外度水库水源蓝藻发生应急预案
(莆田市萩芦溪水电管理处)
1总则
1.1编制目的
由于我市地处亚热带,盛夏时节在强大的副热带高压控制之下,连续几十天甚至几个月出现高温无降雨的天气时有发生,为应对外度水库库区蓝藻不断繁殖,日趋严重,为了及时遏制水质恶化,保障人民生命健康,特编制《外度水库水源蓝藻发生应急预案》(以下简称《应急预案》)。以应对城市供水水源水质型危机(指城市供水水源地受上游或周边排污以及突发性水污染事故影响,致使水体水质达不到集中式供水水源水质的基本要求,造成水质型的水资源短缺。 ):
1.2编制依据
建立应急预案是非常情况下满足城市居民生活、重点工业用水的有效手段,是贯彻《中华人民共和国水法》第十四条关于“开发利用水资源,应当首先满足城乡居民生活用水”规定的具体体现。
1.3工作原则
本《应急预案》的工作原则是以确保人民群众生命健康为首要目标,坚持行政首长负
责制、统一指挥、统一调度。
2水质型危机对经济社会发展的影响
2.1 影响社会稳定
水质型危机,会影响到城市经济发展和城市生活的方方面面,对群众生活、生产的相对稳定造成诸多负面影响。
2.2 影响经济发展
水质型危机,必然造成部分行业供水量不足,从而引发涵江乃至周边地区经济建设的波动,进而影响和制约整个区域经济的发展。
2.3 影响城市的形象、品位和投资环境
水质型危机一方面造成供水不足,另一方面造成城市水环境恶化,直接影响到城市的形象和品位。对投资者来说,他们投资办企业有两个目的:一是追求企业的最大利润,使资本保值增值,二是使管理者自己和他的员工能在一个舒适的环境中工作和生活。道理很简单,谁都不愿意把钱投入到一个连用水都不能保障的地方,毫无疑问,水质型危机会直接影响城市投资环境。
2.4 影响城市居民生活质量
随着经济的不断发展,城市居民的生活水平较以往有了质的提高,人们不仅仅满足于吃饱穿暖,更渴望有一个美好的生活环境,而城市供水不足恰恰给居民带来诸多不便,直接影响居民的生活质量。
因此,编制相关应急预案就显得紧迫和必要
方案一:
近期内(10天)若出现高温无明显降雨的情况,相应采取以下措施:
1、加强值班,加大勘查力度,密切注视水质变化,及时向领导汇报蓝藻及有关情况。
2、由后溪水库24小时不间断大流量放水补充外度水库水量,尽量抬高外度水库水位,通过稀释来改善水质,降低蓝藻繁殖速度。
3、除保障工业、居民生活用水外,采取限制其他用途用水,包括农业用水、蔬菜用水等,尽量减少放水量。
4、加大流量,提高外度渠道水深,减缓渠道水体升温速度,加快流速,破坏蓝藻繁殖的条件。
5、管理处每天安排人员50人左右在外度水库、渠道进行人工打捞蓝藻及漂浮物。
6、加强与自来水部门联系,及时通报有关水质、水量、水位等情况,以便协调动作,保证正常供水。
7、采用人工生态修复措施,建立健康的水库生态系统,如根据鱼类食性和食物链的基础理论,以摄食蓝绿藻的鱼类开展科学养殖。如以养殖白鲢、鳙(花鲢)和细鳞鲴及投放河蚌(三角帆蚌)、蛳螺、田螺,并结合水生植物等生态措施,以达到防治富营养化、净化水质,确保供水的目的。
8、在水库外开展对底栖生物及鱼类补偿性放流,每年投放一定数量的贝类、甲壳动物等。也是目前治理和防治水库富营养化的有效方法。
9、建立和完善水质和生态监测系统。定时对水库水质进行监测,全面了解污染负荷的输入和水质变化规律。
