滇池水华暴发的原因

滇池水华暴发的原因一、什么是水华所谓水华（waterblooms），就是淡水水体中藻类大量繁殖的一种自然生态现象，是水体富营养化的一种特征，主要由于生活及工农业生产中含有大量氮、磷的废污水进入水体后，蓝藻（严格意义上应称为蓝细菌）、绿藻、硅藻等藻类成为水体中的优势种群，大量繁殖后使水体呈现蓝色或绿色的一种现象。也有部分的水华现象是由浮游动物——腰鞭毛虫引起的。“水华”现象在我国古代历史上就有记载。另外，海水中出现此现象（一般呈红色）则为赤潮。淡水中富营养化后，“水华”频繁出现，面积逐年扩散，持续时间逐年延长。太湖、滇池、巢湖、洪泽湖都有“水华”，就连流动的河流，如长江最大支流——汉江下游汉口江段中也出现“水华”。淡水中“水华”造成的最大危害是：饮用水源受到威胁，藻毒素通过食物链影响人类的健康，蓝藻“水华”的次生代谢产物MCRST能损害肝脏，具有促癌效应，直接威胁人类的健康和生存。此外，自来水厂的过滤装置被藻类“水华”填塞，漂浮在水面上的“水华”影响景观，并有难闻的臭味。所以每次发生水华现象都会给人类和自然界带来巨大的损失或灾害。当藻类大量生长时，这些藻类常在下风头水面漂浮着一层蓝绿色或红黄色的水花或薄膜——湖靛，草、青、鲢、鳙吃了不能消化，影响鱼的生长。虽然藻类生长很快，但因水中的营养盐被用尽，它们也很快的死亡。藻类大量死亡后，在腐败、被分解的过程中，也要消耗水中大量的溶解氧，并会上升至水面而形成一层绿色的黏质物，使水体严重恶臭。而造成水华现象的出现，主要原因还是水域沿线大量施用化肥、居民生活污水和工业废水大量排入江河湖泊，致使江河湖泊中氮、磷、钾等含量上升。导致水华发生的重要的因素之一就是水体的富营养化。湖泊等水体的富营养化依然是我国目前以及今后相当长一段时期内的重大水环境问题.研究蓝藻水华的形成机制,对于科学预测湖泊中蓝藻水华的产生,并采取相应措施减少其带来的影响具有重要的生态和环境意义.为探索富营养化湖泊中蓝藻水华形成机理,综述了目前对我国大型浅水湖泊蓝藻水华成因研究现状和对水华形成机理的一般认识.分析了导致蓝藻水华形成的化学、物理和生物等主要环境因素,论述了蓝藻,尤其是微囊藻成为水华优势种的可能原因.认为对水华的形成需要全面认识,营养盐浓度的升高可能仅是蓝藻水华形成、且人们可以加以控制的因素之一;在探索水华成因时,不能仅仅局限于夏季蓝藻水华发生时环境特征的研究与观察,而应该提前关注蓝藻的越冬生理生态特征、春季复苏的生态诱导因子及其阈值以及在复苏后,蓝藻如何在生长过程中形成群体,并逐步成为湖泊水生生态系统中的优势种乃至形成水华的过程.并需要对蓝藻越冬的生存对策、蓝藻群体的形成的条件、蓝藻在春季复苏的触发条件及其生态阈值、以及蓝藻在与其它藻类种群竞争中取胜的生理生化特征有足够的认识.蓝藻水华的暴发是表观现象,其前提还是藻类一定的生物量,且是一个逐渐形成的过程.根据生态学的基本理论和野外对水华形成过程的原位观测,提出了蓝藻水华成因的四阶段理论假设.即在四季分明、扰动剧烈的长江中下游大型浅水湖泊中,蓝藻的生长与水华的形成可以分为休眠、复苏、生物量增加(生长)、上浮及聚集等4个阶段,每个阶段中蓝藻的生理特性及主导环境影响因子有所不同.在冬季,水华蓝藻的休眠主要受低温及黑暗环境所影响;春节的复苏过程主要受湖泊沉积表面的温度和溶解氧控制,而光合作用和细胞分裂所需要的物质与能量则决定了水华蓝藻在春季和夏季的生长状况,一旦有合适的气象与水文条件,已经在水体中积累的大量水华蓝藻群体将上浮到水体表面积聚,形成可见的水华.研究蓝藻水华的形成机理必须寻找导致水华形成的各主要生理阶段的触发因子或特异性因子,针对不同阶段蓝藻的生理特性,进行深入研究.只有这样才有可能逐步弄清蓝藻水华的形成机制,并对其发生的每一进程进行预测,寻求更加具有针对性的控制措施.