國外控制藍(lán)藻技術(shù)政策及其對(duì)我國啟示

為解決流域中各行政區(qū)域間的矛盾，湖泊最高管理機(jī)構(gòu)可以考慮由流域內(nèi)各行政區(qū)分別派員組成。例如，五大湖的最高管理機(jī)構(gòu)就是國際聯(lián)合委員會(huì)。委員會(huì)由美國和加拿大政府各委派3名代表組成，委員會(huì)下面再設(shè)立為委員們服務(wù)的具體工作班子。此外，在控源政策的實(shí)施過程中，尋求當(dāng)?shù)孛癖姷闹С忠蚕喈?dāng)重要，一旦當(dāng)?shù)剞r(nóng)民理解了土壤磷固定作用對(duì)湖泊富營養(yǎng)化控制的意義之后，執(zhí)行情況就順利得多。

    綜合治理分段實(shí)施

    核心提示:湖泊的生態(tài)恢復(fù)需要漫長的時(shí)間。

     以美國Madison湖為例，早在20世紀(jì)初期，當(dāng)?shù)卣鸵呀?jīng)建成了城市污水收集管網(wǎng)和大型城市污水處理廠，上個(gè)世紀(jì)20年代，流域周邊分散的村落排放的污水開始成為重要污染源，導(dǎo)致一些入戶河道磷濃度顯著升高；上個(gè)世紀(jì)40年代，藍(lán)藻水華開始頻發(fā)，并日趨嚴(yán)重，但當(dāng)時(shí)尚未認(rèn)識(shí)到營養(yǎng)鹽過高是主因；1965年，Madison湖問題委員會(huì)成立，科研工作者和管理者開始攜手應(yīng)對(duì)藍(lán)藻及富營養(yǎng)化問題；直到70年代初，大型城市污水處理廠的除磷能力才得到加強(qiáng)，大約削減了30％生物可利用磷入湖。流域周邊以玉米種植和牲畜養(yǎng)殖為主的農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)，以及大量施用的化肥，被認(rèn)為是磷負(fù)荷加重的元兇。此后，WD－NR(威斯康辛國家資源管理局)逐步推行“全流域優(yōu)化管理計(jì)劃”，到1997年，面源污染得到了有效的控制，藍(lán)藻水華頻發(fā)的勢(shì)頭終于被遏制住。1998年，二期計(jì)劃啟動(dòng)，至今尚在實(shí)施之中。

    治理藍(lán)藻水華的綜合性技術(shù)在美國的Apoka湖取得了成功。圣約翰斯河水資源管理局主要制定了4項(xiàng)恢復(fù)措施，包括降低外源磷輸入、建造人工濕地、生物操縱、水生植被恢復(fù)等，在治理過程中外源性磷的削減被認(rèn)為是水體透明度提高的主因，隨后生物操縱法的效果顯現(xiàn)，水生植被也能夠長期生存，湖泊水體葉綠素a也從120μg/L下降到了50μg/L。

    以特定“生態(tài)區(qū)”保護(hù)為目標(biāo)的治理政策也值得借鑒。針對(duì)不同的生態(tài)區(qū)，制定治理政策時(shí)所采取的措施和所要達(dá)到的目標(biāo)都有所不同，以避免投入的偏差和低效率。例如，美國俄亥俄州一個(gè)重度富營養(yǎng)化湖泊所屬的生態(tài)區(qū)為腐殖質(zhì)土壤，其本身的營養(yǎng)本底值就很高，盡管可以采取措施使湖泊狀態(tài)改善，但可期待的能夠達(dá)到的營養(yǎng)狀態(tài)與治理前不會(huì)有明顯差異，效果不能夠持久，如果不考慮此因素而將該湖列為最先需要治理恢復(fù)的，就可能浪費(fèi)大量的國家和地方經(jīng)費(fèi)。  

    內(nèi)外結(jié)合根治污染

    核心提示:控制外源性的和削減內(nèi)源性的氮磷營養(yǎng)鹽，被一致認(rèn)為是緩解富營養(yǎng)化進(jìn)程、控制藍(lán)藻水華的根本性措施。 

     日本學(xué)者認(rèn)為，隨著湖泊所供養(yǎng)的人口密度的增加，湖泊的有機(jī)負(fù)荷和營養(yǎng)鹽負(fù)荷加重，藍(lán)藻水華出現(xiàn)的概率增大。在丹麥，政府強(qiáng)制城市污水廠實(shí)施除磷脫氮技術(shù)，規(guī)定服務(wù)量超過5000人口的污水廠必須有除磷工藝，服務(wù)量超過1.5萬人口的必須有脫氮工藝。在美國，長達(dá)40余年的Apopka湖整治和修復(fù)工程中，控制外源性磷就被認(rèn)為是實(shí)施方案中最為核心的部分，一方面禁止周邊的柑橘污水廠和城市污水處理廠向該湖排放有機(jī)物和生活污水，另一方面由于確認(rèn)了農(nóng)業(yè)廢水是最主要的污染源，因此當(dāng)?shù)氐乃Y源管理局斥巨資收購了面積高達(dá)1.9萬英畝的農(nóng)場(chǎng)，并將其中2000多畝的土地改造成了具有水質(zhì)凈化功能的濕地。在日本，則是制定了十分全面的營養(yǎng)鹽控制策略，針對(duì)市政污水，廣泛推行城市污水廠的深度處理改造；針對(duì)排放量較小的點(diǎn)源如小村鎮(zhèn)、別墅區(qū)等，普及合并式凈化槽和土壤滲濾系統(tǒng)等分散型污水處理設(shè)施；針對(duì)面源污染，一方面改進(jìn)農(nóng)作技術(shù)，如引入側(cè)溝施肥機(jī)改善施肥方法，根據(jù)土壤性質(zhì)適度施肥等，另一方面則針對(duì)入湖入庫河道，開展直接凈化，目前較為成熟的有礫間接觸氧化法(生態(tài)礫石法)、水生植物植栽凈化法、滯留池法等。 