10、在上、下游水域及纵深陆域,划出界限明确的一定的范围作为水源地保护区,进行严格保护,并采取切实有效措施,以减轻流域周围原已形成的水污染,防止新的水污染。
方案二:
中期内(10天至20天)若出现连续高温无明显降雨,蓝藻进一步发展的情况下,除采用方案一的措施外;
1、若遇到水质进一步恶化、藻华(水华)爆发或单一种水生植物疯长而造成水体景观和水生态系统破坏的情况,可以采用化学药剂法、混凝沉淀、物理吸附法、气浮法、生物法、人工曝气等应急措施处理,但要注意防止造成水体新的污染。
2、尽可能在五天左右采取置换外度渠道水量一次,把原渠道带有蓝藻的水量排掉,重新注入外度水库水量。
3、除保障工业、居民生活用水外,采取停止其他用途用水,包括农业用水、蔬菜用水等,减少外度水库放水量。
方案三:
长期内(20天以上)连续高温无明显降雨情况,除采用前两方案的措施外:
1、采用玻璃钢管直接从东泉溪四级电站(即东盘电站)引水至外度渠道进口,钢管总长度3.5km,高程落差18m,直径800mm,投资估算420万元。
2、请求上级有关部门配合,在适当条件下进行人工增雨作业,增加外度水库水量。
3、及时向市水利局、市防汛办等上级部门报告旱情,并向涵江区有关部门通报具体旱情。
4、外度渠道沿线各管理站全体人员日夜轮流上岗加强巡渠管理护水,对渠道沿线建筑物(排洪闸、放水孔)进行堵漏,尽量减少漏水。严禁渠道沿线农业生产灌溉用水及其它行业用水。
5、请求涵江区政府支持,利用电视媒体等做好详细的宣传教育工作,敬请居民自觉节约用水。
6、报请上级有关部门批准,限制工业、生活用水,同时动用大型抽水泵等设备,请求供电部门确保供电,抽取死水位以下死库容,保障涵江居民基本生活供水。
7、在省市等有关技术支持下,对库区进行有效的节水等处理。
8、及时向西天尾自来水厂通报旱情,请该厂原水改用石盘水库水源(在石盘水库还有足额水量条件下)。
9、及时向沁后自来水厂通报旱情,请该厂原水改用沁后水库水源 (在沁后水库还有足额水量条件下)。
10、建议由上级部门协调,将涵江自来水管网与江口(石庭高新技术开发区)自来水管网应急联接(L=300m),实现水资源共享,共同应对危机。
11、请求上级财政部门的资金补助支持,以保证抗旱经费的落实。
相关治理常识:
“蓝藻是光合植物的先驱。”中科院水生生物研究所研究员李仁辉介绍说,他一直在进行蓝藻的基础研究。这是一种极其微小的生物,但关于它的分类问题却一直存在争议。一种观点认为,蓝藻属于藻类植物,是地球上出现的最早的绿色植物。也有科学家主张蓝藻不属于植物界,因为蓝藻没有真正意义上的细胞核。美国科学家考帕兰(Copeland)就将蓝藻与细菌等生物一起,归入新的“原核生物界”。还有人将蓝藻单独划为“蓝藻界”。“蓝藻具有双重性。一个是光合作用,因为它带有叶绿素,从这个角度看它就是一种植物;另外它比较微小,是一种细菌,所以它是植物性和细菌性的结合体。”蓝藻虽然能进行光合作用,但它和植物的不同点更多,所以目前大部分学者还是主张将蓝藻从植物中分离出来,列入原核生物。蓝藻是地球上生命力最旺盛的生物之一。现在的蓝藻“冷热通吃”,它能存在于90℃高温的温泉中,也能存在于冰山里,它细胞外有一层很厚的胶质,可以抵抗外界的冷
热刺激。
蓝藻是一个成员众多的大家族。在蓝藻门下,分有三到五个目,150个属,共包括大约1500种藻类。在这些品种中,既有“好蓝藻”,也有“坏蓝藻”。国家一级重点保护植物发菜,就属于其中的念珠属。而著名的蛋白质补充剂螺旋藻,则是螺旋藻属的著名成员。
