孙英伟 郭庆良 韩文庆

沂河全长574km，流域面积17325km2，主要支流有汶河、蒙河、柳青河、 河、涑河等。年径流量为35.1亿m3，河床最宽处1540m。

近年来，随着各项水环境保护措施的推行，沂河水质大幅提高。但是污染造成水体的富营养化短时间难以消除，2002年以来屡发蓝藻水华。现就2006年以来发生水华的情况进行对比分析，探讨沂河水华特点、预警指标及适用防治措施。

一、沂河蓝藻水华的基本情况

（一）主要种群

形成沂河蓝藻水华的主体为微囊藻，其次为鱼腥藻。

（二）发生时间

2006年、2007年、2009年沂河暴发的3次蓝藻水华时间均为6月，2008年未有较大强度暴发。

（三）发生水域

均发生在沂河小埠东拦河坝上游水体。

（四）发生的气象条件

蓝藻的生长与水华的形成可以分为休眠、复苏、生物量增加、上浮和积聚形成水华等4个主要阶段,其中最重要的是生物量增加、上浮和积聚形成水华两个阶段。沂河主要在6月暴发水华（上浮和积聚），可以推测5月为生物量增加阶段，所以着重分析5月、6月的气象条件。

通过对4年来5月、6月的日光照时间、日平均最高气温、日降雨量分布进行对比（详见图 1、图 2、图 3），可知2008年日均光照时间、日平均最高气温均低于其他3年，日降雨量分布较均匀。

二、沂河蓝藻水华的主要影响因

子分析

当前研究普遍认为，促进水华发生的因子主要有充足的营养盐、缓慢的水流流态和适宜的气象条件。三方面条件具备时，将出现某种优势藻类疯长的水华现象。

（一）营养盐因子

一般认为水体中N类的浓度达到0.2mg/L时,藻类就会大量滋生。根据监测，该段水体总氮浓度为0.5～1.0mg/L，总磷浓度为0.1～0.2mg/L。在5月水浅、光照充足的情况下，会促进底泥中的氮、磷等营养盐向水体中释放，造成水体中氮、磷等营养盐浓度远大于藻类大量滋生所需要的浓度。

（二）水流状态

由于5月、6月正是临沂枯水期、丰水期交替的时间。四个月的枯水期及农业用水造成河流水量缺乏，下游小埠东拦河坝截流蓄水，水流缓慢甚至不流动，适合藻类数量上的积累，容易促使水华发生。

（三）气象条件

1.气温

水库中的围隔实验证实当水温为26℃时,最适宜于微囊藻的聚集、上浮而形成水华。5月、6月沂河水温一般低于最高气温3℃～10℃，2008年平均最高气温低于27℃，水温低于24℃，未暴发水华，所以水温、气温可以成为限制水华发生的因子。

2.光照

光照强度可以影响藻类的光合作用，并影响水温，对水华有直接、间接地影响。由前文可知，2008年平均日光照时长略低于其他年度，所以光照可以成为水华的限制因子。

3.降水

降水对沂河水华的影响比较明显，降水过程可以减少光照，降低气温、水温，冲稀河水，促使河水流动。2006年水华缓解于6月29日56mm的降水，2007年水华缓解于6月20日119mm的降水。2008年5月4日、5月17日、5月18日，6月4日、6月16日、6月20日降水48mm、22mm、17mm、58mm、21mm、58mm（仅统计15mm以上降水）。由此判断，出现水华前20mm以上降水可延缓水华的形成，水华出现后50mm以上降水可缓解水华现象。现阶段，降水为水华的主要限制因子。

三、沂河水华的预警

与一般通过监测水中总氮、总磷浓度来进行水华预警的做法不同，通过前文分析，在现阶段水体富营养化未明显改善情况下，总氮、总磷浓度不能作为沂河水华预警的指标。

而降水作为沂河水华的主要限制因子，可作为沂河水华的预警指标。每年的5月、6月为沂河水华的高发危险期，由2006～2009年降水资料统计分析，在此期间，连续10天无雨或连续16天无15mm以上降水，且预报无雨情况下，为沂河发生水华可能性前兆。今后如再发生水华现象，可通过积累更多的气象数据，继续细化分析，更精确的确定沂河水华预警现象。

四、沂河水华适用治理措施

虽然降水作为现阶段沂河水华的主要限制因子，可以作为沂河水华的预警指标，但是降水难以人为影响和控制，明显不能作为沂河水华的控制手段和治理措施。由于近年来治理水华的技术措施研究比较多，现就水华发生的不同阶段综合使用不同方法加以讨论。

