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太湖蓝藻水华的扩张与驱动因素

《太湖蓝藻水华的扩张与驱动因素》的读后感 无锡水利 朱喜 (13861812162 2570685487@qq.com) 本人退休2年后的2007年太湖供水危机时开始研究治理太湖蓝藻爆发。有机会在微信上看到“太湖蓝藻水华的扩张与驱动因素”一文,刊登于2019.3.6版湖泊科学,作者张民.阳振.史小丽。 此文对太湖蓝藻爆发的时间、空间和生物量3方面的表征因子、扩张趋势、驱动因素3项内容写的甚好。本人对其中的部分资料、观点提出一些看法或感想与作者、主编、编辑、审稿及关心治理太湖消除蓝藻爆发人士共同探讨交流提高。 一、关于文中资料 1、开头第一段中,“合计港渎59条.其中东太湖出水量约占总出水量的67 %,西太湖仅占33 %.但是近年来一系列的水利工程已经显著改变了太湖原有的流场状况”(括号内蓝色楷体为原文摘录),的确现在太湖的水动力条件改变不少,如西太湖原来的自然出水量由大部分年份原来的占33 %减少至接近于零,但梅梁湖泵站人工出水有近10亿m3,还有自来水取水,这在相当程度上影响太湖及梅梁湖蓝藻爆发的时间和空间布局,有利于梅梁湖营养程度改善。 2、开头第二段中,“太湖蓝藻水华的历史较久,1950-1960s在太湖五里湖就可见蓝藻水华”。据调查,在1930-1940s或更早,在太湖西部宜兴沿岸就存在水华,老百姓捞出来当肥料。 提出我对一些名词的看法:水华,是各类藻类不同聚集程度的总称;水华爆发,是水华程度严重的一类;蓝藻水华爆发,是以蓝藻为主的水华爆发,也即称蓝藻爆发。读后感中,水华一般为引用原文的,蓝藻爆发是我在文中对蓝藻水华爆发的称呼。1930-1960s间太湖水华的称呼很妥当,1990s及以后称蓝藻爆发更为妥当。 3、此文中的温度一般称为水温较合适,因水温与气温有相当不同,以免造成混淆或误会。据我对太湖10多年水温的调查,其大面积水域的水温一般没有超过34℃的(沿岸局部浅水水域夏天高温期除外),而气温可达38℃或更高。 4、在1.3 蓝藻水华生物量扩张表征一节中,一般用“叶绿素a浓度替代生物量来反映浮游植物生物量”,一般的确如此,但误差较大,所以最能真实反映其实质的应是直接监测的生物量,即水中蓝藻(藻类)干物质含量(单位g/L)。研究单位应发挥研究的“生物量”的潜力。 5、在2.2 太湖蓝藻水华的时间扩张趋势一节第一段中,“2017年太湖蓝藻水华最大面积已经占全湖面积的一半左右”、其第二段中,“2017年1150 km2”。据太湖局等的《太湖健康报告》,2017年最大面积为1403km2,已达到太湖面积60%。 6、在2.2 太湖蓝藻水华的时间扩张趋势一节第二段中,“2003-2013年太湖年平均水华面积从115.91 km2增加到167.77 km2”。此句含义不明清,是指全年各次水华面积平均值还是水华爆发期间每天的平均值,还是其它? 7、在2.3 太湖蓝藻水华的生物量扩张趋势一节第二段及3.2第二段中,“东部湖区自2016年水草大面积减少以后,水华蓝藻生物量也呈现明显的增加趋势”。据调查,2015年以前水草大面积减少,但2015年以后水草面积逐步有所增加,东太湖已退鱼池还湖30多平方公里。另外,文中水草是否仅指沉水植物?所以东太湖“水华蓝藻生物量也呈现明显的增加趋势”应分析其它原因。 8、在2.3一节第四段中,“2003年和2009年生物量很高,但是蓝藻水华的面积却并没有达到生物量的扩张程度”。此处缺乏“生物量”“蓝藻水华面积”的简单数据及所述水域范围。 9、在3.1 太湖蓝藻水华的时间扩张驱动因素一节第一段中,“特别是在春秋季节,表层水体温度和光照强度均低于水华蓝藻的生长限值时,更长的日照时间将有利于水华蓝藻在表层水体中的生长”。春季有此类现象,但秋季不会有“表层水体温度和光照强度均低于水华蓝藻的生长限值”此类情况,而“更长的日照时间将有利于水华蓝藻在表层水体中的生长”均适合春秋季。 10、在3.3 太湖蓝藻水华的生物量扩张驱动因素一节第二段中,“太湖地区升温显著,但是升温的幅度有限”,应给出升温(气温或水温)数据。才能说清楚“显著”、“有限”,否则二词放在一起不恰当。 11、在4 结论2) 中,“导致春季蓝藻水华发生的提前”,应指1990-2007年,其后年份均晚于2007年。 12、太湖供水危机有二次。第一次梅梁湖1990年7.6-7.26,发生梅园水厂臭自来水;第二次贡湖2007年5.29-6.7,黑臭水体;均是蓝藻爆发-底泥污染厌氧反应造成的“湖泛”型供水危机,应认真总结一下。 二、观点交流 1、区别水华和蓝藻爆发。太湖在1930-1960s的水华不能消除,也不必要消除;现蓝藻爆发可消除,也须消除,但消除较困难、时间也较长。 2、在2.3 太湖蓝藻水华的生物量扩张趋势一节第四段中,“整合遥感反演和野外监测结果构建水华蓝藻总存量模型,计算不同时间蓝藻总存量作为蓝藻水华扩张的指标应该是以后的发展方向”。