除了水体的富营养化之外，水温，洋流，水体的PH值，光照强度等均会对藻类等水华生物的大爆发产生影响，在个别时候甚至是诱发因素。位于江苏省南部的中国第三大淡水湖——太湖中，水华十分频繁，致使太湖的渔业遭遇危机，而当淡水营养化后的太湖，“水华”频繁出现，促使其“水华”面积逐渐加大，导致“水华”时间延年增长。滇池介绍滇池属富营型湖泊，部分呈异常营养征兆，水色暗黄绿，内湖有机污染严重、有机有害污染严重，污染发展较快，外湖部分水体已受有机物污染，有毒有害污染（主要是指重金属污染）尚不突出，氮、磷、重金属及砷大量沉积于湖底，致使底质污染严重，滇池近百年来已处于“老年型”湖泊状况；年均水温16℃；80年代未调查结果表明：随着滇池生态环境的变化，导致鱼类产卵、孵化场地的生态环境破坏、并加之过度捕捞和鱼类种群间相互作用等因素影响，使滇池鱼类种群发生巨大变化，土著鱼种仅存4种、土著鱼种濒于灭绝，如肉嫩味美的金线鱼现己灭绝，外来鱼种近年来滇池的污染十分严重，被国务院列为重点治理的“三湖三河”之一。滇池污染经历了一个长期而复杂的过程。水质污染从70年代后期开始，进入80年代，特别是90年代，富营养化日趋严重。造成滇池水污染的原因：一是滇池地处昆明城市下游，是滇池盆地最低凹地带；二是生活污水进入滇池；三是工业废水进入滇池；四是农业面源污染；五是滇池流域城镇化迅速发展；六是滇池属于半封闭性湖泊，缺乏充足的洁净水对湖泊水体进行置换；七是在自然演化过程中，湖面缩小，湖盆变浅，进入老龄化阶段，内源污染物堆积，污染严重专家认为，滇池水质仍未根本好转的主要原因是，流域环境保护与开发矛盾突出；滇池生态系统退化严重，修复和重建难度大；缺乏稳定的治理资金来源渠道及有效的融资机制等。滇池水环境恶化的主要原因1自然演化滇池至今已有约340万年的漫长演化历史，在现代演化过程中，水面不断缩小，目前滇池的水面积仅为古滇池的25%，蓄水量更是仅为古滇池的1.9%。滇池已演化为半封闭性湖泊，年平均流出水量为1.49x108m3，仅占其蓄水量的11%。由于湖水置换周期过长、湖流缓慢，造成物质循环不通畅，出人不平衡，自净功能有限，大量沉淀污染物，从而形成了大量内污染源。2工业化、城市化发展过程中造成水质污染1995年，排入滇池的污水量高达1.85x108m3，主要污染物有:总氮8981t，总磷1021t,CODcr,41674t。其中，生活污染源排放约占45%一58%，工业污染源排放约占11%一32%,2000年，排人滇池的污水量达到2.4x108时，总氮14155t，总磷1487t,CODcr62449t。而滇池在正常情况下，总氮、总磷和CODcr,的水环境容量分别只有4000t,400t和11000t。如此高的污染物排放量和如此快的增长速度，使整个滇池水质各水质指标值均劣于国家V类地面水水质标准，超过70%的水体处于重、富营养化状态。3水资源匾乏与高度开发形成恶性循环目前，滇池北岸的昆明主城区面积已达约180km2，人口近200万，城市的急剧膨胀不仅加剧了污染量，也不可避免地造成了水资源的日益匾乏。滇池流域多年水资源量为5.3x108m3，人均水资源量不到270m3/a，仅为世界人均值的4%，全国人均值的12%，全省人均值的5%，联合国极度缺水标准的50%。为满足生产生活的需要，滇池流域近年来兴建实施了大量的水资源开发利用设施，其中已建成大中型水库8座，总库容3.4x108m3，小型水库近140座，总库容近1x108m3。水库总控制径流面积1651km2，占流域面积的57%。目前，滇池流域年平均供水量在10x108m3以上，而根据多年平均人湖径流量扣除多年平均湖面蒸发量，滇池实际水资源量只有不到6x108m3，缺口水量只能由湖库调节后重复利用。也就是说，滇池流域水资源的开发程度是非常高的，而河道外用水超过40%时，就会对生态环境产生不利的影响。并且，这种影响会形成恶性循环。