赣江蓝藻水华现状与成因分析
一、引言
赣江作为江西省最大的河流,是长江主要支流之一,全长 766 公里,流域面积 8.35 万平方公里,被誉为江西的 "母亲河"(65)。近年来,受多种因素影响,赣江部分流域出现了蓝藻水华现象,对当地的生态环境和居民生活产生了一定影响。2025 年夏季,赣江蓝藻问题尤为突出,引起了社会各界的广泛关注。本报告旨在深入分析赣江蓝藻现状、形成原因及影响因素,为制定科学有效的防控策略提供参考。
二、赣江蓝藻现状分析
2.1 发生频率与分布特征
近年来,赣江蓝藻问题呈现出发生频率上升、分布范围扩大的趋势。根据 2025 年最新监测数据,赣江蓝藻水华主要集中在中下游河段,特别是在南昌段、吉安段等城市近郊区域。南昌市生态环境局 2025 年 7 月发布的水质报告显示,赣江南昌段监测的 16 个断面中,生米、昌邑和吉里由 Ⅱ 类下降为 Ⅲ 类,其他断面水质保持不变(91),表明这些区域的水质状况已出现明显变化。
(照片提供ZRF,2025年8月28日南昌湖)
赣江蓝藻水华的发生具有明显的季节性特征,主要集中在每年的 6-9 月高温季节。2025 年 7 月,南昌地区平均气温达到 29.5℃-30.5℃,平均高温日数为 14-16 天,较常年同期略偏多,月极端最高气温达到 37℃-38℃,局部可达 39℃-40℃(59)。这种高温天气为蓝藻的快速繁殖提供了适宜的环境条件。
(2025年7月7日心安湖)
在空间分布上,赣江蓝藻呈现出明显的 "聚集性" 特征,主要集中在水流缓慢的河湾、水库回水区域以及城市附近的支流入口处。例如,南昌段的八一桥到朝阳桥之间、吉安段的赣江支流入口处等区域,是蓝藻容易聚集的区域。
2.2 蓝藻种类与群落结构
根据最新研究,赣江流域的蓝藻种类主要包括微囊藻属、聚球藻属、蓝菌属、鱼腥藻属等,其中以微囊藻属为主导(52)。这些蓝藻在适宜的环境条件下能够快速繁殖,形成肉眼可见的蓝绿色浮沫,覆盖在水体表面。
赣江浮游植物群落结构也发生了明显变化。研究显示,近年来赣江中下游浮游植物物种 (属) 数有所下降,丰富度、均匀度等也较早期调查结果低(29)。这种群落结构的变化表明赣江生态系统的稳定性正在受到威胁。
2.3 对生态环境与人类健康的影响
赣江蓝藻水华已对当地生态环境和居民生活产生了多方面影响:
水质恶化:蓝藻大量繁殖导致水体透明度降低,溶解氧含量下降,水体 pH 值升高,形成富营养化状态。2025 年 7 月监测数据显示,鄱阳湖南昌湖区水质为轻度污染,主要污染指标为总磷,超标 0.4 倍,综合营养状态指数为 55.0,处于轻度富营养状态(91)。
生物多样性受损:蓝藻水华抑制了其他水生植物的光合作用,导致水生植物群落结构单一化。同时,水体溶解氧的下降也对鱼类等水生动物的生存造成威胁。研究表明,赣江浮游动物种类减少较大,底栖动物也减少近一半(65)。
饮用水安全风险:赣江是南昌等城市的主要饮用水源,蓝藻水华直接威胁供水安全。2025 年夏季,有市民反映 "自来水有点异味",这与蓝藻在取水口附近泛滥有关(4)。
旅游与景观价值降低:蓝藻水华形成的绿色浮沫覆盖水面,散发出难闻气味,严重影响了赣江的景观价值和旅游吸引力。然而,值得注意的是,南昌市政府近期开发的 "两滩七湾" 天然泳场项目,通过科学管理,在一定程度上缓解了这一问题(76)。
经济损失:蓝藻水华对赣江流域的渔业、旅游业等产业造成了直接经济损失。同时,治理蓝藻水华也需要投入大量资金,增加了社会成本。
三、赣江蓝藻成因分析
3.1 水体富营养化是蓝藻爆发的物质基础
水体富营养化是蓝藻爆发的根本原因,而氮、磷等营养盐的过量输入是导致水体富营养化的主要因素。
氮磷来源分析:
