第３１卷第６期 ２０１０年１２月 华北水利水 电学 院学报 Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｎｏｒｔｈ Ｃｈｉｎａ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｗａｔｅｒ Ｃｏｎｓｅｒｖａｎｃｙ ａｎｄ Ｈｙｄｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｐｏｗｅｒ Ｖ０ｌ＿３１ ＮＯ．６ ＤＣＣ．２０１０
文章编号：１００２—５６３４（２０１０）０６—０１３０—０３
珊溪水库蓝藻水华成因及应对措施
杨丽娜 ，张庆曹 ，陈 宸。，胡晓镭
（１．浙江珊溪经济发展有限责任公司，浙江温州３２５０００；２．温州市水文站，浙江温州３２５０００ ３．杭州职业技术学院，浙江杭州３１００００）
摘 要：珊溪水库总库容１ ８．２４亿ｎｌ ，水面面积３５．４ ｋｍ ．主库区营养物质浓度不高，部分支流回水区稍高． ２０１０年入夏后库区藻类异常繁殖，部分支流回水区反复发生蓝藻水华．从水生食物链、营养物质、气象因素的 角度分析蓝藻水华产生的原因，指出水生食物链的结构失衡是藻类异常增殖的关键因素，提出生物调控是目 前预防藻类水华的首要任务． 关键词：珊溪水库；蓝藻水华；食物链 中图分类号：Ｘ５２４ 文献标志码：Ａ
蓝藻水华暴发会引发一系列水环境效应，不仅
包括溶解氧、酸碱和营养盐３大水化学平衡失衡及
其生态学效应，还包括蓝藻产生的藻毒素和藻源异
昧物质的生态学和毒理学效应 ．水源地发生藻类
水华，直接对用水安全构成威胁，如２００７年太湖大
面积水华暴发，严重影响了无锡数十万群众的饮水
安全．早期的富营养化机理研究主要是探讨水体中
营养盐负荷与浮游藻类生产力的相互作用和关系，
这也是我国学者目前揭示湖泊富营养化形成机理的
主要途径．关于蓝藻水华暴发与成灾机理，湖泊水生
态系统受损、退化与修复机制等，仍然是我国湖泊富 营养化防治领域急待攻克的主要科学问题¨ ．在浙
南山区，大中型水库水体氮、磷等营养盐浓度并不
高，但发生藻类水华现象日益增多．笔者对２０１０年
夏季珊溪水库局部反复暴发蓝藻水华现象，从水生
食物链人手分析其成因．
１ 基本概况
珊溪水库位于飞云江中上游，集水面积
１ ５２９ ｋｍ ，总库容１８．２４亿瑚 ，水面面积３５．４ ｋｍ ，
为多年调节水库．入库干流为三插溪，主要入库支流
有洪口溪、莒江溪、凿作口溪，近库首的入库小支流
有黄坦坑等．该水库主要为温州、瑞安、平阳、洞头等 市县提供生活用水，年可供水量（Ｐ＝９５％）ｌ２亿Ｉｎ ，
是温州的第一大水源．水库自２０００年开始蓄水，
２００５年达到正常水位．集水区内主要污染源以农业
污染和生活污染为主，工业污染源相对较少，其中畜
禽养殖业污染问题最突Ｉ叶Ｊ．畜禽养殖主要在黄坦坑
上游的黄坦镇，生猪存栏量５—１５万头；其次在凿作
口溪上游的富岙乡，生猪存栏量０．６～０．７万头．养
殖业排泄物经过沼气池处理或未经处理就直接排人
附近水体，致使黄坦坑有机污染严重．
