TCSES 78-2022 湖库蓝藻水华应急控制技术指南

ICS13.020CCSZ00/09团体标准T/CSES78—2022湖库蓝藻水华应急控制技术指南Technicalguidelinesforemergencycontrolofcyanobacterialbloomsinlakesandreservoirs发布稿2022-11-08发布2022-11-08实施中国环境科学学会发布T/CSES78—2022I目次前言........................................................................II1范围......................................................................12规范性引用文件............................................................13术语和定义................................................................14总体要求..................................................................35蓝藻水华调查分析..........................................................56湖库蓝藻水华控制分区设计...................................................77蓝藻水华控制技术要求.......................................................88设施安装与调试...........................................................109设施运行、维护与管理......................................................11附录A（资料性）蓝藻机械打捞处理技术单元工艺类型...........................12附录B（资料性）蓝藻水华控制技术相关示意图.................................13参考文献....................................................................17T/CSES78—2022II前言本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由中国环境科学研究院提出并首次发布。本文件由中国环境科学学会归口。本文件起草单位：中国环境科学研究院、无锡德林海环保科技股份有限公司、中国科学院南京地理与湖泊研究所，生态环境部环境发展中心。本文件主要起草人：储昭升、曹晶、孙阳、潘正国、陈开宁、郑丙辉、韩巍、钱玲、朱霖毅、袁静、高思佳、韩曙光、叶碧碧、杨盛林T/CSES78—20221湖库蓝藻水华应急控制技术指南1范围本文件规定了蓝藻水华应急控制的总体要求、调查分析、控制分区设计、技术选择、设施安装及调试以及设施运行、维护与管理等内容。本文件适用于我国大、中型湖泊和水库的蓝藻水华应急控制，其它水体的蓝藻水华应急控制可参考使用。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T3797电气控制设备GB50093自动化仪表工程施工质量验收规范GB50205钢结构工程施工质量验收标准GB50235工业金属管道工程施工规范HJ1098水华遥感与地面监测评价技术规范（试行）3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1蓝藻水华cyanobacterialbloom由于氮、磷等营养的过度输入，水体中蓝藻过度增殖甚至在表面聚集的一种现象。3.2水华蓝藻bloomformingcyanobacteria容易形成水华的蓝藻。3.3蓝藻水华堆积区cyanobacterialaccumulationarea在水域表面聚集形成蓝藻水华并堆积到一定厚度的区域。3.4生态敏感区ecologicalsensitivearea湖泊和水库中易受蓝藻水华影响的水生生物分布区域，包括沉水植物分布区、大型底栖动物主要分T/CSES78—20222布区，以及鱼类、水禽重要栖息地或保护区等。3.5富藻水algae-richwater因上浮或风力聚集形成的含有较高浓度蓝藻但仍有较好流动状态的藻水混合物。3.6藻浆algaeslurry蓝藻因风力作用在水体表面堆积，或通过设备或其他方式脱水形成的半流体状态藻类浓缩物。3.7藻渣algaedebris藻浆经物理化学作用浓缩得到的以藻类为主的半固态状浓缩物。一般含水率介于95%~98%。3.8藻泥algalmud藻浆或藻渣经过压力过滤或高速离心等脱水产生的半固态或固态藻类浓缩物。一般含水率低于90%。3.9机械打捞处理技术salvageprocessingtechnologyusingmachinery采用机械方法将水华蓝藻打捞出水体并进行处理处置的技术。3.10原位抑藻技术algalinhibitiontechniquesinsitu在水体中直接抑制水华蓝藻生长或使水华蓝藻失去活性的技术。3.11蓝藻拦截interceptofcyanobacteria对蓝藻进行围挡使其聚集的过程。3.12筛滤screenfiltration通过控制筛网的孔径大小、筛网运动方式等将水华蓝藻截留在筛网上进行藻水分离的一种方式。3.13扬水曝气抑藻algaeinhibitionbywater-liftingaeration向水体深层曝入空气，利用气体上浮带动水体垂向流动对水体进行混合，通过破坏水体温度分层和蓝藻的浮力调控机制以控制蓝藻水华的方式。