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蓝藻之殇:勿忘2007年无锡水污染事件(一) 精选

已有 8132 次阅读 2017-3-12 09:25 |系统分类:科普集锦|关键词:蓝藻水华,太湖,2007年无锡水污染事件,污水团,厌氧分解,梅梁湾,贡湖水厂,浙江富春江,云南洱海,千岛湖

   十年前(2007年5月),在梅梁湾和贡湖湾交界的贡湖水厂发生了震惊中外的取水口水源水污染事件,造成了严重的社会影响。蓝藻被认为是这次水污染事件的元凶。遗憾的是,即使是今天,太湖蓝藻水华的威胁并未比10年前有所缓解。全国各地的蓝藻旋风似乎有愈演愈烈之势,云南洱海的蓝藻水华正在步入常态化。去年盛夏,在浙江的富春江中,延绵数十公里长的蓝藻水华实在令人震惊(下图)。按现在的趋势发展下去,浙江千岛湖的失守也不会遥远,因为那里的养分和蓝藻也在不断聚集之中。从大气的雾霾到水的绿“霾”,我们必须敲响警钟。在无锡水污染事件即将迎来十周年之际,解密那段大多数人并不确切知晓的历史过程,可为我们今天提供借鉴。


2016年8月,在浙江富春江中延绵数十公里长的蓝藻水华


一步步沦陷的云南洱海,蓝藻正在步入常态化


   太湖的水污染事件并不罕见。20世纪90年代以来,太湖曾多次(1990年、1994年、1995年、1998年)发生饮用水污染事件,都集中在北部湖区主要是梅梁湾的水厂,发生在盛夏(7月或8月)。

一、水厂基本概况—贡湖水厂是无锡市的主要供水水源,日供水量为110万吨

无锡市的饮用水全部取自太湖,共有6个水厂,总取水量约占太湖取水总量的60%。贡湖水厂是无锡市的主要供水水源,日供水量为110万吨;无锡市的另外两个水厂—小湾里水厂和锡东水厂的取水口,分别是位于梅梁湾和贡湖湾,日供水分别为60万吨和20万吨。贡湖水厂、小湾里水厂和锡东水厂的位置图如1所示。贡湖水厂取水口离岸距离仅有约300 m,锡东水厂取水口离岸距离达到2 km

太湖贡湖湾为太湖东北部的一个大湖湾,面积约120平方公里。贡湖水厂水源地位于太湖东北部梅梁湾与贡湖湾交界之处,水厂向东的湖岸带内侧分布有窄长的芦苇带,芦苇带宽度一般有几十米,其间还分布有若干废弃的港湾。


1贡湖水厂位置示意图

Fig.1 Map for the location of Gonghu Waterworks


2 锡东水厂取水口(摄于2007724

Fig.2 Water intake of Xidong Waterworks (phototaken on July 24, 2007)

二、水污染事件取水口主要水质变化过程—DO0NH3-N→5 mg/L, TN→11 mg/LTP→0.5mg/L

20074月底,太湖西北部湖湾梅梁湖等出现蓝藻大规模暴发。根据水利部太湖流域管理局对小湾里水厂、锡东水厂、贡湖水厂水源地的监测,56叶绿素a含量在小湾里水厂水源地最高(259 μg/L,贡湖水厂水源地次之(139 μg/L,锡东水厂水源地为53 μg/L,叶绿素a在太湖西北部湖湾全部超过40 μg/L(叶建春2007

5月中旬,蓝藻在梅梁湖等湖湾进一步聚集,分布范围不断扩大。516太湖梅梁湖犊山口水质变黑,漫延并波及小湾里水厂,致使小湾里水厂于22日停止供水。现场监测发现,小湾里水厂水源地附近蓝藻大量死亡,水质发黑发臭,并逐步向梅梁湖湾口蔓延。根据贡湖水厂水质自动监测站的资料(34),可以看出:

TN527开始从不到4 mg/L开始急剧上升,次日接近11 mg/L,至618-10 mg/L之间高位波动;

NH3-N也是从27日开始从约0.3 mg/L的水平急剧上升,31日达到最高(5 mg/L),62日下降到约0.6mg/L,后又出现一个小峰值(最高约2.2 mg/L),68才重新下降到<0.5 mg/L的水平;

TP 26日从约0.1 mg/L的水平开始上升,31日达到最高(约0.5 mg/L),62日下降到约0.1 mg/L的水平,后与NH4-N类似,又出现一个小高峰(最高约0.3 mg/L),66以后,重新回到约0.1 mg/L的水平;