根据２００１—２００９年水质监测数据，珊溪水库库
首水体总氮、总磷变化幅度不大，没有显著的上升或
下降趋势，总氮基本处在０．２～０．５ ｍｇ／Ｌ的范围内，
总磷基本处在０．０１～０．０５ ｍｇ／Ｌ的范围内，氮磷比
在１５：１～５０：１的范围内，依据《中国水资源公报编
制大纲》中的《湖泊、水库富营养化评分与分类办
法》进行营养化程度评价，结果为中营养．在２００９年
以前主库区多数时间总叶绿素含量处在５ ｇ／Ｌ以
内，藻类增殖最严重时，总叶绿素ｎ含量也小于
３０ ｇ／Ｌ，未发生过藻类水华现象；黄坦坑库湾（回
水区）在２００９年９月下旬发生过蓝藻水华，面积达
１ ０００ ｍ ，总叶绿素含量在２０～６０ Ｉ￣ｇ／Ｌ的库湾长
达５ ｋｍ；其他支流回水区未发生过藻类水华或藻类
异常繁殖现象．
收稿日期：２０１０—０９—３０
作者简介：杨丽娜（１９７５一），女，甘肃兰州人，工程师，主要从事水利管理工作方面的研究 第３１卷第６期 杨丽娜，等： 珊溪水库蓝凛水华成因及应对措施 ｌ３１
白２０１０年５月中旬至９月底，黄坦坑库湾连续
发生多轮平裂藻占优势的蓝藻水华，表层水总叶绿
素含量在５０～ｌ５０ Ｉｘｇ／Ｌ；莒江溪、凿作口溪库湾（ｒ口１
水区）也发生几轮微囊藻占优势的蓝藻水华，表层
水总叶绿素含量在５０～５００ Ｉｘｇ／Ｌ，其中莒江溪库湾
曾经检测出过微囊藻毒素．
２藻类水华成因
湖库藻类水华的暴发受到很多因素的影响，不
仅涉及藻类的生理生态特征、水体中营养盐的组成、
浓度和形态，与水流速度、水交换速率、气温、太阳紫
外线辐射等有关，还与鱼类的下行效应、生态系统内
能流的变化等相关．对这些领域的研究要对其在整
个过程中的权重、机理的影响进行分析，从而形成一
个完整的解释体系 ．
２．１ 营养物质与藻类水华
丹麦著名生态学家Ｊｏｒｇｅｎｓｅｎ指出浮游藻类的
生长是富营养化的关键过程，着重研究氮、磷负荷与
浮游藻类生产力的相互作用和关系 ．总磷、总氮
等营养盐相对充足，能给水牛生物（主要是藻类）大
量繁殖提供丰富的物质基础，导致浮游藻类（或大
型水生植物）爆发性增殖 ．通常认为总氮的浓度
超过０．２ ｍｇ／Ｌ，总磷的浓度超过０．０２ ｍｇ／Ｌ是湖
泊、水库富营养化的发生浓度．美国ＥＰＡ建议总磷
浓度０．０５ ｍｇ／Ｌ，正磷酸盐浓度０．０２５ ｍｇ／Ｌ是湖泊
和水库磷浓度的上限 ．天然水体中的藻类进行光
合作用，合成本身的原生质，临界的氮磷比按重量计
为７：１，当氮、磷比小于７：１时，氮将限制藻类的增
长，否则，磷则可认为是藻类增长的限制因素 ．
２０１０年黄坦坑入库交接断面总氮含量为
４．８４ ｍｇ／Ｌ、总磷含量为１．０２ ｍｇ／Ｌ，黄坦坑库湾（回
水区）总氮含量为０．７３ ｍｇ／Ｌ、总磷含量为
０．０９５ ｍｇ／Ｌ．黄坦坑库湾氮、磷含量高，氮、磷比接近
７：１，非常适宜藻类繁殖，是反复暴发蓝藻水华的主
要原因．凿作口溪库湾（回水区）总氮含量为
０．５８ ｍｇ／Ｌ、总磷含量为０．０４９ ｍｇ／Ｌ，氮、磷比为
１２：１，适宜藻类繁殖；莒江溪库湾（同水区）总氮含
量为０．５６ ｍｇ／Ｌ、总磷含量为０．０４３ ｍｇ／Ｌ，氮、磷比
