Page 107 - 2023年第54卷第8期
P. 107

变化趋势    [25,27,64] ,而蓝藻水华发生的氮磷阈值如何变化尚不清楚,但已逐步引起关注。刘丽娜                               [65 - 66] 利用
              模型得出湖库总氮基准值随着年平均温度的增加呈下降趋势,并建议气候变化背景下应制定更严格的氮
              磷基准才能避免湖库未来不受富营养化的威胁。Huo等                        [67] 利用广义加性模型(GAMs)确定了 1996—2005
              年期间我国 26个湖库富营养化的总氮和总磷阈值分别是 0.88mg?L和 0.021mg?L,但到本世纪末,这些
              阈值因全球变暖将大幅降低,总氮和总磷阈值预计分别下降 46.2%和 15.2%。不同区域对气候变化的响应
              有所不同。例如,我国北方地区升温幅度大于南方地区,青藏高原大于同纬度的亚热带区域                                            [68 - 69] 。因
              此,未来应考虑对不同区域湖库针对性地设置氮磷基准,精准施策应对气候变化下富营养化威胁。
              3.2 加强山水林田湖草综合治理 随着水环境治理措施的大力实施,点源污染得以有效控制,而气候
              变化下极端降雨加剧的面源输入逐渐成为湖库富营养化和蓝藻水华的重要驱动因素                                        [23,26,70 - 71] 。研究表
              明,不同土地利用类型的氮磷面源负荷大小不同。曾立雄等                             [72] 研究长江三峡水库流域氮磷面源时发
              现,各土地利用类型退耕还林后磷面源负荷下降了 84.5%~91.6%,氮面源负荷则只有乔木和板栗林地
              显著降低。刘丽娜         [66] 对黑龙江山口湖流域研究发现,林地是影响山口湖叶绿素 a和总磷浓度的主要土
              地利用方式,林地面积的增加降低了叶绿素 a和总磷浓度,这可能是因为林地植被覆盖影响了土壤性
              质和地表流量,减少土壤侵蚀;耕地是影响山口湖总氮浓度的主要土地利用方式,耕地面积的增加将
              导致总氮浓度升高,这主要是农田施用肥料的部分流失造成的。因此,通过优化流域土地利用类型,
              可以削减气候变化极端降雨引起的氮磷负荷增加。刘丽娜                            [66] 通过模拟发现,林地面积占比增加 10%
              可以抵消 RCP8.5气候情景下降水量改变引起的氮负荷升高,林地面积占比增加 5%可以缓解 RCP8.5
              情景下降水量改变引起的磷负荷增加。何卓识等                       [73] 利用区域气候模式数据模拟了气候变化驱动下延安
              市河流流域面源氮磷负荷变化情况,研究发现,即使人为氮磷输入量和土地利用类型保持不变,氮磷
              通量未来仍会呈现增加趋势;林地面积占比的增加可以在一定程度上缓解降水对氮磷负荷的影响。因
              此,应加强山水林田湖草综合治理、系统治理、源头治理,对重点富营养化湖库实施退耕还林、还草
              等生态改善工程,以应对气候变化。
              3.3 提升蓝藻水华预测预警能力 气候变化下,极端天气事件频发导致湖库蓝藻水华发生的概率与不
              确定性加大。例如,我国太湖自 2007年后经过一系列综合治理后蓝藻水华面积逐渐减少,但 2017年
                                                              2
              突然出现了前所未有的蓝藻水华,面积高达 1403km ,气候异常被认为是主要诱因                                     [74] 。为此,应提
              高湖库蓝藻水华预测预警能力,重点突破传统基于氮磷等水质因子的预测预警,建立气象因子主导的
              蓝藻水华预测预警系统。罗晓春等                 [75] 定量评估了影响太湖蓝藻水华的主要气象因子特征变量的重要性
              度量和贡献率,研究发现,气温对蓝藻水华综合指数起着主导的作用,其次是风速和降水。鲁韦坤
              等  [76] 利用 2010—2011年滇池蓝藻水华遥感监测资料与周边地面气象站逐月资料,探究了滇池蓝藻水
              华发生与气象因子的关系,结果表明,滇池蓝藻水华发生频率与风速最为相关,相关系数在各气象因
              子中最高。在气候变化日益加剧形势下,气象因子对蓝藻水华发生的主导性可能会逐步加强,也为构
              建气象因子主导的蓝藻水华预测预警模拟系统奠定基础。
              3.4 提升蓝藻水华应急处置能力 面对突发的蓝藻水华,应提高应急处置能力,避免或缓解蓝藻聚集
              带来生态环境危害。目前,比较常用且具有实际操作性的应急处置方式主要有机械打捞、原位沉降去
              除、化学法杀藻等。①蓝藻打捞技术是一种操作简单、见效快、副作用小的物理技术,已广泛应用于
              蓝藻应急处置,主要应用于蓝藻水华聚集的湖湾等近岸区,但成本相对较高                                    [77] 。近年来,江苏无锡市
                                                                                             3
              从太湖打捞的藻泥量平均每年高达 60000t,2007—2016年累积打捞藻水 1000余万 m ,蓝藻干物质
                    [78]
              4.3万 t 。随着蓝藻打捞技术设备与工艺还持续优化研发,蓝藻打捞效率逐渐提高,机动应急能力明
              显增强。②蓝藻原位沉降清除是基于混凝原理通过投加大分子混凝剂促使悬浮藻颗粒形成较大絮体,
              实现藻类快速沉降清除,主要应用于大面积蓝藻水华聚集区。藻颗粒因具有伪空泡、表面带有负电
              荷,能够稳定悬浮于水体中。大分子混凝剂首先通过静电中和机制促使藻颗粒失去稳定性,进而利用
              架桥网捕机制形成大絮体            [79 - 80] 。蓝藻原位沉降清除可在短时间内将聚集在水体中的藻类高效转移至沉
              积物中,加速其在微生物丰富的底泥中降解,避免其在水体中堆积带来的严重危害,但存在营养盐、
              藻毒素等污染物质再释放风险,投加混凝剂生态风险也需进一步评估。潘纲等                                     [81 - 82] 在蓝藻沉降后加以

                                                                                                —  9 9 1 —
   102   103   104   105   106   107   108   109   110   111   112