DO27日的约6 mg/L急剧下降,次日接近0 mg/L,至610 mg/L附近波动;后很快回升。

pH值变化不大,仅略有下降,约1个单位;

CODMn的变化没有明显规律。

总体来看,高TN和厌氧状况持续了约4天时间,高NH4-N的时间更短,约2天,但是与正常水平相比,NH4-N的上升幅度最大(约达16倍),DO的下降幅度最大(60 mg/L),TP上升了约5倍,TN上升了约4倍。

为何会出现NP浓度的异常波动?贡湖水厂临近水域蓝藻的大量堆积、腐烂及厌氧分别形成的污水团,在某种动力学机制的作用下,进入并滞留在取水口可能是最可能的解释。NH3-N的急剧上高可能起因与大量的腐烂蓝藻的分解导致的厌氧环境。


3 2007510610日期间,贡湖水厂水质自动监测站CODMnpHDOTN的变动(引自叶建春2007

Fig.3 Variation of CODMn, pH, DO and TN in the lakewater at the automatic monitoring station of Gonghu Waterworks in Lake Taihufrom May 10 to June 10 in2007 (cited from Ye 2007)

4 2007510610日期间,贡湖水厂水质自动监测站NH4-NTP的变动(引自叶建春2007

Fig.4 Variation of NH4-N and TP in thelake water at the automatic monitoring station of Gonghu Waterworks in Lake Taihufrom May 10 to June 10 in2007 (cited from Ye 2007)

南京地理与湖泊所的研究人员于2007 61日下午的调查发现,在贡湖水厂取水口附近,仍然漂浮着许多腐烂发臭的水华团。通过对当日在取水口附近6个样点(5)采集的水样进行的化学分析表明,TNTPChl-a浓度以5号和6号样点为最高,特别在5号点水样中分别高达23.4 mg/L1.05 mg/L980 μg/L6号点水样中的TPChl-a含量也分别超过0.9mg/L500 μg/L;这些值比太湖常规监测值高出许多倍,也就是说,靠近沿岸带的芦苇荡中的TNTPChl-a浓度远远高于取水口附近(秦伯强等2007,朱广伟等,未发表手稿)。


5 200761贡湖水厂取水口附近采样点示意图(朱广伟等提供)

Fig.5 Map for the sampling sites near water intakeof Gonghu Waterworks on June 1, 2007 ( from Zhu et al.)

   20075月至7月期间,太湖梅梁湾和贡湖湾四个水厂的主要水质指标(DONH4-NTP)的变化如6所示。贡湖湾内的锡东水厂和金墅湾水厂的主要水质指标稳定,没有出现大的波动,未出现水质污染事件。梅梁湾出现水质异常的时间早于贡湖水厂,有些指标(如NH4-N)异常波动持续的时间更长。


6 20075-7月期间,太湖梅梁湾和贡湖湾四个水厂取水口DONH4-NTP的变化(引自叶建春2007

Fig.6 Variation in the concentrations of DO, NH4-Nand TP in the water intakes of four  waterworks in Meiliang and Gonghu Baysof Lake Taihu (cited from Ye 2007)

三、水污染事件的社会影响—无锡市70%的水厂水质被污染,影响到200万人口的生活饮用水

2007528晚,污水团进入贡湖水厂,自来水恶臭难当,不仅不能喝,连洗澡都不能用,手沾一下那臭水,臭味半个小时都散不去。29日,抢购矿泉水的狂潮开始,各大超市里的纯净水被一抢而空,据一个无锡市市民回忆,他从5点半下班,跑了6个超市,在人群里挤了三个小时,最后只抢到了5大桶水。街边的小贩们乘机肆意拉抬瓶装水和桶装水价格,造成严重社会影响。30日上午,无锡市很多公司就已经开始放假。同时,中央电视台、新浪等都报道了无锡自来水变臭的消息,无锡臭水事件开始受到全国关注。无锡市除锡东水厂之外,其余占全市供水70%的水厂水质都被污染,影响到200万人口的生活饮用水。


7 530忍受着来自被污染自来水散发出的刺鼻异味的无锡市居民(图片引自新华社)

