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　　5月初，太湖、巢湖等大型淺水湖泊進入了藍藻水華高發(fā)期。藍藻水華是水域生態(tài)環(huán)境問題，多發(fā)生在大型淺水富營養(yǎng)化湖泊。其暴發(fā)會引發(fā)一系列連鎖反應(yīng)，影響最為明顯的是飲用水供水安全和水體生物多樣性。
　　據(jù)預(yù)測，太湖、巢湖、滇池等流域今年1月～5月氣溫與多年平均氣溫相比增加0.5～2°C，利于藍藻水華發(fā)生。
　　早在今年2月，生態(tài)環(huán)境部就發(fā)布通知，要求各地做好2019年重點湖庫藍藻水華防控工作。自4月1日起，安徽省已啟動巢湖藍藻水華預(yù)警和應(yīng)急監(jiān)測工作。
　　然而，對藍藻水華的預(yù)警和監(jiān)測并不是一件容易的事。
　　“藍藻水華常?！畞頍o影、去無蹤’，其出現(xiàn)和消失呈現(xiàn)較大的時空差異，以往研究無法很好地解釋這種現(xiàn)象?！敝锌圃耗暇┑乩砼c湖泊研究所研究員秦伯強課題組研究發(fā)現(xiàn)了藍藻水華發(fā)生的動態(tài)特征及其驅(qū)動機制，并提出藍藻水華暴發(fā)過程的概念性解釋。研究成果相繼發(fā)表在Hydrobiology和Frontiers in Microbiology上。
　　“謎”一樣的問題
　　雖然今年的氣溫有點特殊，對藍藻水華要格外關(guān)注些，但對它的預(yù)警和監(jiān)測其實是相關(guān)管理部門每年的常規(guī)動作。
　　藍藻水華的主體是藍藻，它本是淡水湖泊中常見的浮游類植物，其在富營養(yǎng)化條件下遇到合適的氣象條件便會大量生長，進而形成我們熟知的藍藻水華。微囊藻是藍藻水華最常見的優(yōu)勢群種，其暴發(fā)頻度和生物量占比最大。
　　長江中下游地區(qū)和東部沿海集中了我國絕大多數(shù)淡水湖泊，也是國際上淺水湖泊較為集中的區(qū)域?！皽\水湖泊如果換水周期延長，就非常容易富營養(yǎng)化與出現(xiàn)藍藻水華?！鼻夭畯姼嬖V《中國科學(xué)報》。
　　據(jù)介紹，漂浮的藍藻水華在湖泊水源地附近堆積、腐化進而惡化水質(zhì)的狀況時有發(fā)生。此外，藍藻分解釋放的藻毒素對人體健康有直接的危害，調(diào)查表明，太湖周邊地區(qū)飲用水藻毒素的暴露等級與癌癥發(fā)病率呈正相關(guān)。
　　其實，社會對于水體富營養(yǎng)化與藍藻水華暴發(fā)已有初步認識，氮、磷等營養(yǎng)鹽濃度的增加以及較高的水溫、充足的光照、平靜的風浪條件，都有可能促成藍藻水華的暴發(fā)。
　　但是，在太湖這樣的大型淺水湖泊中，藍藻水華的出現(xiàn)和持續(xù)時間只有數(shù)小時，呈現(xiàn)出較大的時空差異。正是這種情況讓人們用“暴發(fā)”一詞來形容藍藻水華。秦伯強表示，其出現(xiàn)或消失的原因儼然成了“謎”一樣的問題。
　　太湖是典型的大型淺水湖泊，《中國科學(xué)報》記者檢索國內(nèi)文獻發(fā)現(xiàn)，相關(guān)研究多以太湖為案例。根據(jù)已有研究，由于水體富營養(yǎng)化，太湖每年5～10月都會暴發(fā)微囊藻水華。
　　單純控磷效果難達預(yù)期
　　目前的研究基本弄清了是氮、磷等營養(yǎng)鹽對水體富營養(yǎng)化及出現(xiàn)藍藻水華起主導(dǎo)作用，特別是確定了磷的決定性作用，并由此提出以控磷為目標的富營養(yǎng)化控制策略。
　　但秦伯強團隊發(fā)現(xiàn)，太湖這樣的大型淺水湖泊并不適合這套策略?！皢渭兊目亓缀茈y達到預(yù)期效果?！鼻夭畯姳硎?，原因是磷通過河流、大氣沉降等進入大型淺水湖泊的湖體后，多會沉積到湖底，湖底的磷非常容易因風浪擾動而釋放進入水體，供應(yīng)藻類生長，導(dǎo)致藍藻水華的暴發(fā)。
　　如果把外部進入的磷看成是外源，那么底泥釋放的磷便可以稱為內(nèi)源，后者是秦伯強團隊最近的發(fā)現(xiàn)。
　　“在太湖這樣的大型淺水湖泊，底泥釋放的磷對延緩湖泊富營養(yǎng)治理、抵消外源污染削減起了很大的作用?！鼻夭畯娊榻B，以往觀點認為，像太湖這樣的淺水湖泊，風浪擾動劇烈，水柱從水面到水底都是有氧的，底泥里面的磷釋放會被遏制，“但我們發(fā)現(xiàn)，富營養(yǎng)化后藍藻水華的出現(xiàn)，會增加湖底的厭氧頻率與強度，增加生物可利用磷的釋放”。