为１３：１，也适宜藻类繁殖．凿作口溪库湾、莒江溪库
湾的氮、磷浓度，相对于其他暴发蓝藻水华水体的
氮、磷浓度偏低，其反复暴发蓝藻水华的原因要从其
他方面解读．水库库首总氮含量为０．３７ ｍｇ／Ｌ、总磷
含量为０．０３６ ｍｇ／Ｌ，也超过了水库富营养化的发生
浓度，但在浙江省大中型水库中氮、磷浓度较低，从
营养物质的角度是不易发生藻类爆发性增殖的． ２．２ 气象因素
在营养物质充分的条件下，光照强烈、水流缓
慢、适合的水温最适宜藻类生长，其产生的污染有较 强的空间差异性．入库支流黄坦坑、莒江溪、 作口
溪州水区接纳了入库营养物质，同时在问水区水流
突然变慢，适宜藻类生长．２０ｌ０年５—６月库区气温
长时间维持在１８～２８℃，为蓝藻增殖创造了气象条
件，是珊溪水库局部反复暴发蓝藻水华现象的主要
原因之一．
２．３水生食物链失衡
从本质上来说，水体藻类暴发是水中营养物质
过剩导致生物物种失衡的过程，是一个环境改变而
导致的生物过程，要更多地从生物学的角度来考虑．
自然水域中存在水生食物链，各能量层次的生物通
过捕食关系而紧密联系，相互间的影响也更大．如果
食浮游生物的鱼类数量减少或能力降低，将使水藻
生长量超过消耗量，平衡被打破，发生富营养化．该
理论说明营养负荷的增加不是导致营养化的唯一
原因 ．
珊溪水库渔业养殖承包第一轮在２００８年到期，
在到期前的几年里大量捕捞鲢鱼而不放养鱼苗；新
一轮渔业养殖承包人只在２００９年放养３０万条鱼
苗，同时固定放置鱼网拦截过往大鱼，按需求量投放
市场．致使食浮游生物（蓝绿藻）的滤食性鱼类（鲢、
鳙）生物量急剧减少，牧食蓝藻的能力急降．在营养
物质条件具备、气象条件合适的２０ｌ０年夏天蓝藻大
量繁殖，超出滤食性鱼类（鲢、鳙）牧食蓝藻的能力，
生态系统失衡，蓝藻生长量大于消耗量，以致于主库
区藻类异常繁殖，黄坦坑、莒江溪、凿作口溪库湾反
复发生蓝藻水华．因此，可以说水生食物链的结构失 衡，是２０１０年夏季珊溪水库局部反复暴发蓝藻水华
的关键因素．
３ 对 策
从系统角度分析，控制水体富营养应采取双向
调控策略，一是减少水体Ｎ、Ｐ富集量，二是提高捕
食者（一级消费者）种群密度，增强捕食（蓝藻）强
度，进而达到控制蓝藻水华目的 ．
３．１ 改变水生食物链的结构和功能
在湖泊水库生态系统中，水体中的藻类除受营
养物质的控制外，作为食物链中的一环，也受到浮游 动物和鱼类的控制．对水生生物（包括浮游植物、浮
游动物、鱼类、大型水生植物等）的种群、数量进行
分析，以了解种群的演替和各营养能级间的关系．改
变水生食物链的结构和功能，是目前珊溪水库预防 华北水利水 电学 院学报 ２０１０年１２月
藻类水华的首要任务．生物调控（Ｂｉ０ｍａｎｉｐｕｌａｔｉｏｎ）
概念最早由Ｓｈａｐｉｒｏ提出，就是用调整生物群落结构
的方法控制水质．主要原理是调整鱼群结构，保护大
型牧食性浮游动物，从而控制藻类过量生长 ．
分析确定水库合适的滤食性鱼类（鲢、鳙）生物
量，通过放养食浮游生物的滤食性鱼类（鲢、鳙），直
接牧食减少藻类的生物量，以有效控制蓝绿藻的生