Fig.7 AWuxi citizensuffering from pungent odour from contaminated potable water


8 无锡超市的饮用纯净水被抢购一空

Fig.8 Bottled pure water was sold out in the supermarketof Wuxi City


9 530,无锡市市民在一处净水站排队等待灌水

Fig.9 Citizens were waiting in line forbarreled pure water  

太湖梅粱湾由于污染严重,于1990年7月、1994年7月、1995年7月和1998年8月由于蓝藻大爆发、湖水发臭引发了4次突发性水污染事件,致使自来水厂停产,经济损失数十亿元(朱喜和张扬文2002)。

1990年7月下旬,由于蓝藻大量繁殖,数量过多,在太湖北部沿岸曾形成厚达0.5m的藻类聚集层,以五里湖和梅梁湖作为无锡市水源水的梅园水厂、马山水厂、疗养院水厂等自来水厂,因阻塞沙滤,日产量锐减,自来水质量也大大下降,水色呈淡绿色,且有浓臭的藻腥味。当时正值高温季节用水高峰期,全市30余万城市居民用水困难。由于自来水减产,不得不迫使116家工厂企业自8月23日起分批停产,造成严重经济损失和恶劣的社会影响(金相灿等1995)。

1994年7月,整个无锡湾和西北湖区约120 km2的湖面,全部被绿色油漆似的蓝藻层覆盖。无锡梅园水厂、马山水厂取水口长期为一大片蓝藻所包围,水质腥臭。同时,西南风把平均水深仅两米的太湖底泥翻搅起来,腐烂的太湖底泥和水体混合在一起,引发了供水危机,当无锡市民拧开水龙头时,流淌出浑浊而又腥臭的污水。

但是,2007年5月的贡湖水厂水污染事件在危害范围和程度上均超出以往历次,这次危及到无锡市区70-80%、超过250万人口的饮用水安全和部分工业用水。1990年,江南地区普遍使用深水井,尽管工厂停产,但居民的生活用水可以得到一定的供给。最近,因为苏州等地出现的严重地面下沉,江南地区所有的深水井都被勒令封闭,因而失去了备用水源,使这次危机的影响更深。

   

四、水污染事件中的图片记录—贡湖水厂水源保护区及附近水域以及太湖沿岸,蓝藻堆积之深、腐烂和恶臭程度之严重,让人触目惊心

一些网友或记者于2007530-31日从贡湖水厂水源保护区(10)及附近水域(11、图12)或太湖沿岸(13、图14)拍摄到许多蓝藻水华的图片,有些地方蓝藻堆积之深、腐烂和恶臭程度之严重,让人触目惊心(如13!这些高度腐烂和散发出剧烈恶臭的蓝藻可能就是制造污水团的元凶!


10 2007530在贡湖水厂取水口附近的蓝藻水华(引自东林书院网站上笔名为“爱琴海的珍珠”的市民)

Fig.10 Cyanobacterial blooms near the water intakeof Gonghu Waterworks on May 30, 2007 (cited from a citizen with a pen name of Penelopin the web of Donglin Academy)


11 2007530在贡湖水厂取水口附近的蓝藻水华(引自东林书院网站上笔名为“爱琴海的珍珠”的市民)

Fig.11 Cyanobacterial blooms near the water intakeof Gonghu Waterworks on May 30, 2007 (cited from a citizen with a pen name of Penelopin the web of Donglin Academy)


图12 2007年5月31日,无锡市贡湖水厂的工作人员在取水口附近水域打捞蓝藻(引自新华社)

Fig.12 Worker were artificially collectingcyanobacterial blooms near the water intake of Gonghu Waterworks on May 31,2007 (cited from Xinhuanet)


13 2007530在太湖边堆积的蓝藻水华

Fig.13 Accumulation of cyanobacterial blooms nearthe shore of Lake Taihu on May 30, 2007


14太湖的蓝藻水华(引自笔名为“公主坟DE猫咪森林”的作者于2007531发表在网络的文章,http://www.xici.net

Fig.14 Cyanobacterial blooms in Lake Taihu (cited from a web article published on May31, 2007,  by an author with a pen name of Maomi Forestry of Princess Tomb, http://www.xici.net)

五、水污染事件1个半月后的现场调查—贡湖水厂东部沿岸的芦苇和港湾中仍然堆积有大量腐烂发臭的蓝藻

笔者于2007724对贡湖水厂东部沿岸进行了实地考察,发现在芦苇丛(图)和港湾中仍然有大量堆积腐烂的蓝藻(15、图16)。尤其是在一些废弃港湾中高度腐烂的蓝藻散发出一种扑鼻而来的难以忍受的恶臭味,而一些以船为生的渔民竟然还能生活在这样的环境中!