     在外源得到有效控制的情況下，生物或物理因子等作用促使的沉積物釋放，仍有可能導(dǎo)致水體在相當(dāng)長的時(shí)間內(nèi)維持富營養(yǎng)化或水質(zhì)惡化等不良狀態(tài)。如芬蘭Vesijarvi湖在外源負(fù)荷大幅削減后，藍(lán)藻水華依然持續(xù)了10多年；富營養(yǎng)化仍然持續(xù)較長時(shí)間的原因主要是內(nèi)源污染短期內(nèi)不能消除。鑒于內(nèi)源性釋放對(duì)富營養(yǎng)化具有長期的影響，在外源基本得到控制的情況下，國內(nèi)外學(xué)者開發(fā)了一系列內(nèi)源控制技術(shù)，如環(huán)保疏浚技術(shù)、底泥原位固化鈍化技術(shù)、底泥覆蓋技術(shù)等。

    生物操控修復(fù)生態(tài) 

    核心提示:由于水生生態(tài)的自然恢復(fù)具有較長的滯后性，通過生物操控和水生植物恢復(fù)可以加快修復(fù)受損的湖泊生態(tài)系統(tǒng)。

    美國對(duì)受損湖泊的恢復(fù)研究由CleanLakeProgram(CLP)組織實(shí)施。湖泊恢復(fù)工作包括湖泊營養(yǎng)狀況分類、遏制野生生物物種和群落多樣性的下降、恢復(fù)各種類型的生境，以改善和促進(jìn)結(jié)構(gòu)與功能的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

      對(duì)美國伊利湖、密執(zhí)安湖等五大湖的恢復(fù)與重建途徑進(jìn)行探索和規(guī)劃，采取了包括工程、生物措施(水生植被恢復(fù)、重新引進(jìn)土著魚種、消除外來入侵種類及群落結(jié)構(gòu)調(diào)整等)和行政管理等措施，在五大湖的生態(tài)恢復(fù)和自然景觀的重建等方面取得了顯著的成果。美國Apopka湖通過捕獲底棲魚類砂囊鰍達(dá)到改善湖水透明度、降低營養(yǎng)循環(huán)和減輕魚類對(duì)浮游動(dòng)物的攝食壓力，浮游動(dòng)物的增殖可以降低藻類生物量。在湖的沿岸帶和淺水區(qū)種植了多種本地水生植物，有利于餌料生物增殖和魚類攝食繁殖，并完善生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。 

      重視藍(lán)藻應(yīng)急防治

 核心提示:湖泊的富營養(yǎng)化問題不是在短期內(nèi)可以解決的，因此在藍(lán)藻水華發(fā)生之時(shí)如何正面應(yīng)對(duì)，如何減災(zāi)防災(zāi)亦是當(dāng)前的重要任務(wù)和重大課題。

對(duì)藍(lán)藻的應(yīng)急防治，除了在傳統(tǒng)的制水工藝之前增加生物或物化工藝預(yù)處理之外，國外近年來發(fā)展形成的若干項(xiàng)原位物理技術(shù)也值得借鑒。其一是揚(yáng)水筒技術(shù)，將積聚于表層的藻類驅(qū)趕至水庫底層，由于光照極低以及溫度驟降等原因，藻類失去活性而逐漸消亡，并能顯著降低水庫底層鐵、錳濃度。在荷蘭阿姆斯特丹的NieuweMeer水庫中，揚(yáng)水技術(shù)實(shí)施結(jié)果得到證明:其生物量降低為未處理前的1/20，藻類種群結(jié)構(gòu)也由原先的以藍(lán)藻為主轉(zhuǎn)變?yōu)楣柙濉⒕G藻為主；此外整個(gè)水體中的溶解氧濃度還能夠一直維持在5mg/L左右，從而擴(kuò)充了魚類的生存空間。90年代末接觸氧化法的發(fā)明人小島貞男博士提出局部遮光控藻技術(shù)亦是近年來出現(xiàn)極具實(shí)用價(jià)值的控藻技術(shù)。他們針對(duì)日本九州某城鎮(zhèn)的水庫(水面面積為2萬m2)開展了示范研究，結(jié)果表明實(shí)施之后水源水中藻類的數(shù)量大為減少，自來水廠的混凝藥劑投量降低1/2，濾池反沖洗次數(shù)亦明顯減少，并且避免了堵塞現(xiàn)象，取得了很好的綜合效益。