摘要：本文對(duì)目前抑藻控藻技術(shù)作了一個(gè)系統(tǒng)的回顧，并指出了其存在的問題。在多年多學(xué)科交叉研究和實(shí)踐的基礎(chǔ)上，提出了nars水景抑藻控藻技術(shù)。該方法師法造化，采用生態(tài)設(shè)計(jì)和綜合治理的方式，可以營造出一個(gè)自然生動(dòng)的水體景觀，并能長期保持清澈秀美，養(yǎng)護(hù)成本很低。nars自然水景系統(tǒng)的研究成果，可以廣泛應(yīng)用于城市、園林、風(fēng)景區(qū)等的水景設(shè)計(jì)和治理中。

關(guān)鍵詞：抑藻控藻　nars水景　自然水景　水景治理　水景設(shè)計(jì)　生態(tài)水景

近年來，我國有害藍(lán)藻水華頻頻爆發(fā)，尤其是2007年，滇池、巢湖、太湖相繼爆發(fā)了規(guī)模大、持續(xù)久的藍(lán)藻水華，嚴(yán)重影響了湖泊沿岸地區(qū)居民的正常生活。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國60%的湖泊呈富營養(yǎng)狀態(tài)，并伴隨著藻類水華的發(fā)生。形成藻類水華的優(yōu)勢(shì)種主要為銅綠微囊藻。大面積的藻類暴發(fā)，嚴(yán)重破壞了水生生態(tài)系統(tǒng)的平衡與穩(wěn)定，不僅影響了水體景觀，而且藻毒素更已經(jīng)構(gòu)成對(duì)人類生存環(huán)境的威脅。

一、目前主要應(yīng)急除藻技術(shù)

1、物理方法

目前， 物理法主要包括機(jī)械或人工打撈、黏土絮凝和遮光技術(shù)等方法。物理法是表現(xiàn)得最為直接的一種除藻手段，它直接清除水體中的藻細(xì)胞，使水體透明度上升，從感官上消除了水華現(xiàn)象。其優(yōu)點(diǎn)是不會(huì)產(chǎn)生二次污染，無毒、副作用。但是由于使用中需要昂貴的成本及人力費(fèi)用，因此該方法只局限使用于面積較小的水體或大水體的局部水域。

①機(jī)械除藻

曾經(jīng)在云南滇池使用過機(jī)械除藻,通過該方法，在2001年4月至2002年11月的351天里共處理富藻水42648m3，折合清除水華藍(lán)藻干重為460.83t，相當(dāng)于從水體中去除了氮37.33t、磷2.71t、鉀2.49t及粗有機(jī)質(zhì)200.32t，重金屬鉛2.289kg、砷2.23kg、汞2.3kg、鎘0.51kg。可見，通過機(jī)械方法清除水華藍(lán)藻，對(duì)控制藍(lán)藻污染可以起到較為重要的作用，但是如果在水華暴發(fā)前期加大機(jī)械清除藍(lán)藻量，則對(duì)控制后期水華暴發(fā)可以起更明顯的作用。由于機(jī)械除藻成本高、效率低，且大量藻細(xì)胞打撈上來以后無法及時(shí)、有效地處理，目前滇池已經(jīng)不再大規(guī)模使用此方法。

②黏土除藻

黏土由許多種礦物質(zhì)及雜質(zhì)所組成，早在1997年，就有專家在《Nature》上撰文指出，使用黏土除藻可能是治理藻華的最有發(fā)展前途的方法。但到目前為止，黏土除藻技術(shù)還局限于海水體系的研究和局部應(yīng)急處理。面對(duì)與人們?nèi)粘Ｉ钕⑾⑾嚓P(guān)的淡水資源，許多應(yīng)用于淡水湖泊中的黏土除藻嘗試都沒有成功。此外，即使黏土在淡水中可以絮凝沉降水華，但由于該技術(shù)的定位是一種應(yīng)急處理措施，不能防止淺水湖泊藻類的泛起、底泥的二次污染和來年水華的復(fù)發(fā)，因而仍然難以在淡水湖泊中廣泛使用，其關(guān)鍵問題是治標(biāo)不治本。