农业面源污染:赣江流域农田地表径流中的氮磷是主要污染源。研究表明,赣江流域某典型水源水库中,64.45% 的总氮来源于上游稻田流失的氮肥,其次为上游山区土壤氮流失 (14.08%) 和大气沉降 (12.35%),而生活污水的贡献率仅为 9.12%(28)。赣江流域农田地表径流中氮磷的迁移规律研究表明,不同土地利用类型对地表径流量与氮、磷流失量有显著影响(16)。
生活污水排放:随着城市化进程的加速,生活污水的排放量不断增加。尽管南昌市近年来大力推进雨污分流工程,但在暴雨季节,大量雨水的涌入使得本已超负荷的城市污水收集管网面临更大压力,极易发生溢流,加剧了 "跑冒滴漏" 的风险(17)。
工业污染:赣江流域的工业污染源主要包括化工、电子信息、电力、生物医药、冶金、造纸印刷等行业(14)。这些行业排放的废水中含有大量的氮磷等营养物质和有机污染物。
氮磷浓度与比例对蓝藻生长的影响:
研究表明,当总磷与总氮浓度分别超过 0.01 mg/L 与 0.15 mg/L 时,蓝藻水华就可能暴发(52)。其中磷被认为是影响藻类生长及水华暴发的主要限制因子。当总磷浓度低于 0.03 毫克 / 升时,蓝藻成为优势种的概率低于 10%;当浓度接近 0.1 毫克 / 升时,概率可达到 80%(52)。
氮磷比也是影响蓝藻生长的重要因素。一般而言,蓝藻容易在 N/P 比小于 29 的湖泊中形成优势(52)。赣江流域的氮磷比状况需要进一步监测和分析。
3.2 气候条件为蓝藻生长提供了适宜环境
气候条件是影响蓝藻生长和水华形成的重要因素,特别是在高温季节。
温度影响:蓝藻喜高温环境,大部分蓝藻的最适生长温度是 25℃-35℃,当水温达到 24℃及以上时,蓝藻易成为优势种暴发(52)。2025 年夏季,南昌地区平均气温达到 29.5℃-30.5℃,平均高温日数为 14-16 天,极端最高气温可达 38℃-40℃,局部可达 41℃(59)。这种高温环境为蓝藻的快速繁殖提供了理想条件。
光照强度:蓝藻对强光有较强的适应能力,能够合成 "防晒物质" 在强光照下生存。2025 年夏季,南昌地区降水偏少,日照时间长,为蓝藻的光合作用提供了充足的光照条件。
降水与风速:持续性的或大量降水会对藻密度产生稀释作用,不利于形成蓝藻水华(52)。而微风条件则有利于蓝藻水华形成,风向主要影响蓝藻水华的移动方向和空间分布格局(52)。2025 年 7 月,南昌地区降水偏少,主要有 3 次降水过程,且降水强度均较弱(59),这种气象条件有利于蓝藻的聚集和生长。
3.3 水动力条件变化促进蓝藻聚集
水动力条件是影响蓝藻生长和分布的关键因素之一。近年来,赣江水动力条件的变化为蓝藻的聚集和生长提供了有利条件。
自然水动力条件:赣江下游地势平坦,河面宽阔,流速缓慢,平均坡降仅为 0.089‰(75)。这种自然条件本身就有利于蓝藻的聚集。研究表明,当水体流速 < 4cm/s 时,更适宜蓝藻生长(52)。
水利工程影响:近年来,赣江流域建设了多个水利工程,如赣抚尾闾综合整治工程、赣江南昌枢纽等,这些工程改变了天然河道的水动力条件。赣抚尾闾工程实施后,赣江水流平缓度提升 40%,水体自净能力增强 35%(55)。虽然这在一定程度上提高了水体自净能力,但也使得部分河段水流更加缓慢,为蓝藻的生长提供了更有利的条件。
水位变化:水利工程的建设使得赣江水位常年保持在较高水平。例如,赣江南昌枢纽蓄水后,赣江水位常年保持在黄海高程 15.5 米(76),这种稳定的高水位环境有利于蓝藻在特定区域的聚集。
3.4 生态系统失衡削弱了自然调控能力
赣江生态系统的失衡也是蓝藻暴发的重要原因之一。
生物多样性降低:人类活动对赣江生态系统的干扰导致生物多样性降低,削弱了对蓝藻的自然控制作用。例如,过度捕捞导致以藻类为食的鱼类数量减少,浮游动物种类减少,底栖动物也减少近一半(65)。这些变化打破了原有的生态平衡,使得蓝藻在水体中的竞争中占据优势。
