[摘要]：水质灾害是现代水环境面临的严重问题。本文分析了可能导致唐山陡河水库水质灾害的诱因及其机理，并对可采取的措施进行了分析，提出了综合防治的技术措施。
　　[关键词]：水质 环境 灾害 水源
　　中图分类号：S932.9+11 文献标识码：S 文章编号：1009-914X（2012）32- 0590-02
　　水质灾害是环境灾害的一种具体表现。水质灾害是指某一水体，由于人为活动造成对自然环境的冲击，引起水体中的生态结构或物理化学组成发生严重破坏或改变，水体丧失了部分或全部功能，给人类生存环境、水体生态系统构成了严重危害的一種自然-社会现象。
　　陡河水库是唐山是唯一的地表水供水水源地，同时兼顾防洪和工农业用水作用。相关研究表明，陡河水库常年藻类数量已经达到中富营养状态，而且有逐步向富营养化状态过渡的趋势，随时有突发水质灾害可能性。
　　一、诱使陡河水库藻类爆发的不利因素
　　1、引滦水水量减少
　　目前，由于陡河水量减少，在滦河上游修建的引滦枢纽工程，是陡河水库的主要水源来源之一。随着经济的发展，在滦河上游修建有总库容达5亿m3各种类型水库两百多座，以及大量的拦河坝和其它小型蓄水工程，拦截了大量的上游来水，无法满足陡河水库的用水要求。
　　2、引滦水水质下降
　　滦河流域内，潘家口、大黑汀水库上游城镇的工业废水和生活污水基本没有经过处理，直接排人河道，加上化肥、农药大量使用，导致滦河水资源污染日趋加重。在枯水期，潘家口水库人库水量水质明显下降，有时上游断面达到V类水以下标准，对引滦水质造成极大的威胁。
　　3、电厂温排水导致水库温度升高
　　陡河陡河电厂以陡河水库作为冷却池。陡河水库年均水温19.3℃，比自然水体高2.1℃。水体增温能增温一方面促进有机物的分解，使水中无机盐浓度增高，同时又使水中溶解氧下降，增加底泥中N、P的释放；另一方面使水中的浮游植物繁殖加快，数量、生物量明显增加，尤喜温的蓝、绿藻等异常增加易形成水华。水体的富营养化对水体使用功能将产生许多不利影响。如大量水华分解时会产生毒素并大量耗氧，危害水生动物生存，甚至造成冰封期鱼类窒息死亡。
　　4、底泥积累
　　大量营养物质从上游进入水库，流速降低，大部分污染物质便随着泥沙沉降下来，进入底泥。污染物质（包括氮、磷）又逐渐从底泥中溶解出来，进入水中，从而构成了水库的“内源污染”。陡河水库水深仅为3m左右，风生流是面大水浅型水库的主要掺混动力。在风生流的作用下，水库内水体能够充分掺混，有利于库内水体、大体与底泥之间的物质交换，有利于底泥中的污染物质进入水体。
　　二、陡河水库水质灾害评价
　　陡河水库自身蓄水能力较小，主要依靠引滦河水，承担着唐山市工业、农业、居民生活用水及防洪的水库。由于滦河流域经济的发展，滦河承纳的污染物质逐年增加，从而引滦水质较过去恶化。由于自然气候条件的变迁，滦河可供给的水资源量明显减少，陡河水库蓄水的保障率下降。因此在干旱时期，陡河水库难以从滦河调水补给，水库水量减少，营养物质浓度升高。加上陡河电厂的温排水的温升效应，陡河水库常年平均水温高于自然水体，从而导致水库藻类生长繁殖加速。目前，陡河水库营养物质含量处于中营养水平，接近富营养水平。库内生长的藻类也基本具备了富营养化藻类种群的特征，因此，陡河水库存在藻类爆发水质灾害的可能。
　　三、预防陡河水库水质灾害的技术措施
　　1、外流引水稀释和冲刷
　　采用外流引水对陡河水库进行稀释和冲刷，可以有效地减少污染物的浓度和负荷，可以减少水体中藻的浓度。我国南京玄武湖、杭州西湖以及昆明滇池内海，都采用外流引水进行稀释和冲刷。
　　外流引水稀释和冲刷可以加快水库水的更新，将长期贮存在底泥中的污染物质引出水库，并且可以促进水的混合，使得藻类在水库内上下混合，减少藻类接受阳光的机会，抑制藻类过度生长。陡河水库可以利用引滦水对水库进行稀释和冲刷，在引滦水不足的情况下，可以考虑调引沙河水或者优质矿井水。
　　2、磷的沉淀和钝化
　　湖泊水库内内源性的磷对于藻类过度生长具有举足轻重的作用，尤其对于浅层湖泊。陡河水库30%的磷来自于底泥释放。磷的沉淀与钝化的目的是通过沉淀去除水体中的磷，通过钝化延缓内源性磷从底泥中释放出来。
　　加入铝盐沉淀技术发挥作用较快，效果明显，但是难以发挥长效作用，因此一般可以作为临时措施使用。如果将大量的氢氧化铝投加覆盖在底泥表面，就可以随时吸附任何从底泥中释放的磷，可以发挥钝化作用。通过这种途径，内源性的磷可以在比较长的时期内得到抑制。例如美国威斯康星的几个湖泊在20世纪70年代早期采用铝盐钝化处理，10年后水质出现了很大的改善。