③超聲波除藻技術(shù)

引起水華的微囊藻藻細(xì)胞內(nèi)有許多充滿CO2氣體的小泡，稱之為偽空胞。微囊藻可以通過自行調(diào)節(jié)偽空胞內(nèi)氣體的含量，從而達(dá)到在水體中上浮/下沉的目的。在溫度、光照適宜的時(shí)候，大量微囊藻聚集起來上浮至水面0～20cm的位置，形成肉眼可見的水華現(xiàn)象。超聲波除藻技術(shù)利用超聲波振蕩擊碎微囊藻體內(nèi)的偽空胞，使偽空胞內(nèi)的氣體釋放出來，失去上浮/下沉調(diào)節(jié)能力的微囊藻由重力作用下沉至湖底，并最終因缺乏光照而死亡。超聲波除藻技術(shù)目前只適用于小水體的應(yīng)急除藻，國內(nèi)尚無有效案例報(bào)道。

④遮光技術(shù)

主要是通過在湖面覆蓋遮光板控制全湖藻類增殖。采用塑料制浮板遮光，覆蓋面積為水面的50%～60%。遮光一個(gè)月左右微胞藻屬消失，湖水明澈透底。此外，COD下降50%，pH值及溶解氧也顯著減少，保持在4mg/L以上。在改變水色和藻類種類組成上卓為有效，但由于該方法限制較多，應(yīng)用實(shí)例十分少見。

2、化學(xué)方法

用化學(xué)藥品控制藻類可能是最古老原始的方法，化學(xué)藥品可快速殺死藻類，但死亡藻類所產(chǎn)生二次污染及化學(xué)藥品的生物富集和生物放大對(duì)整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的負(fù)面影響較大，而且長期使用低濃度的化學(xué)藥物會(huì)使藻類產(chǎn)生抗藥性，因此，除非應(yīng)急和健康安全許可，化學(xué)殺藻目前一般不宜采用。

3、生物方法

對(duì)藻類進(jìn)行生物控制是指在較短的時(shí)間內(nèi)大量削減藻細(xì)胞的數(shù)目或防止藻類的暴發(fā)性增長為目的。目前，應(yīng)用生物控藻的技術(shù)主要有以下幾方面：

①以藻制藻

通常選擇水網(wǎng)藻，隸屬綠藻門，體長可達(dá)2m，鮮黃綠色，由于其生長繁殖快、吸收肥料能力強(qiáng)等特點(diǎn)而與藻類水華生長競(jìng)爭(zhēng)水體的營養(yǎng)（氮、磷）， 從而抑制藻類水華的發(fā)生。研究表明，水網(wǎng)藻對(duì)水體氨氮、總氮和總磷的去除率均在70%以上。

②微生物絮凝劑除藻

微生物絮凝劑是一種由微生物產(chǎn)生的具有絮凝功能的高分子有機(jī)物，主要有利用微生物細(xì)胞的絮凝劑、利用微生物細(xì)胞壁提取物的絮凝劑和利用微生物細(xì)胞代謝產(chǎn)物的絮凝劑三種類型。

③高等植物克制藻類

植物之間存在對(duì)環(huán)境生長因子（光、肥、水等）的競(jìng)爭(zhēng)和向環(huán)境釋放化學(xué)物質(zhì)對(duì)其他植物產(chǎn)生影響的相生相克的兩種相互作用。如荸薺屬水草、水葫蘆、水花生、水浮蓮、滿江紅、紫萍和西洋菜以及鳳眼蓮，對(duì)藍(lán)藻、綠藻和衣藻有抑制效應(yīng)。