　　雖然學(xué)界公認風浪引起的水體擾動直接導(dǎo)致底泥氮磷的大量釋放，但擾動強度對水華微囊藻群體的影響并不一樣。
　　江南大學(xué)環(huán)境與土木工程學(xué)院楊桂軍等人研究發(fā)現(xiàn)，適宜的擾動強度（100r/min）促進水華微囊藻群體生長和光合活性，而過高的擾動強度（400r/min）則抑制其生長和光合活性。
　　氣候變暖是藍藻水華暴發(fā)的另一原因。以太湖為例，太湖地處亞熱帶地區(qū)，冬季水溫在5～8℃左右，該溫度大致是藍藻細胞分裂生長的限制閾值。低于此溫度，藻類細胞停止生長；高于此閾值，藻類細胞分裂生長。
　　但秦伯強團隊也發(fā)現(xiàn)，太湖氣候變暖使得水溫升高，特別是冬春季節(jié)的水溫升高對次年春季甚至整個夏季的藍藻水華規(guī)模與強度影響非常大，甚至出現(xiàn)了冬季藍藻水華的現(xiàn)象。而越冬藍藻細胞的增加，加大了次年藍藻水華的種源數(shù)量。
　　在秦伯強看來，正是這種氣候變暖疊加營養(yǎng)鹽濃度的升高，導(dǎo)致了2007年無錫飲用水危機事件的發(fā)生。而最近兩年的太湖藍藻水華反彈，也與氣候變化異常有很大關(guān)系。
　　據(jù)此，秦伯強團隊提出太湖藍藻水華暴發(fā)可概括為四個過程，分別是細胞增殖階段、細胞團形成階段、細胞上浮階段和漂浮階段。
　　控源和生態(tài)調(diào)控并舉
　　當前，湖泊富營養(yǎng)化和藍藻水華問題無法在短期內(nèi)得以解決，預(yù)警和監(jiān)測便成了應(yīng)對藍藻水華的一種常規(guī)做法，再通過智能攔截和高效清理，進而保持湖泊相對清潔。
　　記者查閱文獻獲悉，相關(guān)技術(shù)與設(shè)備較多且廣泛應(yīng)用。
　　例如，南京地理與湖泊研究所專家基于水源地、藍藻水華減災(zāi)防災(zāi)需求，研創(chuàng)了“預(yù)測預(yù)警—智能攔截—高效清理”成套技術(shù)與設(shè)備，并成功推廣應(yīng)用于太湖、巢湖等湖泊水庫。
　　加強藍藻水華防控巡查也只是短期內(nèi)的做法。在秦伯強看來，從長遠看，需要加大外源氮磷負荷的控制力度。他表示，現(xiàn)在污水排放標準需要進一步提高，因為即使達標排放的清下水，仍然是氮磷濃度大大高于太湖濃度的污水；其次是加大面源污染治理力度；同時，還需要對湖內(nèi)已經(jīng)蓄積的內(nèi)源污染開展治理。
　　但不可否認，由于湖泊的水文、地形、湖流、生態(tài)環(huán)境的復(fù)雜性，往往每個湖泊、每個水源地都有一些特殊情況，需要特定的應(yīng)對方案。
　　除此之外，“生態(tài)調(diào)控是恢復(fù)水生系統(tǒng)健康的關(guān)鍵所在”。南京大學(xué)環(huán)境學(xué)院教授楊柳燕撰文介紹，“在富營養(yǎng)化得到一定程度控制的前提下，采用生態(tài)調(diào)控的方法恢復(fù)湖濱濕地，增加湖體浮葉植物和沉水植物面積，提高水生生物數(shù)量”。
　　“流域或湖濱的生態(tài)恢復(fù)，實際上是增強攔截污染物的能力，是提高生態(tài)凈化能力的一種方式?！鼻夭畯姳硎?，湖體內(nèi)的生態(tài)修復(fù)是為了遏制底泥釋放、降低藻類水華風險、增加透明度、提高生態(tài)系統(tǒng)防御污染的能力。
　　但這種恢復(fù)需要一個前提條件，即污染負荷必須降低到一定程度才能實施。
　　楊柳燕同時指出，這需要環(huán)保、農(nóng)業(yè)、水利、漁業(yè)等部門協(xié)調(diào)統(tǒng)一，調(diào)整湖泊管理模式，實現(xiàn)管理思路從控源截污為主向控源截污與湖泊生態(tài)調(diào)控并重的重大轉(zhuǎn)變。
　　但楊柳燕不贊同盲目對水體進行大型水生植物修復(fù)。“弄清營養(yǎng)鹽濃度、水文狀況與大型水生植物和藻類競爭生長的耦合機制十分重要，是未來需要解決的科學(xué)問題之一?！?br/>　　相關(guān)論文信息：
　　DOI: 10.1007/s10750-019-3883-1
　　DOI:10.3389/fmicb.2018.00451
　?。ㄔd于《中國科學(xué)報》 2019-05-07 第7版 生態(tài)環(huán)境)