长．刘建康等研究表明，鲢、鳙鱼对蓝藻消化率为
３０％一４０％，鲢、鳙鱼每增加１ ｋｇ生物量，就有５０ ｋｇ
蓝藻等浮游植物被消耗掉 ．这是见效最快的非经
典生物操纵技术．还可通过放养凶猛鱼类的经典生
物操纵技术降低藻类的生物量，如投放狗鱼、鲈鱼等
食肉类鱼种，去吞食吃浮游动物的小鱼，从而培育和
增加浮游动物（如水蚤类）的种群，增强对浮游植物
的摄食．
３．２控制外源性营养物质
污染源控制是水库富营养化的重要措施．
ａ．计算库区水体氮、磷环境容量，实施总量
控制．
ｂ．限制库区养殖业规模与养殖业污染整治并
重；完善黄塘坑人库支流湿地系统，湿地系统中氮的
去除包括基质的吸附、过滤、沉淀及氨的挥发，植物
的吸收和湿地中微生物作用下经硝化、反硝化作用． ｃ．发展生态农业，推广新型复合肥，改变农业农
村的面源污染导致水环境污染物背景值逐年升高的
局面．
ｄ．加强水土保持以减少水土流失，强化水域的
综合整治．
参 考 文 献
［１］金相灿．湖泊富营养化研究中的主要科学问题［Ｊ］．环 境科学学报，２００８，２８（６）：２１—２２． ［２］张镇，刘桂民．当前我国湖泊富营养化治理的进展及思 考［Ｊ］．丁业安全与环保，２００７，３３（１０）：５０～５２． ［３］Ｊｏｒｇｅｎｓｅｎ．Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｅｃｏｌｏｇｙ ｉｎ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ ｍａｎａｇｅ— ｍｅｎｔ［Ｍ］．Ｂｏｃａ Ｒａｔｏｎ，ＦＬ，ＵＳＡ：ＣＲＣ Ｐｒｅｓｓ，１９８３． ［４］何淑英，徐亚同，胡宗泰．湖泊富营养化的产生机理及 治理技术研究进展［Ｊ］．上海化１二，２００８，３３（２）：１—５． ［５］李小平．美国湖泊富营养化的研究和治理［Ｊ］．自然杂 志，２００２，２４（２）：６３—６８． ［６］王淑芳．水体富营养化及其防治［Ｊ］．环境科学与管理，
２００５，３０（６）：６３—６５． ［７］石凤，张雁秋，李艳芬．水体富营养化的预防及治理办
法［Ｊ］．环境科学与管理，２００８，３３（２）：１４４～１４７． ［８］刘建康，谢平．揭开武汉东湖蓝藻水华消失之迷［Ｊ］．长
江流域资源与环境，１９９９，８（３）：３１２—３１９．
Ｃａｕｓｅ ｏｆ Ｆｏｒｍａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｃｏｕｎｔｅｒｍｅａｓｕｒｅｓ ｆｏｒ ＣｙａｎＯｂａｃｔｅｒｉａ Ｂｌｏｏｍ ｉｎ Ｓｈａｎｘｉ Ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ
ｒＡＮＧ Ｌｉ—ｎａ ，ＺＨＡＮＧ Ｑｉｎｇ ｃａｏ。，ＣＨＥＮ Ｃｈｅｎ ，ＨＵ Ｘｉａｏ—ｌｅｉ
