太湖藍藻持續(xù)爆發(fā)關(guān)鍵因素為三高-藻密度高營養(yǎng)程度高水溫高（下）

五、富營養(yǎng)化湖泊不一定發(fā)生藍藻爆發(fā)

全國大部分湖泊已富營養(yǎng)化，但有些發(fā)生藍藻爆發(fā)，有些則不發(fā)生藍藻爆發(fā)。

1 相當(dāng)部分富營養(yǎng)化湖泊不一定發(fā)生藍藻爆發(fā)

富營養(yǎng)化是湖泊藍藻爆發(fā)的必要條件，但非唯一條件。全國絕大部分大中型湖泊已富營養(yǎng)化，但僅有“三湖”（太湖巢湖滇池）年年持續(xù)藍藻爆發(fā)，而有相當(dāng)多湖泊未發(fā)生藍藻爆發(fā)或未年年持續(xù)爆發(fā)。如大型的鄱陽湖、洞庭湖均達到富營養(yǎng)化，水質(zhì)曾達到劣Ⅴ類，但基本未發(fā)生藍藻爆發(fā)，僅發(fā)生數(shù)次藍藻聚集或輕度小規(guī)模爆發(fā)。其原因是由于存在一定的自然和人為因素使藻密度沒有達到藍藻年年持續(xù)規(guī)模爆發(fā)的程度，其原因可能很多，但明顯的原因：這二個湖泊的年換水次數(shù)超過10次，汛期的水較深。另外，洪澤湖同樣呈現(xiàn)富營養(yǎng)化，以往曾發(fā)生數(shù)次藍藻爆發(fā)，但目前不發(fā)生藍藻爆發(fā)。

２ 藻密度高是藍藻爆發(fā)的根本原因

大部分研究人員均不把藻密度高歸入藍藻持續(xù)爆發(fā)的原因之中，可能認為藻密度高和藍藻爆發(fā)是一樣的，均是富營養(yǎng)化和水溫高所引起，故不把其列入。當(dāng)然藻密度高是與富營養(yǎng)化和水溫高密切相關(guān)。但若缺少藻密度高這個因素就不能解釋為什么相當(dāng)多富營養(yǎng)化湖泊不發(fā)生藍藻爆發(fā)的原因，也難以解釋為何冬季和初春在溫度較低的情況下太湖也能藍藻爆發(fā)的原因。

以往太湖藍藻最大爆發(fā)面積一般發(fā)生在年氣溫最高的6-10月中，2006年后由于太湖藻密度持續(xù)升高、高位運行，只要水溫和天氣等生境適合藍藻生長繁殖，藍藻可在5-11月中任何一個月發(fā)生年最大規(guī)模的爆發(fā)。2006-2020年的15年發(fā)生年最大藍藻爆發(fā)面積中，在5月的3次（其中2017.5.1.為有記錄以來藍藻爆發(fā)最大面積1403km2）、7月2次、8月4次、9月3次、11月3次。其中2015、2013年11月的爆發(fā)面積均超過1000km2，而在2013年12月爆發(fā)面積曾達到852km2，2018年1月曾達到390km2。說明藻密度高是關(guān)鍵因素，一般認為溫度不高的冬春季節(jié)不會藍藻爆發(fā)，但由于藻密度高致11月-1月仍發(fā)生藍藻爆發(fā)。

３ 水溫高為自然因素的代表及藍藻爆發(fā)的必要條件

至于水溫高以外其他的自然因素有可能改變局部藍藻生長繁殖爆發(fā)的生境條件，但在大中型湖泊中不可能起決定性作用。

六、若忽視藻密度高的因素就無法得出消除藍藻爆發(fā)的正確思路

1 得不出太湖能消除藍藻爆發(fā)的結(jié)論

藍藻爆發(fā)若只承認有營養(yǎng)程度高和水溫高二個因素，而缺少或不承認有藻密度高的這個因素，以致于目前大部分研究“三湖”藍藻爆發(fā)的專家學(xué)者經(jīng)過分析得出的結(jié)論就是不能消除大中型淺水型“三湖”的藍藻爆發(fā)。這在國內(nèi)多次學(xué)術(shù)論壇上發(fā)言或諸多權(quán)威刊物發(fā)表的很多權(quán)威專家的文章中均持此觀點。