　　3、底泥疏浚
　　从湖泊底泥最富磷的表层释放的磷是最多的，因此把这层底泥挖掉是去除磷最有效的最直接的方法，并且挖掘底泥还可以加深湖泊，去掉其他内源性的污染。底泥疏浚能够彻底去除积累在其中的污染物质。在疏浚过程中，需要注意防止底泥泛起，导致大量污染物质进入水体，并且应该注意底泥的合理处置，防止二次污染。
　　通常疏浚底泥的费用要比投加明矾（絮凝剂）要高得多，而且会使底泥中的污染物有一个充分向水体溶解的过程，因此大型湖泊较少使用。
　　4、底泥氧化
　　底泥氧化能够氧化其中的有机物，脱氮，将亚铁转化为氢氧化铁，使磷与氢氧化铁紧密结合起来，氧化深度达10-20cm，达到控制内源性磷的目的。
　　常用的药剂包括硝酸钙、氯化铁和石灰。硝酸钙用来作为电子受体，强化脱氮过程。氯化铁用来与硫化氢反应，形成更多的氢氧化铁，提高对磷的钝化效率。石灰用来提高pH值，促进微生物脱氮的过程。
　　底泥氧化可以视为一种代替铝盐钝化的技术。因为铝盐仅仅被施加在底泥的表面，而底泥氧化药剂是注入底泥内部，钝化效果更加长久，而且对水体生物的影响较小。 　　5、生态控制技术
　　生态控制技术是利用水生生物之间的生态关系，将水生生物数量控制在一定范围之内。这种技术可以避免施用药物所产生的副作用和使用机械所需要的高成本，而且具有比较长期持久的效果。当然，这种技术也存在引入危险物种的风险。因此，在对湖泊进行生态控制技术之前，应该进行水体生态调查。常用生态控制技术主要包括以下几类：
　　（1）水生植物的种植和收割
　　多种水生植物能够有效地吸收水中氮磷等污染物质，抑制藻类的繁殖，常见的植物包括芦苇、菱角、凤眼莲、茭白、水花生、水葫芦等。有研究表明，利用水葫芦在两周的时间内，可以使富营养化湖水TP从3.89mg/L降低到0.8mg/L，TN也得到较好的去处。但是如果水葫芦不能得到及时收割，可能会加大水体富营养化程度。因此，当采用水生植物方法，必须及时收割水生植物。通过收割，可以去除多余的或者不需要的水生植物，控制水生植物可能对环境产生的不利影响。
　　（2）放养鱼类
　　国内外实践证明，适当放养经过选择的鱼类，可以有效地控制藻类和其他水生植物的繁殖。在我国武汉东湖放养鲢鱼、鳙鱼，放养密度大于50g鱼/m3，能够有效地控制东湖藻类的生长。在美国，一些湖泊放养草食性鱼类，能够以藻类为食，控制藻类生长。这些草食性鱼类生长速率快，约为2.7kg/a，能够使用多种藻类，一天可以使用相当于自身体重数量的藻类，而且能够适应变化的环境条件，例如温度从1～39℃，能够在溶解氧低至0.32～0.60mg/L的水中生存。
　　放养鱼类也可能产生一些副作用，例如可能破坏有益的水生植物、改变原有的水生动植物群落，从而导致藻华的发生。另外，如果放养的鱼种类或者数量不合适，反而可能进一步水体富营养化的水平。因为这些鱼类通过消化和代谢行为，排泄富营养化物质。
　　（3）植物化感作用抑制藻类生长
　　植物化感作用是通过向环境释放化学物质而实现的，这些起作用的化学物质称为化感物质。植物化感物质主要是植物次生代谢物质，它们分布于植物的根、茎、叶、花、果实或种子中。利用干植物体直
　　接施入水体来抑制藻类已经有应用实例。1994年美国水生植物管理中心将浓度约50 g/m3的大麦秸秆直接投入富营养化水体抑制藻类，并取得了成功。
　　近年来，水生植物对藻类的化感抑制作用的發现，使化感作用开始应用于富营养化水体藻类控制领域，相关研究已受到国内外的关注。抑藻水生植物普遍存在于水体中，容易获得、栽种或移植，且数量丰富。将化感物质应用于藻类控制具有良好的应用前景。
　　四、 结论
　　陡河水库是一座以防洪为主、兼顾工农业用水的综合性水库，同时是唐山市唯一的地表水供水水源地。陡河水库库容小，库深浅，是一座面大水浅型水库。由于引滦水质下降，水量难以保障，加上陡河上游来水受工业点源和农村面源的影响大，水库营养盐类含量出现升高趋势，同时接受电厂的温排水，水温较高，这都为藻类的生长繁殖提供了条件。
　　根据陡河水库的类型特征、营养状态等因素，应通过采取严格的技术措施可以控制水质灾害的发生。可用措施主要包括外流引水稀释和冲刷、磷的沉淀和钝化、底泥疏浚、底泥氧化和生态控制等，但以上措施具有其应用局限，因此应当根据实际情况综合采用各种措施。
　　作者简介：
　　王学良，1981年7月生，河北省滦县人，助理工程师，主要从事建筑与水利工程建设。