4、其它

除以上常用方法之外，還有病毒（噬藻體）控藻、魚類控藻、真菌控藻等方法，但這些方法的使用或多或少存在一些爭(zhēng)議，因此不再過多討論。

二、nars水景除藻控藻技術(shù)

事實(shí)上，自然界是一個(gè)十分復(fù)雜的系統(tǒng)。要營造這樣一個(gè)長期清澈、自然的水體景觀，較為科學(xué)的方法應(yīng)采用綜合設(shè)計(jì)和治理的辦法－即nars (natural aquascape restoration system) 自然水景系統(tǒng)。運(yùn)用nars自然水景系統(tǒng)，可營造出清澈美麗生動(dòng)的自然水景。

nars技術(shù)在結(jié)合分析和大量實(shí)踐的基礎(chǔ)上形成的，其治理方法和原則是：師法造化、綜合治理、標(biāo)本兼治、長期清澈。其治理見效周期：數(shù)小時(shí)內(nèi)強(qiáng)化治理，顯見成效，并結(jié)合nars水景系統(tǒng)，做到長期清澈，具有十分優(yōu)美賞心悅目的景觀效果。

1、nars湖泊富營養(yǎng)化控制技術(shù)

在治理藻類水華的過程中，我們采用nars湖泊富營養(yǎng)化控制技術(shù)，不能一味地強(qiáng)調(diào)應(yīng)急除藻，等藻華發(fā)生后再想辦法消除，而是應(yīng)該從藻華發(fā)生的機(jī)理、湖泊富營養(yǎng)化的控制等方面著手，將藻類水華扼殺于大面積爆發(fā)之前，以達(dá)到防患于未然的目的。藍(lán)藻水華暴發(fā)是湖泊富營養(yǎng)化之后生態(tài)系統(tǒng)的一種異常響應(yīng)，其發(fā)生的原因與湖泊物理環(huán)境如光照（或透明度）、溫度和適宜的水動(dòng)力條件有關(guān)，也與湖泊化學(xué)環(huán)境，如氮、磷濃度及其氮、磷比值等有關(guān)，還與形成水華的藍(lán)藻本身的某些生理特性有關(guān)，如偽空胞及抗拒紫外傷害的能力，從而在對(duì)光照和營養(yǎng)鹽的競(jìng)爭(zhēng)中處于優(yōu)勢(shì)地位，這種競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)在淺水湖泊中尤為明顯。而由于淺水湖泊“水淺”的特性，也使得營養(yǎng)鹽負(fù)荷的控制難度加大。對(duì)于湖泊沉積物中營養(yǎng)鹽釋放導(dǎo)致的內(nèi)源污染，可以采用nars方法，把富營養(yǎng)化的藻型湖泊生態(tài)系統(tǒng)轉(zhuǎn)換成草型生態(tài)系統(tǒng)。

2、nars內(nèi)源營養(yǎng)鹽負(fù)荷控制技術(shù)

在淺水的富營養(yǎng)化湖泊中，要恢復(fù)湖泊生態(tài)系統(tǒng)良好功能，內(nèi)源營養(yǎng)鹽負(fù)荷控制是治理的關(guān)鍵，因?yàn)橹卫淼膶?shí)踐表明，淺水湖泊營養(yǎng)負(fù)荷及藍(lán)藻水華對(duì)于外源營養(yǎng)鹽控制的響應(yīng)非常緩慢，甚至沒有響應(yīng)，其原因就是淺水湖泊沉積物營養(yǎng)鹽釋放。控制內(nèi)源釋放的物理化學(xué)方法主要包括沉積物氧化、化學(xué)沉淀、底泥覆蓋等，使底泥處于氧化狀態(tài)或增加沉積物對(duì)磷的束縛能力或在沉積物表面形成覆蓋層，從而抑制內(nèi)源磷的釋放。這種方法主要用于面積較小、風(fēng)浪較弱、湖底處于厭氧狀態(tài)的水域。改變沉積物表面的氧化還原條件，使易變價(jià)的金屬磷酸鹽，尤其是Fe－P，處于穩(wěn)定的氧化狀態(tài)，抑制因還原而引起的內(nèi)源磷釋放；同時(shí)覆蓋在沉積物表面的新的氧化層還可以減小擾動(dòng)、增加沉積物的穩(wěn)定性。在去除懸浮物、提高透明度、去除TN、TP等方面效果顯著。