“坏蓝藻”的典型是微囊藻属的蓝藻,正是它们,将河水与湖水染成蓝绿色的“水华”(water blooms),并散发出阵阵恶臭。在上千种蓝藻中,会导致“水华”形成的不过近百种,而其中又有几十种可能对人体产生危害。
中科院南京地理与湖泊研究所的孔繁翔在一篇报告中指出了蓝藻水华的危害:“导致沉水植物难以生长;蓝藻大量生长,死亡腐败后气味难闻,破坏景观;死亡分解耗氧过多,导致其他生物缺氧死亡;局部湖区大量堆积死亡,破坏水源地水质;分泌毒素,直接危害生物生存与人类健康。”
温度是引起蓝藻大量繁殖的一个很重要因素。最常见的蓝藻在亚热带地区的25℃-35℃温度下繁殖较多。而今年的蓝藻大暴发同样也有着温度的促进。“大气变暖是肯定的促因之一。”孔繁翔说,以太湖为例,今年太湖过了一个暖冬,冬天藻类被冻死的少了,“在水底里存活下来的到了夏天就开始跑到湖水里疯长了”。国家环保总局副局长张力军也曾指出,虽然有人为因素的存在,但无锡太湖蓝藻的暴发离不开自然温度的影响,今年四月无锡的平均气温都在20℃左右,这样的气温适合了蓝藻的生长。
污染 富营养化是因,蓝藻是果
蓝藻生命力顽强,除了对温度不挑剔之外,更重要的一点在于它是一种“喜欢污染”的植物,对污染的喜好让它可以排挤掉其他生物,霸占一方水土。
在自然界中蓝藻的竞争力是非常强的,可以压下其他藻类,当水污染严重的时候,水里95%都是蓝藻形成的水华:首先,水体被污染,然后蓝藻大量生长,它释放出的毒素和散发出的气味继而再产生污染。如此往复,形成了水体污染的恶性循环。
“蓝藻暴发主要存在于静止的水体如湖泊中,是由氮磷高营养化引起的。工业污染品和农业施肥导致的水源污染及生活垃圾排放是起因。”清华大学饮用水安全研究所所长,蓝藻治理专家刘文君说。
“湖泊的富营养化是在自然因素和(或)人类活动影响下,因氮磷等营养物质含量过多,造成水体生产力从低向高营养状态过渡的一种现象或趋势。”孔繁翔解释道,1991年的时候,我国122个湖泊中,还只有51%呈富营养化状态,到了2005年,我国133个湖泊中,有88.6%富营养化,其中61%国控重点湖(库)水质为五类和劣五类。蓝藻需要的营养物质比较多。一般水里的氮都比较多,其他营养也都够用,就是磷比较缺。一旦水体中出现大量的磷,蓝藻的暴发就自然而然了。所以磷是一种具有决定性意义的因素。”
一说起水体的富营养化,人们通常会立即联想到工业污染。事实上,我国环境保护部门也制定了一系列政策及规定,确保工业排放中氮和磷的含量在环境允许的范围之内。
问题是,工业排放并非氮磷污染的惟一渠道。“污染是个综合的问题。工业污染大家比较重视,也容易发现,所以好控制。而农业污染则不太为公众熟悉,可也比较严重。太湖
周围有大量的农田。农业生产所使用的肥料和农药,要么通过土壤渗透进地下水,进入太湖,要么被直接排入河道,流进太湖。肥料和农药富含氮磷,是太湖水体富营养化的重要原因。此外,生活污染也加快了富营养化的毒素。当地居民排出的有机废物如粪便等,随着卫生设备冲进下水道再经过一定处理之后被排进河流湖泊。这其中也含有大量的氮磷成份。
蓝藻腐烂时会释放出异臭。这一气味包括两种气体,“一个是闻上去像泥巴的土臭素,一个是闻上去像666的2—甲基异冰片。只要很小的浓度,它们就可以产生恶臭。”刘文君说。异臭异味会让人感觉不舒服,但研究尚未发现它们对人体会产生什么实质性的伤害。在净化过程中,一般用活性碳吸附这两种恶臭物质,但作用有限。现在也有用臭氧加活性碳吸附的方法,效果较好,但价格较高。
