2003年3月下旬东湖水质发生了异常现象为红色,为找到水质明显变化的原因,我们通过及时布点取样分析,确认东湖发生了“赤潮”,并找出了污染源头。通过跟踪监测,了解了多甲藻的变化趋势,并提出管理建议。
赤潮——一般是在近海海域某些藻类过量增殖使水色变红,发生腥臭气味。淡水湖泊中极少发生赤潮。
东湖是我国面积最大的城区内湖泊,它风景秀丽,湖光山色,环境宜人。是国家4A级重点风景名胜区。也是武汉市主要的风景旅游景点。东湖原为敞水湖,湖水受长江水位的制约,自从落步嘴泵站建成后,东湖由天然湖泊变为人工控制的内陆水体,全湖水位相当平稳,成为长江中下游一个典型的半封闭式的浅水型湖泊。东湖水系汇水面积约190平方公里,湖水面积34.59平方公里,湖岸线全长111.5公里,最大宽度8.1公里,平均宽度2.9公里,湖水平均深度2.2米,最深处达6米。
从2003年开始,2003年3月下旬、2004年4月中旬、2005年4月上旬东湖水域先后三次发生颜色异常现象,每次东湖湖水均成片呈红褐色,有腥臭味。此现象从开始监测东湖水域(1986年)以来从未出现,引起省、市环保局高度重视。为此我们进行了大量的调查监测分析工作。
一、监测分析过程
1、常规监测点位与结果分析。从1986年开展东湖生物监测工作以来,历年监测点位情况布点分为水果湖、郭郑湖(磨山)、汤菱湖、庙湖、鹰窝湖五个点位。东湖中浮游藻类一直是以兰绿藻为主。近年东湖常规生物监测浮游藻类监测结果见表一,监测点位示意图见图中

2、水质异常时监测点位与结果分析。首先按历年监测点位情况布点分为水果湖、郭郑湖(磨山)、汤菱湖、庙湖、鹰窝湖五个点位。对上述五个点位进行同步采样监测分析。发现庙湖、后湖浮游植物种类与往年同期相比无明显变化;而在郭郑湖水系、汤菱湖均发现藻类种类与往年同期有明显的变化,原来以蓝藻、绿藻、硅藻为主体的种类群落,改变为以甲藻为主要种类群,其余藻类为次要种类群,通过分析,发现引起东湖水域湖水呈红褐色,有腥臭味的异常现象,经鉴定确认为是甲藻门中的多甲藻(Peridiniaceae)过量增殖引起的。由此,东湖水域发生的异常现象可确定为“赤潮”。
通过常规布点监测结果分析,结合对历年来浮游藻类数据分析,东湖五点位,很少见甲藻即便某些点位出现甲藻,其数量也低于1%,据有关资料介绍多甲藻大多数为海产种类,淡水种类很少。东湖水域发生的异常现象可确定为不是突发污染物排放。如为突发污染物加重引起该次多甲藻大量繁殖,为何污染严重的庙湖未见甲藻大量生长。
3、周边调查及梯度布点。我们对出现异常现象状况的水域予以重视,于是对东湖周边进行调查、了解,多甲藻大多数为海水种类、淡水种类很少,结合周边与海洋种类有关的水源地,多次有选择的进行采样,分析,鉴定并重新按梯度布点,调查监测结果见(表二),监测点位示意图见图中

根据以上监测结果分析:
1)东湖历年来的监测结果罕见多甲藻,仅见角甲藻。
2)东湖周边仅有某沙滩浴场,某海洋馆与海洋种类有关的水源地,某沙滩浴场为开放式,且经营多年,近几年监测东湖各点位未发现多甲藻大量繁殖。其周边多甲藻量也不多。某沙滩浴场于此次“赤潮”无关。
3)
某海洋馆头一年(2002年9月)刚刚开业。并且数据分析结果呈梯度分布,最接近海洋馆的梨园游泳池外甲藻量最高。与湖水隔开的游泳池内未见甲藻。
4、海洋馆内及周边水质监测。由以上监测分析结果,我们又对某海洋馆周边及内部调查人工海水的循环使用情况及可能流向进行监测布点。
在海洋馆内发现“人工海水”非常清洁,但海洋馆内“人工海水”初始圆柱鱼池水、尾水、及排口均发现有极少量多甲藻种类,在最接近排口的东湖水域却发现非常丰富的多甲藻种群(绝对优势种群)。由此说明该次“赤潮”有可能与海洋馆有关。我们认为该次“赤潮”的源头不排除是海洋馆内少数寄生在鱼类及无脊椎动物体内的多甲藻。可能该物种随海洋馆排出的水(水色为无色透明)在东湖这种污染水体中的适宜条件下,多甲藻进行了大量繁殖,使东湖现有的生态物种平衡遭到破坏。
5、污染源点的出现。我们根据以上分析结果,针对某海洋馆内部进行全方位调查,对其海水部分的新水、尾水、原料海水晶的去向等进行调查。最后终于发现,多甲藻出现的源途。由于某海洋馆在提供“人工海水”时,是使用的海水晶,为节约成本,这部分人工海水是不对外排放的。内部加工后进行循环使用,最后部分废弃的尾水,也不放弃,而是将其抽上屋顶重新晒制海水晶。在这个过程中,由于没有采取很好的措施,致使遇到大到暴雨时,这部分晒制过程中的尾水就直接排入郭郑湖中,其中尾水中一部分多甲藻孢子就流向湖中,由于没有天敌的制约,在环境适宜的条件下激剧增殖。由于汤菱湖、水果湖与郭郑湖是直接连通的。致使全湖大面积发生“赤潮”
二、趋势分析
由于春季温度适宜又是多甲藻的繁殖季节,所以从2003年3月下旬开始至2004年4月中旬、2005年4月上旬东湖水域连续三年发生“赤潮”。2004年、2005年结果见(表三)

从连续三年发生“赤潮”的现象来看,“赤潮”的影响逐年减弱,至2006年东湖未发生“赤潮”。说明东湖水域水生生物达到新的生态平衡。
三、结论与建议
1、2003年4月、2004年3月、2005年3月东湖水质异常现象为“赤潮”。
2、“赤潮”发生的原因系某海洋馆尾水中的一部分多甲藻孢子因暴雨造成溢出进入东湖而引发的,即由外来物种的入侵引起的。
3、由于“赤潮”中甲藻细胞密度很大。藻体死亡后,滋生大量腐生细菌,细菌的分解作用使水体中溶解氧急骤降低,并产生有毒物质,加之多甲藻能分泌毒素,所以“赤潮”发生后往往造成水生生物的大量死亡。由于此次“赤潮”为初次出现,湖水有一定的承受能力,产生的毒素还不足以使水生生物致命。
4、东湖水域水生生物在经过3年的“赤潮”以后,逐渐形成新的生态平衡。
5、“赤潮”的暴发,危及了东湖脆弱的水生生态平衡,应引起有关部门的高度重视。对项目的引进也应该考虑对环境的影响,并加强管理。
(作者单位:武汉市环境监测中心站)
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