若僅有富營養(yǎng)化和水溫的二個因素就會得出無法消除太湖藍藻爆發(fā)觀點。因為：

① 關(guān)于水溫為代表的自然因素，人類總體難以改變太湖、“三湖”的氣象水文條件。

② 根據(jù)人類對高營養(yǎng)程度進行干預(yù)能達到最佳效果的分析，由于太湖流域人口持續(xù)增加、社會經(jīng)濟持續(xù)發(fā)展，入湖污染負荷增加，使太湖水質(zhì)從當(dāng)初Ⅱ類惡化為劣Ⅴ類、從貧-中營養(yǎng)發(fā)展到全湖中度富營養(yǎng)及局部重富營養(yǎng)，經(jīng)過30余年的努力，至今改善為太湖平均Ⅳ類水、局部Ⅴ-劣Ⅴ類水，營養(yǎng)程度改善為中富、局部輕富。據(jù)此治理水污染和富營養(yǎng)化的現(xiàn)狀、措施和速度，難以達到生態(tài)環(huán)境部TP 0.029mg/L、TN 0.59mg/L的要求，更無法達到國內(nèi)外專家一般認為僅依靠消除富營養(yǎng)化需要達到TP 0.01-0.02mg/L、TN 0.1-0.2mg/L才能消除藍藻爆發(fā)的標準。

③ 其原因是現(xiàn)在人口和社會經(jīng)濟狀況已致入湖污染負荷大幅度超出太湖環(huán)境容量，無論采取何種控源截污措施，均已無法達到或難以達到上述2個關(guān)于消除藍藻爆發(fā)的TP TN濃度目標的要求。

④ 根據(jù)上述分析，僅以富營養(yǎng)化和水溫二個因素來討論藍藻爆發(fā)問題，其得出的結(jié)論就是無法消除藍藻爆發(fā)或客氣一點說就是難以消除藍藻爆發(fā)。至此，根據(jù)這些權(quán)威專家的意見，高層的決策者也就不敢提出消除“三湖”藍藻爆發(fā)的目標，所以消除“三湖”藍藻爆發(fā)的問題就拖而不決。

2 不能全面總結(jié)出能消除藍藻爆發(fā)的措施

若否定高藻密度是藍藻爆發(fā)主要原因，而在制定消除藍藻爆發(fā)的規(guī)劃、方案時，就會導(dǎo)致采取不正確或不全面的消除藍藻爆發(fā)的措施。如不把削減藍藻數(shù)量的技術(shù)列入主要除藻措施之中，僅認為主要措施是治理外源污染和一般意義上的內(nèi)源底泥污染及治理水面藍藻，即治理方案中僅主要包括系列治理富營養(yǎng)化及行政保障措施，而不包括全面徹底消除藍藻污染的措施。

3 藍藻爆發(fā)的三高因素缺一不可

根據(jù)上述分析，藍藻爆發(fā)的三高因素：藻密度高、營養(yǎng)程度高和水溫高是缺一不可的，特別是若缺少藻密度高的因素就無法消除“三湖”藍藻爆發(fā)。而其中營養(yǎng)程度高和水溫高兩個因素是大家共知的。

4 只有治理富營養(yǎng)化與削減藍藻數(shù)量相結(jié)合才能消除藍藻爆發(fā)

如蠡湖.東湖.玄武湖.西湖等小湖泊在未消除富營養(yǎng)化或水質(zhì)沒有提升至Ⅲ類水時就已經(jīng)基本消除藍藻爆發(fā)。這些湖泊現(xiàn)在一般是Ⅳ-Ⅴ類水，其中東湖在基本消除藍藻爆發(fā)時水質(zhì)僅為劣Ⅴ類，原因是這些湖泊均采取了適合于其實際情況的治理富營養(yǎng)化與削減藍藻數(shù)量相結(jié)合的措施，其主要采取利用鯉鳙魚濾食藍藻的措施。據(jù)此一類的經(jīng)驗太湖也應(yīng)該根據(jù)自身的特點采取相應(yīng)的措施實行分水域消除藍藻爆發(fā)。

七、影響藍藻持續(xù)爆發(fā)的人為因素

造成藍藻爆發(fā)的藻密度.營養(yǎng)程度.水溫的三高原因的形成包括自然因素和人為因素二大類。其中藻密度高是自然因素和人為因素的總和，是藍藻爆發(fā)的根本因素；營養(yǎng)程度高是人為干預(yù)因素的總和，主要包括外源和內(nèi)源，還有調(diào)水、濕地等，是藍藻爆發(fā)的基本因素；水溫高是自然因素的代表，是藍藻爆發(fā)的必要因素。

1 外源污染是富營養(yǎng)化的基礎(chǔ)之一

外源是水污染和富營養(yǎng)化的根子，是太湖富營養(yǎng)化和藍藻爆發(fā)的基本因素。目前治理P N污染速度趕不上污染發(fā)展速度。

2007年-2020年環(huán)太湖城市GDP增加2.4倍，人口增加30%。環(huán)湖河道入湖P負荷，13年中有10年大于2007年的0.184萬噸，其中2011、2016年達到0.25萬噸，增加36%。雖然太湖TN濃度 自2007年以來持續(xù)下降，但距太湖水功能區(qū)的西部Ⅲ類和東部Ⅱ-Ⅲ類的要求尚有相當(dāng)距離。