此观点很对,国家应调动有关研究力量建立蓝藻爆发的扩张或缩小的数模,以后更要建立消除蓝藻爆发的数模。 3、在3.1 太湖蓝藻水华的时间扩张驱动因素一节第二段中,“上述的研究中我们发现,营养盐的变化对太湖蓝藻水华时间扩张的贡献不显著,这主要归咎于太湖较高的营养盐水平”。此观点很正确,10多年来,太湖的2017年的N P较2006年分别下降了50、19.4%,但相当多年份的蓝藻爆发最大面积较2007年均增加。这主要归咎于太湖“当营养盐水平超过蓝藻水华发生的阈值之后,营养盐将不再成为限制蓝藻水华时间扩张的因素”。这是值得研究的问题,国家化大量资金,降低N P,但蓝藻爆发程度没减轻(藻密度反而升高),究竟何故?值得研究。 4、在3.1 太湖蓝藻水华的时间扩张驱动因素一节第二段中,“平均温度的升高不能有效解释蓝藻水华强度扩张主要缘于温度升高效应的复杂性”,应该说世界、太湖区域的年平均气温的升高总体使太湖蓝藻爆发程度(包括时间和空间)变得严重,但局部时间和水域由于其它因素而不能确定。 5、在4 结论3) 中,“总磷仍是太湖水华蓝藻生物量扩张的主要驱动因素,另外氮磷比、水下可利用光和风速的变化”。应该说TN TP总体上均是太湖等大中型浅水湖泊蓝藻生物量扩张的主要驱动因素,不过在不同时期(阶段)随着N P浓度变化有不尽相同的驱动效果。如文中在3.1中所述“当营养盐水平超过蓝藻水华发生的阈值之后,营养盐将不再成为限制蓝藻水华时间扩张的因素”。以往10多年治理效果仅使N大幅度降低,而P降幅很少,若2017年与2007年比,P基本没有降低,说明目前太湖N的净化途径较P广。所以仅能说,目前削减P难于N,而非仅P是蓝藻爆发的主要因素。 削减P,一是削减外源P,主要是污水厂排放的P,其次是未进污水厂的生活工业污水及农业等面源的P;二是内源,包括削减底泥和蓝藻等生物的P。 事实上,磷是治理、消除蓝藻爆发的关键这个结论不适合太湖。一是大多数专家认为蓝藻爆发后的浅水湖泊若仅依靠治理富营养化,则P至少要削减至相当于地表水Ⅰ类标准才能消除蓝藻爆发,但太湖今后不可能达到Ⅰ类;二是年年蓝藻爆发使底泥中P经厌氧反应等途径而大量释放进水体。所以太湖仅依靠消除富营养化无法消除蓝藻爆发。应消除富营养化与打捞消除蓝藻结合才行。这二大举措包括控源、修复湿地、打捞消除蓝藻、调水和清淤等诸多措施。只要治理富营养化思路正确,N P是能同时控制的。 经测定,太湖蓝藻组成物质的N P比是10:1,所以各阶段应该根据当时的N P比来确定治理富营养化的关键因子。 消除蓝藻爆发必须分水域消除,采用技术集成清除水面水体水底蓝藻,然后把已消除蓝藻爆发的若干小水域连成为一大片无蓝藻爆发的大水域。划分水域大小视具体情况而定。 5、关于太湖植被覆盖率,由1950-1970s的超过650km2,由于水污染、围湖造田、太湖全面控制提升水位等因素而减至21世纪的不足500km2,可以说植被覆盖率的大幅度减少是太湖蓝藻爆发提前和程度加重的一个重要因子。虽然以后东太湖等水域恢复了数十平方公里植被,但距恢复至以往植被覆盖率超过650km2水平还有相当差距。恢复以往植被覆盖率是消除太湖蓝藻爆发的重要因素,是确保消除蓝藻爆发后能保持此水域蓝藻不再爆发的主要因素。 三、启示希望 1、开头第一段最后一句“蓝藻水华是太湖目前最严重的水环境问题”说的非常对,与我观点相同。但有许多专家不承认此观点,须让领导百姓认同此观点。政府不能仅有治理富营养化目标而无消除蓝藻目标。希望国家及有关部门尽快提出太湖(及巢湖滇池)消除蓝藻爆发目标,顺应民心。有目标才能提高湖长责任心和全民治理消除蓝藻爆发的积极性。 2、加强科研设立消除蓝藻爆发研究课题。科研机构重点研究蓝藻死亡的生境、规律和消除蓝藻爆发的应用技术集成及其理论,兼顾蓝藻的基础理论研究,推进适用低价长效安全技术的科技成果转化推广,为编制太湖及各湖湾、水域的一湖一策的治理、消除蓝藻爆发方案奠定基础。 3、资料公开共享推进太湖治理。目前水质、蓝藻等大部分资料被有关部门垄断,仅限内部使用,资料公开共享有利于百姓监督和研究者研究,加快治理太湖目标实现,国家应责成有关部门,凡是使用国家资金监测得到的资料均应公开共享(涉密除外)。 4、地方立法大幅度提高污水处理标准是削减外源污染重点。太湖流域各省市及地级市,根据人口密度和社会经济发达情况,地方立法大幅度提高污水处理标准,如TN最终提高到地表水环境标准的Ⅴ类(近期至接近Ⅴ类、3-5mg/L),TP、NH3-N提高至Ⅰ-Ⅱ类。完全可做到。 5、在总结以往修复湿地经验教训基础上,全面科学制定修复太湖及格湖湾湿地专项规划方案。包括太湖沿岸和湖湾中间水域的新增湿地、恢复太湖西部等被围垦湿地、适当降低冬春季水位恢复湿地。 欢迎交流!


2019/3/13 8:42:20
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