（一）水华的预警阶段

前文讨论，可以通过降水分布情况确定预警阶段。此时蓝藻生物量较少，也未上浮聚集遮蔽其他水生生物。可采用加大河道换水调控流量等措施延缓或打断水华形成。

（二）水华的暴发阶段

水化阶段再用调水措施作用不太明显。用化学法虽见效快，但是不能根本减少水体中的氮磷等营养元素的量，所以容易出现反弹，且所用化学药品本身会对环境造成污染，建议采取打捞措施。蓝藻善于富集氮磷和其他植物营养元素，在这个阶段，蓝藻成为氮磷的载体，打捞蓝藻可以达到有效减少水体中营养物质总量，缓减水体富营养化的目的。可以说是把蓝藻暴发变害为利，变为降低水体富营养化的有利时机。打捞蓝藻虽有效，但效率低下、成本较高，建议研究改革打捞技术、更新打捞设备、提高效率、降低成本，另外需建立蓝藻处理设施，把蓝藻处理成有机肥等利用起来。

（三）以年为周期的生物防治

国内外专家研究认为，生物防治蓝藻水华无污染、费用低、效果明显。缺点是生物增殖周期较水华暴发时间长，需要根据不同生物以年为周期作出防治规划，在无水华情况提前培养对蓝藻水华有防控作用的生物。

1.食藻生物

（1）鱼类

食藻鱼类如鲢鳙等鱼类。但是鱼类不但吃蓝藻，而且还吃其他与蓝藻有竞争关系的水生藻类，所以容易加剧水体中藻类种群的不平衡。且沂河为开放河流，用食藻鱼类清理蓝藻，需年年投放，且投放量大，成本高，难以实施。

（2）大型软体动物

利用大型软体动物的滤食作用能够控制藻类和其他悬浮物。螺、蚌、贝类能起到很好的生物净化作用，且螺、蚌等的活动范围较小，适合沂河实施。需要人工干预的是提供适合螺、蚌生长繁殖的浅滩。

2.水生植物

（1）漂浮水生植物

漂浮水生植物（浮萍等）对藻类生长的克制作用在于争夺营养物质、阳光、食物链地位等3个方面，间接克制蓝藻生长。但是浮萍会随水飘走，且盛发期晚于蓝藻，如用浮萍控制水华，需预先培植大量浮萍，在水华初发时投入沂河上游。

（2）高级水生植物

芦苇、荷花、菖蒲等维管束植物能有效吸收水体中的营养盐类（氮、磷等），可以通过打捞收获果实、根、茎、叶等产品使水体中营养盐类总量减少，同时获得经济收益。但是高级水生植物发芽晚、生长慢，需长期生长才能见效。

（3）控藻微生物

主要包括细菌（溶藻细菌）、病毒（噬藻体）、原生动物、真菌和放线菌等5类。所用噬藻体、溶藻菌和其他吞食藻的微生物都是从自然水体中分离纯化，在实验室大量培养后，再投入到蓝藻水华暴发区域。分离纯化和大量培养都需要时间，需要建立相应的生物实验室培养储备相应微生物。优点是费用低、应用见效快。

（四）根治蓝藻水华的生态学思路

根治蓝藻水华的关键是彻底治愈水体的富营养化，使水体中氮磷等营养元素含量大幅下降，降到可以成为水华发生的限制因子的量。这样就要求减少进入沂河生态圈中的氮磷营养盐的量，同时打破沂河生态圈中的自身物质循环体系，不断把氮磷等营养元素从沂河生态圈中提取出来，最终达到治愈沂河水体富营养化的目标。上文提到打捞蓝藻就是其中的具体措施之一。还可以通过在沂河培养高产有价值水生生物（需投料的除外，例如网箱养鱼等），通过不断地输出水产品来提取氮磷营养元素，达到减少沂河生态圈中的氮磷营养盐量的目的。

五、结语

通过以上分析，沂河水华的发生目前已不受营养元素的限制。在适当的水流气象条件下发生水华成为必然，而不发生水华则是在偶然的多雨气象条件下出现。所以，长晴无雨的气象条件可以成为水华预警因子。预防和控制水华发生的工作是一项长期、常规的工作，要防患于未然，真正根治水华需要用生态控制手段，逐步减少沂河水体中的营养盐总量，治愈沂河水体富营养化■