（１．Ｚｈｅｊｉａｎｇ Ｓｈａｎｘｉ Ｅｃｏｎｏｍｉｃ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ Ｃｏ．Ｌｔｄ．Ｗｅｎｚｈｏｕ ３２５０００，Ｃｈｉｎａ；２．Ｗｅｎｚｈｏｕ Ｈｙｄｒｏｌｏｇｉｃａｌ Ｓｔａｔｉｏｎ，Ｗｅｎｚｈｏｕ ３２５０００，Ｃｈｉｎａ；３．Ｈａｎｇｚｈｏｕ Ｖｏｃａｔｉｏｎａｌ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｃｏｌｌｅｇｅ，Ｈａｎｇｚｈｏｕ ３ １００００，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｔｏｔａｌ ｃａｐａｃｉｔｙ ｏｆ Ｓｈａｎｘｉ Ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ ｉｓ １．８２４ ｂｉｌｌｉｏｎ ｃｕｂｉｃ ｍｅｔｅｒｓ ａｎｄ ｉｔｓ ｓｕｒｆａｃｅ ａｒｅａ ｉＳ ３５．４ ｓｑｕａｒｅ ｋｉｌｏｍｅｔｅｒｓ．Ｔｈｅ ｃｏｎ— ｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｎｕｔｒｉｅｎｔｓ ｉｓｎ’ｔ ｈｉｇｈ ｉｎ ｔｈｅ ｍａｉｎ ｒｅｓｅｒｖｉｏｒ ｒｅｇｉｏｎ，ｂｕｔ ｓｌｉｇｈｔｌｙ ｈｉｇｈ ｉｎ ｓｏｍｅ ｔｒｉｂｕｔａｒｙ ｂａｃｋｗａｔｅｒ ｒｅｇｉｏｎｓ．Ｔｈｅ Ａｌｇａ ｏｆ Ｓｈａｎｘｉ Ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ ｂｒｅｄ ｒａｐｉｄｌｙ ａｆｔｅｒ ｔｕｒｎｉｎｇ ｉｎｔｏ Ｓｕｍｍｅｒ ｉｎ ２０１０，ａｎｄ ｔｈｅ ｃｙａｎｏｂａｃｔｅｒｉａ ｂｌｏｏｍ ａｒｏｓｅ ｔｉｍｅ ａｎｄ ａｇａｉｎ ｉｎ ｓｏｍｅ ｔｒｉｂｕｔａｒｙ ｂａｃｋｗａｔｅｒ ｒｅｇｉｏｎｓ．Ｆｒｏｍ ｔｈｅ ｐｅｒｓｐｅｃｔｉｖｅ ｏｆ ａｑｕａｔｉｅ ｆｏｏｄ ｃｈａｉｎ，ｎｕｒｉｅｎｔｓ ａｎｄ ｍｅｔｅｏｒｏｌｏｇｉｃａｌ ｆａｃｔｏｒｓ，ｔｈｅ ｃａｕｓｅｓ ｏｆ ｅｙａｎｏｂａｅｔｅｒｉａ ｂｌｏｏｍ ｗｅｒｅ ａｎａ— ｌｙｚｅｄ．Ｉｔ ｗａｓ ｐｏｉｎｔｅｄ ｏｕｔ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ ｉｍｂａｌａｎｃｅ ｏｆ ａｑｕａｔｉｃ ｆｏｏｄ ｃｈａｉｎ ｗａｓ ｔｈｅ ｋｅｙ ｆａｃｔｏｒ ｉｎ ａｂｎｏｒｍａｌ ｐｒｏｌｉｆｅｒａｔｉｏｎ ｏｆ ａｌｇａｅ．Ａｓ ａ ｒｅ－ ｓｕｉｔ，ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ ｃｏｎｔｒｏｌ ｗａｓ ｐｒｏｐｏｓｅｄ ｔｏ ｐｒｅｖｅｎｔ ａｌｇａｅ ｂｌｏｏｍｉｎｇ ｆｏｒ ｔｈｅ ｐｒｉｍａｒｙ ｔａｓｋ ａｔ ｐｒｅｓｅｎｔ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：Ｓｈａｎｘｉ Ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ；ｅｙａｎｏｂａｃｔｅｒｉ ｂｌｏｏｍ；ｆｏｏｄ ｃｈａｉｎ （责任编辑：蔡洪涛）