2 藍藻已成為主要內(nèi)源是富營養(yǎng)化的基礎(chǔ)之二

多年來外源污染根子已延伸到湖中，年年持續(xù)發(fā)生藍藻爆發(fā)的太湖藍藻已成為太湖污染的內(nèi)部根子、主要內(nèi)源，導(dǎo)致TP降低遲緩或甚至升高。

太湖10多年來清淤4000萬m3，其減少的P N和有機質(zhì)的效果被藍藻持續(xù)爆發(fā)所抵消。太湖各水域藻密度增加3-22倍，藍藻每年近百次的生死循環(huán)使水體和底泥中的P N和有機質(zhì)增多、污染加重，N可進入大氣，P留在水體和底泥，生化反應(yīng)增加底泥的P釋放量，升高P濃度，相當(dāng)程度上削弱控源減P的作用。說明藍藻已成為主要內(nèi)源。

3 入湖污染負荷與太湖水質(zhì)P N的相關(guān)度不同

 P N濃度與入湖負荷以往一般是正相關(guān)。2006年以前，藍藻爆發(fā)與P N濃度一般是正相關(guān)，太湖 P N濃度總體呈持續(xù)升高趨勢，藍藻爆發(fā)程度呈日益嚴重趨勢。

2007-2020年期間河道入湖負荷TN僅減少3.1%，但太湖TN濃度持續(xù)下降37%，太湖TN濃度下降的速度為河道入湖負荷TN減少速度的11.9倍。

2007年后，入湖 P N負荷波動較大，但太湖TN濃度持續(xù)下降，TP濃度基本持平或有升有降。如2011-2013年入湖TP負荷從每年0.25萬t持續(xù)下降至0.181萬t，但太湖TP濃度由0.066mg/L持續(xù)升高至0.078mg/L，其原因是藻密度大幅增加，至TP濃度升高。

4 濕地減少降低太湖自凈能力和抑制藍藻能力。

由于水污染增加、人為圍墾湖灘地、最低水位提高等原因使大片蘆葦?shù)睾统了参锵?，植物濕地減少250多平方公里，植被覆蓋率減少一半以上，使太湖水體自凈能力減小、抑制藍藻生長繁殖能力減弱。

5 以往未注意到全面深入削減藻密度

以往主要注重控制外源、清除百余平方公里淤泥、打撈水面藍藻、治理富營養(yǎng)化?，F(xiàn)出現(xiàn)了新問題，需全面深入治理藍藻、降低藻密度消除藍藻爆發(fā)。

2007-2020年，政府加大治理太湖力度，富營養(yǎng)化程度有所減輕，但總體上藻密度大幅增加，這是多年治理太湖中遇到的新問題，需要及時認真解決。

6 結(jié)論

⑴ 太湖已回不去了，回不到貧營養(yǎng)狀態(tài)。

由于人口持續(xù)增加和社會經(jīng)濟持續(xù)發(fā)展，加大治污力度僅能在一定程度上改善P N濃度，或可改善水質(zhì)至Ⅲ類，但難以達到生態(tài)環(huán)境部提出的TP 0.029mg/L、TN 0.59mg/L的基準，更不能達到國內(nèi)外專家一般認為的僅依靠治理富營養(yǎng)化消除藍藻爆發(fā)需要達到TP 0.01-0.02mg/L、TN 0.1-0.2mg/L的標準。

⑵ 太湖水污染根子已從陸上同時延伸到水中

數(shù)十年來污染源的陸上根子已延伸到太湖，太湖藍藻持續(xù)爆發(fā)已成為水污染的湖內(nèi)根子，且成為主要內(nèi)源。所以只有水陸并舉，挖根去源，控制水陸2個污染源，才能最終消除藍藻爆發(fā)。

⑶ 近階段藻密度對水質(zhì)TP影響程度超過以往

2006年前，入湖TP負荷、太湖TP 濃度、藍藻爆發(fā)三者均是正相關(guān)。但近年前二者不一定是正相關(guān)。如2012年入湖TP較2011年減少9.9%（0.199→0.181萬t），TP濃度恰升高7.6%（0.066mg/L→0.071mg/L），原因是藻密度升高95%（1277→2488萬個細胞/L）。近年藻密度對太湖水質(zhì)TP的影響程度超過以往，有時候甚至超過入湖TP負荷的影響，所以高藻密度可減慢太湖TP濃度降低速度或在某些情況下甚至可升高TP濃度。

⑷ 人類不可能大范圍高強度改變自然。

人類僅能采用調(diào)水、深井高壓降溫、遮陽、人工降雨等措施在局部或小幅改變自然環(huán)境。

⑸ 只有消除富營養(yǎng)化與削減藍藻數(shù)量結(jié)合才能消除藍藻爆發(fā)

