地区水产养殖迅速发展，产生大量氮磷污染物，直接污染水体。

2.2 内源污染

星云湖属高原陷落型浅水湖，水底淤泥含有大量的氮磷污染物。水底淤泥能促进氮磷的释放，为蓝藻水华的暴发提供内源物质[14-17]。夏季温度较高，阳光充足，这为蓝藻生长提供良好条件。蓝藻在星云湖中大量繁殖，迅速吸收水中的溶解氧，然后释放藻毒素，导致水质变差。

3 星云湖蓝藻水华治理方法

3.1 化学法

化学法主要有化学药剂法、电化学法和光化学法等[18-19]。化学药剂法是最常用的方法，它利用化学药剂来抑制藻类的新陈代谢，快速杀死蓝藻。生物碱是一种无公害的天然有机化合物，能有效地抑制铜绿微囊藻生长。所以，星云湖可以利用生物碱抑制蓝藻水华，减少其对生态系统的危害。另外，可采用臭氧氧化法、Fenton试剂氧化法治理蓝藻水华，产物大都无毒，对水体水质没有明显影响。

3.2 生物法

溶藻微生物可控制蓝藻生物量，而溶藻细菌能释放细胞外物质，抑制蓝藻生长[20-21]。在蓝藻早期成岩过程中，微生物可以将其形态转变为无定形，这有助于增加脂质成分，从而促进烃类形成。星云湖内投加硝化菌和反硝化菌等有益菌，能促进氨氮高效分解，避免蓝藻大量繁殖。高级植物会和蓝藻争夺营养，部分可以释放抑藻素，但高等植物生长较慢，在短期内难以对蓝藻水华起到较好的抑制效果。另外，养殖罗非鱼可以显著降低水中氮磷含量，从而控制蓝藻水华[8]，随着罗非鱼密度的增加，蓝藻生物量明显减少[9]。

3.3 物理法

除了化学法、生物法，还可以利用物理法控制水体氮磷含量，避免水体富营养化，抑制蓝藻水华暴发。当前，星云湖可以采用原位覆盖、底泥疏浚、引水稀释等技术，有效削减和控制内源污染，从而防止蓝藻水华现象[22-23]。未污染的水转移到受污染的水体中，可以改善受纳水体水质，减弱水体富营养化程度。

4 结语

星云湖是发展水产养殖的优良场所，但是水体存在严重的富营养化现象，近年来频繁出现蓝藻水华，不仅严重危害水产养殖业，也直接影响当地生产生活用水和旅游业发展。经分析，星云湖呈半封闭型，内源污染与外源污染共同作用导致蓝藻水华频发。当前，可综合利用化学法、生物法和物理法进行治理，以改善星云湖水质和周边生态环境。