3、nars標(biāo)本兼治、綜合治理技術(shù)

nars湖泊治理的目的，一方面是為了控制底泥內(nèi)源污染，另一方面就是控制藻類水華。事實(shí)證明，在有nars湖泊生態(tài)系統(tǒng)中，底泥營養(yǎng)鹽的釋放可以得到有效控制，水質(zhì)可以得到有效控制。根據(jù)Scheffer等人的理論和荷蘭Veluwe湖長期觀察結(jié)果表明，當(dāng)營養(yǎng)鹽濃度增加到一定程度（即外部環(huán)境壓力達(dá)到了其系統(tǒng)自我修復(fù)的極限，假設(shè)為X），原來的草型生態(tài)系統(tǒng)就會(huì)崩潰，而轉(zhuǎn)向新的以藻型為主的生態(tài)系統(tǒng)，并趨于穩(wěn)定。但是，反過來，當(dāng)營養(yǎng)鹽停止增加并開始減少后，生態(tài)系統(tǒng)不會(huì)馬上回復(fù)到草型生態(tài)系統(tǒng)，而是需要等營養(yǎng)鹽減少到一個(gè)系統(tǒng)無法自我修復(fù)的閾值（該閾值低于X）時(shí)，系統(tǒng)才轉(zhuǎn)向草型生態(tài)系統(tǒng)。

4、nars自然水景系統(tǒng)的創(chuàng)新點(diǎn)或技術(shù)特點(diǎn)

相比傳統(tǒng)治水方式，nars自然水景系統(tǒng)的創(chuàng)新點(diǎn)有：nars注重前期治本，而傳統(tǒng)治水方式注重的是后期治標(biāo)；師法造化，綜合治理，治理效果佳，可以做到清澈見底；不用換水，雨水利用，節(jié)約水資源；日常維護(hù)費(fèi)用很低；原生態(tài)設(shè)計(jì)使得水岸、水面、水中、水底景觀生動(dòng)美麗。

三、幾個(gè)nars水景改造實(shí)例

這里以幾個(gè)nars水景改造為例，具體步驟及其景觀效果大致如下：

水清問題：用nars自然水景設(shè)計(jì)和治理底質(zhì)水質(zhì)，能使水體清澈自然，是為治本；

水美問題：為體現(xiàn)觀賞性，通過養(yǎng)種水生動(dòng)植物（如魚蝦、水草等），可營造出生動(dòng)美麗的水岸、水面、水中、水底景觀，是為治標(biāo)；

維護(hù)問題：nars自然水景可以保持長期穩(wěn)定，清澈美麗，日常維護(hù)成本低廉。

目前城市規(guī)劃和景觀中，河道和湖泊以及大量的公園水景的污染，是一個(gè)困擾大家的問題。而目前采用的治理方式大多效果不佳。nars水景系統(tǒng)，可能是目前已知也許是最佳的水景設(shè)計(jì)和治理途徑之一。運(yùn)用nars水景系統(tǒng)，可營造出真正清澈秀美的城市水景，可以相信，水清將是本世紀(jì)中國城市整治的一個(gè)方向和民心所向。

總之，運(yùn)用nars自然水景系統(tǒng)來設(shè)計(jì)和治理景觀水體，可以廣泛應(yīng)用于住宅小區(qū)、城市、風(fēng)景區(qū)等的水體設(shè)計(jì)和治理中。既可以節(jié)水節(jié)電，還可營造一個(gè)美麗自然的獨(dú)特水景。

  使用微信“掃一掃”功能添加“谷騰環(huán)保網(wǎng)”