在大中型淺水湖泊中僅依靠減輕或消除富營養(yǎng)化無法消除藍藻爆發(fā)。

八、治理太湖消除藍藻爆發(fā)的思路

太湖藍藻年年持續(xù)爆發(fā)的關(guān)鍵原因是三高，其中水溫高這個自然因素的代表是人類是無法改變的。人類只能通過消除富營養(yǎng)化和降低藻密度這二個因素來消除藍藻爆發(fā)。

1 必須有信心有決心，建立消除藍藻爆發(fā)的目標

治理太湖，消除藍藻爆發(fā)的關(guān)鍵是要有信心有決心，要建立消除藍藻爆發(fā)的目標。若沒有此目標，各級湖長就缺乏消除藍藻爆發(fā)方面的主動性、責(zé)任心。

2 消除藍藻爆發(fā)必須治理富營養(yǎng)化與削減藍藻數(shù)量相結(jié)合

富營養(yǎng)化，經(jīng)艱巨努力太湖可由現(xiàn)在的Ⅳ-劣Ⅴ全面改善為中營養(yǎng)（相當(dāng)于太湖水質(zhì)Ⅲ類，其東部可達到Ⅱ-Ⅲ類），可減輕藍藻爆發(fā)程度，但消除藍藻爆發(fā)需改善至貧營養(yǎng)（相當(dāng)于水質(zhì)Ⅰ-Ⅱ類），在社會經(jīng)濟發(fā)達和人口稠密區(qū)域的太湖水質(zhì)無法達到Ⅰ-Ⅱ類。所以，只有在控制外源、削減內(nèi)源、消除富營養(yǎng)化的基礎(chǔ)上，同時采取深度削減藍藻的措施，此二者密切結(jié)合才能全面分水域消除藍藻爆發(fā)。

3 消除富營養(yǎng)化提升水質(zhì)是消除藍藻爆發(fā)的基本要求

消除富營養(yǎng)化提升水質(zhì)至一定范圍，可有效減慢藍藻生長繁殖速度、降低藻密度，有利于消除藍藻爆發(fā)，同時提升太湖水質(zhì)達到水功能區(qū)的目標要求，西部Ⅲ類、東部Ⅱ-Ⅲ類。

4 消除藍藻爆發(fā)關(guān)鍵之一是削減藍藻種源降低藻密度

綜上所述，人類難以大范圍高強度改變水溫和光照等自然條件，僅依靠治理富營養(yǎng)化又無法消除藍藻爆發(fā)，故當(dāng)前只有在削減P N、改善富營養(yǎng)化基礎(chǔ)上削減藍藻種源、降低藻密度至相當(dāng)?shù)某潭热缣昃迕芏瓤刂圃?00-300萬個/L以下，才能使藍藻不爆發(fā)。

5 要實施全面深入除藻的策略

要改變以往僅在藍藻爆發(fā)期打撈水面藍藻的習(xí)慣為全面深入消除水面水體和水底藍藻的策略。

6 采取水土藍藻三合一共治的創(chuàng)新除藻技術(shù)

目前我國已創(chuàng)新出能大面積有效治理太湖藍藻的多種技術(shù)，主要是以金剛石碳納米電子技術(shù)為代表的水土藍藻共治技術(shù)（可同時治理藍藻、水體和底泥污染），及有其他多種技術(shù)組合集成的水土藍藻三合一治理技術(shù)，使消除藍藻爆發(fā)有了可靠技術(shù)支撐（具體見 朱喜 “水土藍藻三合一治理是消除藍藻爆發(fā)優(yōu)選技術(shù)” 水利天下（原水利參閱） 2022-01-19）。

7 生態(tài)修復(fù).恢復(fù)濕地是在消除藍藻爆發(fā)后使藍藻不再爆發(fā)的必要措施之一

生態(tài)修復(fù).恢復(fù)濕地可在消除藍藻爆發(fā)以前增加水體自我凈化能力和抑制藍藻生長繁殖，有助于改善水質(zhì)和在一定程度上減慢藻密度增加的速度；在消除藍藻爆發(fā)以后，生態(tài)系統(tǒng)的良性循環(huán)、大規(guī)模的植物濕地和生物的多樣性是使藍藻不再爆發(fā)的必要措施之一。

8 發(fā)揮我國能夠集中力量辦大事的體制優(yōu)勢

以藍藻爆發(fā)問題為導(dǎo)向，建立消除藍藻爆發(fā)目標，發(fā)揮我國能夠集中力量辦大事的社會主義體制優(yōu)勢、財力優(yōu)勢、人才優(yōu)勢和技術(shù)優(yōu)勢，必能在2035年至建國百年的2049年之前分水域消除太湖藍藻爆發(fā)。用中國人的智慧使消除藍藻爆發(fā)這個世界性難題得以徹底解決，建設(shè)美麗的生態(tài)健康的太湖。

作者著于2022.2.7