3.14T/CSES78—20223压力控藻深井high-pressurebloomcontroldeepwell利用深井产生的静水压，对蓝藻施加＞0.5MPa以上压力，使蓝藻细胞内伪空胞破裂而失去漂浮特性，从而控制蓝藻生长的技术装备。3.15一体化除藻船integratedalgaeremovalship一种将蓝藻水华收集打捞、藻水分离、藻渣脱水等技术集成于一体而形成的除藻船。3.16岸基式藻水分离站shore-basedalgae-waterseparationstation一般指在湖库岸边上建设的对打捞的富藻水或藻浆进行处理处置的设施。4总体要求4.1一般规定4.1.1湖库蓝藻水华应急控制工程或设施建设、运行及维护应符合当地或国家实施的蓝藻水华应急预案相关要求。4.1.2蓝藻水华应急控制应以水华调查结果为依据确定水华控制分区，因地制宜选择相应技术。4.1.3应明确湖库饮用水源地、人群敏感区、生态敏感区的水华应急控制目标；当水华应急能力不足时，应优先保障饮用水源地安全。4.1.4湖库蓝藻水华应急控制工艺和设备应安全可靠、维护检修方便，固定设施应有防洪设计，移动设施应有抗风浪设计。4.1.5设施材料的选用、药剂的调配、设施排水等不应对水体和周边环境造成二次污染。4.2控制目标4.2.1宜重点针对饮用水源地、人群敏感区及生态敏感区制定水华控制目标，其他区域宜根据应急能力制定适宜的控制目标。4.2.2水华控制目标宜重点保障饮用水源地安全、防止水华对周边人群造成影响、保障生态敏感区水生态安全。4.2.3饮用水源地的水华应急控制应以防控蓝藻水华过度聚集、发臭为主要控制目标，满足饮用水厂取水要求。水华蓝藻细胞密度宜在1×108个/L以下，溶解氧宜高于3mg/L。4.2.4人群敏感区的水华应急控制应在蓝藻水华堆积区周边有城镇、重要景区等人群聚集区采取一定的控制措施，防止蓝藻堆积区臭味对周边人群造成影响，宜做到日聚日清。4.2.5生态敏感区的水华应急控制应防止水华发生区的水生植物、鱼类、大型底栖动物规模化死亡，水华蓝藻细胞密度宜3×108个/L，溶解氧宜≥3mg/L，防止大面积湖泛发生。T/CSES78—202244.2.6其他区域宜依据具体水域功能，减缓危害。4.3设计原则4.3.1控制水华危害原则蓝藻水华应急控制宜以防止或减缓蓝藻水华危害为主，包括：保障饮用水安全；保持旅游景点观赏环境愉悦，减缓蓝藻异味对周边人群影响；防止引发鱼类、大型底栖动物、水生植物规模化死亡。4.3.2分区分级控制原则水体区域宜根据生态服务功能划分为饮用水源地、人群敏感区（包括重要景观区）和生态敏感区，并按照水华发生风险区等级和水华堆积区面积进行设计。4.3.3除藻效率优先原则蓝藻水华应急控制宜以清除水华蓝藻生物量为优先考虑目标，合理设计设施的处理规模，优先选择生态安全的除藻能力高的技术。4.3.4防止二次污染原则蓝藻水华应急控制宜优先选择环境友好型的辅助原料，合理设计使用量，避免造成二次污染；除藻过程中宜控制藻毒素、异味物质等向水体或空气中释放形成二次污染；产生的藻泥宜优先资源化利用。4.3.5技术经济可行原则蓝藻水华应急控制在建设规模、技术选择、设施运行上宜充分考虑经济承担能力。在控制湖库蓝藻水华危害基础上，宜依据经济可承担能力适度提升蓝藻水华的控制水平，以改善水体生态环境。4.4实施流程4.4.1水华应急控制流程包括蓝藻水华调查分析、蓝藻水华控制分区设计、蓝藻水华控制技术要求、设施安装与调试，以及设施运行、维护与管理5个部分。蓝藻水华控制的实施流程见图1。4.4.2蓝藻水华调查分析包括水华调查及风险区等级划分以及水华影响敏感区确定。4.4.3蓝藻水华控制分区设计包括饮用水源地设计、人群敏感区设计、生态敏感区设计及其他区域设计。4.4.4蓝藻水华控制技术要求包括蓝藻机械打捞处理技术要求和原位抑藻技术要求。4.4.5设施安装与调试包括蓝藻水华控制设施安装过程中的具体要求，以及设施安装后调试过程中的具体要求等。4.4.6设施运行、维护与管理主要包括监测预警和运行维护。T/CSES78—20225图1蓝藻水华应急控制实施流程图5蓝藻水华调查分析5.1一般规定5.1.1湖库蓝藻水华调查应确定蓝藻水华发生风险区以及水华影响敏感区，为蓝藻水华应急控制工程的选址和规模设计提供基础。5.1.2蓝藻水华发生风险区调查包括发生程度、发生规模、发生风险区等级调查及水华堆积区调查。T/CSES78—20226蓝藻水华影响敏感区调查宜包括饮用水源地调查、人群敏感区调查及生态敏感区调查。5.2水华调查及风险区等级划分5.2.1水华发生程度调查5.2.1.1应确定蓝藻水华发生区的水华蓝藻优势种、蓝藻细胞密度或叶绿素a。5.2.1.2叶绿素a及蓝藻细胞密度宜优先采用《水和废水监测分析方法（第四版）》[1]中规定的丙酮萃取分光光度法和镜检法进行测定；为确保应急控制的时效性，也可采用与上述方法校正过的叶绿素荧光法进行测定。5.2.2水华发生规模调查蓝藻水华发生面积宜按照HJ1098的遥感分析方法确定，或与HJ1098规定方法进行校核确定，依据测定结果计算发生面积占湖泊面积的百分比。5.2.3水华堆积区调查宜调查水华堆积区的具体位置和堆积厚度。一般将堆积厚度超过0.3cm以上的区域面积确定为水华堆积区面积。5.2.4水华风险区等级划分5.2.4.1对于有历史卫星遥感影像的湖库，宜利用遥感影像对蓝藻水华历史发生区进行叠加，获得蓝藻水华年发生频次图作为水华风险区等级划分的依据：a）至少应分析5年以上的蓝藻水华卫星遥感影像资料，并且蓝藻水华有效反演次数应达到20次以上；富营养化水体宜增加反演次数。b）将蓝藻水华年发生频次3次的区域确定为低风险区，在[3,10)之间的确定为中风险区，≥10次的确定为高风险区。5.2.4.2对于无历史卫星遥感影像的湖库，应以藻华期地