15太湖贡湖湾北岸岸边芦苇丛中的蓝藻水华

Fig.15 Cyanobacterial blooms in reed near the northshore of the Gonghu Bay in Lake Taihu



16 贡湖北岸港湾中堆积的腐烂发臭的蓝藻

Fig.16 Decaying cyanobacterial blooms with odour insmall bays of the north shore in Gonghu Bay of Lake Taihu

六、人工捞藻行动—领略太湖蓝藻的一片“风光”,一场惨烈的“人—藻”大战!

   贡湖水污染事件发生后,各级政府动用了大量人力和财力,在太湖进行了大规模的人工和半机械捞藻和吸藻。在炎热的夏天,农民门不得不忍受着十分强烈的蓝藻腥臭味,捞起的蓝藻再通过机械运送到太湖岸边的洼地,任其自然腐烂分解,偶尔也看到一些士兵肩挑着木桶,进行蓝藻藻奖的运送(17、18、图19、图20)。当我在现场拍摄这些照片的时候,遇到一些高度腐烂的蓝藻,其散发出的恶臭简直快要让人窒息!

620,当我询问几个捞藻的乡亲时,他们告诉我他们那儿的蓝藻可堆积到很人可以在上面走的厚度。我当时暗地里想这未免也太夸张了吧!可是,724,在贡湖北岸的一个堆满了蓝藻的港湾岸边,当我踏上了一块木制的跳板,稍微晃了一下,我再仔细一看,原来这个跳板就架在蓝藻上,可能是这个地方的蓝藻不断的堆积,形成了厚厚的蓝藻层,由于蓝藻的浮力很强,上面的蓝藻不断地被晒干,下面的还在不断累积,天长日久下来,这个蓝藻层厚得几乎可以承受得起人的重量!

从这些图片,使人领略到太湖蓝藻的一片“风光”,所见到的蓝藻藻浆的浓厚程度令人十分震撼!2007年夏天,在太湖上演了一场多么惨烈的“人—藻”大战!我嘲笑自己像一个战地记者!


17参与太湖蓝藻收集的农民和士兵(上图摄于2007724,下图摄于2007620

Fig.17 Farmers and soldiers in artificiallycollecting cyanobacteria in Lake Taihu (upper photo takenon July 24, 2007, lower photo taken on June 20, 2007)



18 正在收集太湖蓝藻的农民(摄于2007620

Fig.18 Farmers in artificially collecting cyanobacteriain Lake Taihu  (photo taken on June 20, 2007)



19 机械将收集的太湖蓝藻注入岸边附近的洼地中(摄于2007620

Fig.19 Amachine in transporting cyanobacteria collected into a billabong near Lake Taihu (photo taken on June 20, 2007)



20太湖岸边蓝藻堆积地中正在腐乱的蓝藻(摄于2007620

Fig.20 Decaying cyanobacteria in a billabong near Lake Taihu(photo taken on June 20, 2007)

结语

位于梅梁湾和贡湖湾交界之处的贡湖水厂是无锡市的主要供水水源,日供水量为110万吨。2007527开始受不明污水团侵袭,水质恶变:DO0NH3-N→5 mg/L, TN→11 mg/LTP→0.5mg/L28日晚,贡湖水厂供应的自来水恶臭难当,不仅不能喝,连洗澡都不能用。无锡市除锡东水厂之外,其余占全市供水70%的水厂水质都被污染,影响到200万人口的生活饮用水。

在此次水危机过程中,TN和厌氧状况持续了约4天时间,高NH4-N的时间更短,约2天,但是与正常水平相比,NH4-N的上升幅度最大(约达16倍),DO的下降幅度最大(60 mg/L),TP上升了约5倍,TN上升了约4倍。

水污染事件中的图片记录来看,贡湖水厂水源保护区及附近水域以及太湖沿岸,蓝藻堆积之深、腐烂和恶臭程度之严重,让人触目惊心。水污染事件1个半月后的现场调查显示,贡湖水厂东部沿岸的芦苇和港湾中仍然堆积有大量腐烂发臭的蓝藻。

贡湖水污染事件发生后,各级政府动用了大量人力和财力,在太湖进行了大规模的人工和半机械捞藻和吸藻。2007年夏天,在太湖上演了一场惨烈的“人—藻”大战!


主要参考:谢平。太湖蓝藻的历史发展与水华灾害。科学出版社,2008,北京(http://wetland.ihb.cas.cn/lwycbw/qt/)



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