微囊藻毒素就不这么简单了。蓝藻虽然不能寄生于人类或动物而引起疾病,却可能产生一系列天然毒素来危及人类健康。这些毒素通常存在于蓝藻的细胞膜里,所以当蓝藻活着的时候没事,待其死亡腐败时,细胞膜破裂,藻毒素就释放到了水里。 蓝藻中的微囊藻、鱼腥藻及颤藻等品种会产生微囊藻毒素。在目前已经检定出的80多种微囊藻毒素中,微囊藻毒素-LR是最常见、毒性也最强的一种。 上海医科大学曾就微囊藻毒素对小鼠的伤害问题进行实验,结果发现毒素在经过小肠和肝脏的转运后,约70%的毒素会聚集于肝脏,并导致脏器损伤。陈昌杰指出:“动物实验表明微囊藻毒素可能让小鼠致癌,但这一情况对人体的影响目前还不清楚。”也有一些研
究者认为,这样的伤害可能并不是由微囊藻毒素直接导致的,而是受污染的水中所含的其
他有机物导致的。
出于安全考虑,世界卫生组织将微囊藻毒素-LR作为饮用水质量测定标准的项目之一。7月1日,国家颁布饮用水新标准,参照了世界卫生组织的相关标准:每升水的微囊藻毒素-LR含量不得超过1微克。
值得警惕的是,就连我们平时用的饮水机也会产生蓝藻。刘文君说,饮水机的过滤器里面的有机物沉淀,多了可能就会有蓝藻积淀,所以隔半年就要换一次。他也认为在饮用水新标准制定之前的危害很难说清。
不过,公众也不必因此对微囊藻毒素恐慌。即使水源中的微囊藻毒素浓度较高,还可采取后续水处理等措施,保证自来水中的微囊藻毒素含量合乎新版国家标准。至于一些微囊藻毒素含量较高的水产品,也是在长期大量食用的情况下才可能引起潜在的健康隐患。
一旦蓝藻暴发,打捞是应急处理的第一步。因此,我们近来经常会看到这样的镜头:
油漆一样浓稠的水被一勺勺从河流湖泊中舀出来。
“打捞漂浮在水面的蓝藻只是应急办法,只能产生眼不见为净的效果。大部分蓝藻存在于水中和水底淤泥里,打捞不上来的。”李仁辉说。这种机械捞藻的方式主要运用在蓝藻暴发区的局部。
另一种应急方法是“物理吸纳法”。往水里添加黏土,可以让蓝藻吸附在黏土颗粒上,令其沉入水底。“但这也没法治标,因为蓝藻还在水底生存,没有死亡。还会继续暴发。”
杀死蓝藻的方式显得更先进一些,比如用超声波粉碎蓝藻细胞,用放射线杀灭蓝藻细胞,或用电场影响细胞的活性。“国外还有用电磁波、超声波的方式把蓝藻打沉下去的,但即使这样也还会造成二次污染,因为蓝藻还活着,而且死亡的蓝藻会让毒素释放出来。”
化学方法也可以应用于蓝藻去除工作。比如在水中投放杀藻剂或絮凝剂。不过,这些
化学药剂可能对湖泊产生污染,因此对化学药剂有着很高的要求:高效、毒性较小或无毒、无污染、无腐蚀,成本低,生产及运输安全,投药方便。符合条件的化学品中,能杀死蓝藻的有硫酸铜,能令其沉下去的有明矾、石灰等。因为蓝藻被杀死之后细胞破裂,导致藻毒素释放,因此必须同时使用具有吸附毒素功能的化学品。一些较小的湖泊可以采用换湖底的方式把含蓝藻的泥底换掉,防止藻毒素释放。
与消灭蓝藻相比,恢复蓝藻对周边生态造成的破坏更为困难。因此,生态修复成为蓝
藻治理研究的重点。“生态修复中可以种植水草令其吸收水中营养,与蓝藻竞争。”李仁辉说,“但问题也出现了,种了水草,水草很快就死了,因为蓝藻大量繁殖的地方水体透明度很低,甚至完全不透明,因为无法进行光合作用,水草很难长。”
也有专家设想通过养鱼的传统方式消灭蓝藻。比如增加吃藻类的滤食性鱼类及浮游动物,比如鲢鱼。但这一方法也有局限。鱼养得少,则很难消灭大面积的蓝藻,但养鱼的密
度过高,也会衍生出新的污染。何况,鱼类和蓝藻竞争也不是一件容易事。“蓝藻暴发的一个结果是,水中的含氧会因为有机物的增加而减少,而鱼没有氧就会死亡,所以养不了太多。”孔繁翔说,鱼作为食物链上的一环,还可能会将藻毒素从食物链传到人身上。
生态治理上更高级的办法还有利用微生物直接侵袭蓝藻细胞,这一方法非常有效,缺
点是价格昂贵。
有人说蓝藻是“生态癌症”,也有人说它是“绿色牛皮癣”,一旦患上就很难清除。“首先要切掉污染源,其次对湖泊进行水源修复,包括生态的和物理的修复。”刘文君表示,“最彻底的办法还是控制污染源,改变经济增长方式,改变产业结构方式。”更重要的是加强环境预警,将蓝藻暴发消灭在发生之前。 有人说蓝藻是“绿色牛皮癣”,一旦患上就很难清除。首先要切掉污染源,其次对湖泊进行水源修复,包括生态的和物理的修复。最彻底的办法还是控制污染源,改变经济增长方式,改变产业结构方式。
国外蓝藻治理的相关经验
- 延伸
案例一:1947年,美国佛罗里达州阿勃卡湖(Apopka)首次发生蓝藻水华。1967年,佛罗里达州政府成立技术委员会评估阿勃卡湖的生态恢复问题,并形成治理方案,但由于经费问题(2000万美元)搁浅。上世纪70年代末和80年代初,阿勃卡湖附近的柑橘加工厂和污水处理厂先后停止排污入湖;1985年到1987年间,佛罗里达州通过了阿勃卡湖法案和地表水改善的管理法案,开始湖泊整治工作。
案例二:上世纪70年代,日本第二大湖霞浦湖的水质污染达到最高峰,蓝藻暴发,当地政府于1984年通过了《湖泊水质保护特别措施法》,开始治理。其水质保护计划从1986年开始,经过30年治理,到现在已经是第五期。这个计划先后投资约合人民币1300多亿
元,目前投资仍在增加。目前,霞浦湖总氮含量下降较为明显,恢复到相当于我国四类水体的水平。
案例三:1950年,位于瑞士、德国和奥地利交界处的康士坦茨湖生态环境开始恶化,至1970年,康士坦茨湖生态环境极度恶化。当地政府制定了一系列湖泊管理法律法规,成立湖泊管理机构进行管理。至21世纪初,康士坦茨湖恢复到了1930年,即湖泊生态恶化前水平。
这种先发展后治理的道路是用一堆堆金钱铺起来的。“对太湖而言,能维持现状不继续恶化就已经很好了。”刘文君说。只要将这个问题真正重视起来,从根本上堵住污染源,并开展切实有效的治污工作,对污染水体逐渐修复也并非不可能的事情。
另一方面,蓝藻带来的污染还是可以预防的。李仁辉介绍,要加强湖泊的检测,当蓝藻数量还很小的时候就用物理方式抑制“癌变”,预防作用还是很大的。
目前全国各地从事蓝藻研究的科学家数量颇多,有人研究蓝藻的分类,有人研究蓝藻如何在暗光条件下生存,有人研究是否有比其竞争能力更强的藻类,有人研究藻毒素如何进入人体,还有人研究水里是否有细菌能分解死亡藻类。不过,李仁辉认为,由于这些研究工作大多属于基础研究领域,因此尽管非常重要,却不容易得到研究经费方面的支持。当一个地区发生了重大的蓝藻污染事件时,政府在短期治理上投入的资金远远大于科研上的投资。这一情况显然不利于蓝藻污染治理工作的开展
----2007年07月22日 04:58新京报
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