水生植物减少:赣江沿岸的水生植物具有吸收氮磷、抑制藻类生长的作用。然而,由于围垦、污染等原因,赣江沿岸的水生植物面积减少,降低了对蓝藻的抑制作用。
微生物群落结构变化:水体富营养化导致微生物群落结构发生变化,有利于蓝藻生长的微生物种类增加,进一步促进了蓝藻的繁殖。
3.5 人类活动加剧了蓝藻水华风险
人类活动是导致赣江蓝藻水华的根本原因,主要表现在以下几个方面:
污染物排放:工业废水、生活污水和农业面源污染的大量排放,是赣江氮磷营养盐的主要来源。研究表明,赣江上游由主河道贡水和 3 条支流组成,是江西省水土流失较严重的地区,含沙量较大(65)。这些污染物最终进入赣江,导致水体富营养化。
水利工程建设:赣江流域的水利工程建设虽然在防洪、灌溉、航运等方面发挥了重要作用,但也改变了自然水文条件,使得部分河段水流减缓,水位稳定,为蓝藻的生长和聚集创造了有利条件。
过度捕捞:过度捕捞导致鱼类种群结构变化,特别是以藻类为食的滤食性鱼类数量减少,削弱了对蓝藻的自然控制能力。
岸线开发:赣江岸线的开发利用,如城市建设、港口码头建设等,破坏了原有的生态缓冲带,增加了面源污染的直接输入。
四、赣江蓝藻形成的关键机制
4.1 蓝藻的生理特性与竞争优势
蓝藻具有多种生理特性,使其在特定环境条件下能够迅速繁殖并成为优势种群:
浮力调节能力:蓝藻能够通过调节细胞内气体囊泡的数量和大小来控制浮力,在水体中实现垂直移动。这种能力使蓝藻能够在白天上升到水面获取充足的光照,在夜间下沉到水底获取营养物质(9)。
高效的光合作用:蓝藻对弱光和低二氧化碳浓度有较强的适应能力,能够在其他藻类无法生存的条件下进行光合作用。特别是在高 pH 值条件下,蓝藻对低二氧化碳有超强的吸收能力(52)。
营养储存能力:蓝藻能够在细胞内储存碳、氮和磷等营养物质,以备环境条件变化时使用。研究表明,蓝藻能够通过多种机制同时获取有机和无机形式的磷(9)。这种特性使蓝藻能够在营养盐波动的环境中保持竞争优势。
固氮能力:部分蓝藻种类具有固氮能力,能够将大气中的氮气转化为可利用的氮源。这使蓝藻在氮素相对缺乏的环境中仍能保持生长优势。
4.2 环境因子的协同作用机制
赣江蓝藻水华的形成是多种环境因子协同作用的结果:
温度与光照的协同作用:高温和强光照的组合为蓝藻的快速生长提供了理想条件。研究表明,温度每升高 1℃,蓝藻繁殖速率增加 18%。2025 年春季全国平均气温偏高 2.1℃,这可能是夏季蓝藻水华提前和加剧的原因之一。
营养盐与 pH 值的相互影响:蓝藻大量繁殖消耗水体中的二氧化碳,导致 pH 值升高。而高 pH 值环境又进一步增强了蓝藻对低二氧化碳的利用能力,形成正反馈循环。
水动力与营养盐的相互作用:在水流缓慢的区域,营养盐容易积累,为蓝藻的生长提供了充足的养分。同时,蓝藻的大量繁殖又会降低水体透明度,影响其他水生生物的光合作用。
4.3 蓝藻水华的时空演变规律
赣江蓝藻水华的发生和发展具有一定的时空规律:
季节性变化:蓝藻水华主要发生在每年的 5-9 月,其中 7-8 月是高峰期。这与高温、强光照的气候条件一致。研究表明,赣江浮游植物生物量总体呈现冬季 > 秋季 > 春季 > 夏季的趋势;冬季最高,为 2.23mg・L⁻¹,硅藻门为优势门类;夏季最低,为 0.66mg・L⁻¹,绿藻门为优势门类(29)。
空间分布特征:蓝藻水华主要集中在水流缓慢的河湾、水库回水区域以及城市附近的支流入口处。在这些区域,水流速度通常低于 4cm/s,有利于蓝藻的聚集和生长。
形成过程:蓝藻水华的形成通常经历以下几个阶段:初始阶段(藻类开始繁殖但数量较少)、发展阶段(藻类数量迅速增加)、高峰期(藻类数量达到最大值,形成明显的水华)、衰亡阶段(藻类开始死亡分解,水体质量恶化)。
五、赣江蓝藻防控策略与建议
5.1 污染源控制策略
控制污染源是防治蓝藻水华的根本措施。
农业面源污染控制:
推广绿色防控、统防统治、测土配方施肥、增施有机肥、科学用药施肥等农药化肥减量增效技术措施(11)。
加强畜禽养殖业污染防治,优化调整畜禽养殖区域布局,推进粪污减量化、无害化、资源化利用(11)。
推进水产养殖业污染治理,严格落实养殖水域滩涂规划 "三区" 划定,加强养殖尾水治理及资源化利用设施建设(11)。
工业污染防治:
加强对赣江流域排污企业、污水处理厂及入河排污口等的排查和执法。对于流域内尾水直接入河湖的重点工业企业,以及水质较差的重点入河 (湖) 排污口,视情实施限排、禁排(52)。
推动磷矿和磷化工产业升级,实施一批磷矿开采加工、磷肥和含磷农药制造企业清洁生产改造工程(11)。
严格执行产业准入政策,限制高污染、高能耗产业发展。例如,赣江中游 (峡江段) 生态保护与绿色发展 "多规合一" 规划明确列出了多个重点负面清单,限制化工、电子信息、电力、生物医药等行业发展(14)。
生活污染治理:
补齐城镇生活污水收集管网短板,加速推进城中村、老旧城区、城乡结合部和建制镇生活污水收集管网建设(11)。
提升城镇生活污水处理效能,加快推进污水处理厂提质增效,稳步提升污水收集处理设施效能(11)。
加强农村生活污水治理,结合农村厕所革命,协同推进厕所粪污与生活污水处理(11)。
5.2 水动力条件改善措施
改善水动力条件是防治蓝藻水华的重要手段。
水利工程优化调度:
优化河湖沿岸各闸调度,适时实施调水、引流和外排,促进水体流动(52)。
在满足防汛、抗旱等安全的条件下,提高水库及航电枢纽下泄流量,改善水动力条件,减缓蓝藻聚集(52)。
加强生态流量管理,保障锦江、肖江等干流及主要支流生态流量(97)。
河道整治与生态修复:
加强河道清淤和整治,提高河道的输水能力和自净能力。
恢复和重建滨河湿地、河漫滩等生态系统,增强水体的自然净化能力。
在蓝藻容易聚集的区域设置人工扰动装置,如曝气设备、推流设备等,增加水体流动性。
蓝藻聚集区治理:
及时打捞河湖岸边堆积的蓝藻、死亡水草以及水面漂浮物,保障河面清洁畅通(52)。
在蓝藻聚集区设置拦截设施,防止蓝藻扩散。
对于已经形成的蓝藻水华,可采用物理打捞、化学处理或生物治理等应急措施进行处置。
5.3 生态修复与生物调控策略
生态修复和生物调控是防治蓝藻水华的长效措施。
水生植被恢复:
在赣江沿岸和适宜区域种植沉水植物、浮叶植物和挺水植物,恢复水生植被群落。水生植物能够吸收水体中的营养盐,抑制蓝藻的生长。
选择具有较强净化能力的水生植物品种,如芦苇、香蒲、水葱等,构建多层次的水生植物群落。
生物操纵技术:
经典生物操纵:通过增加肉食性鱼类、减少杂食性鱼类,调控食物网功能,保护浮游动物的生长,增加其丰度,对藻类形成摄食压力从而抑制蓝藻水华(52)。
非经典生物操纵:通过投放滤食性鱼类或者软体底栖动物,直接滤食蓝藻(52)。例如,可以适当增加鲢鱼、鳙鱼等滤食性鱼类的投放量。
微生物调控:
投放具有降解藻类能力的微生物制剂,促进蓝藻的分解。
调控水体微生物群落结构,增加有益微生物的数量和活性,抑制蓝藻的生长。
5.4 监测预警与应急管理体系
建立健全监测预警和应急管理体系是应对蓝藻水华的重要保障。
监测网络建设:
完善水质监测网络,增加监测点位,提高监测频次。例如,南昌已建成 16 个县级饮用水源地水质自动监测站、20 个长江经济带水质自动监测站(17)。
统筹融合遥感技术、物联网技术、云服务技术、多源数据等技术,构建 "空天地" 一体化监测体系(17)。
加强监测数据与蓝藻水华的关联性分析,联合气象部门信息、生态环境部门水质监测数据、水利部门水文数据、住建部门自来水厂进水水质监测数据,综合研判蓝藻生长情况及水华发展趋势(52)。
预警预报系统:
建立蓝藻水华预警模型,基于气象、水文、水质等数据,预测蓝藻水华的发生概率、时间和范围。
完善预警信息发布机制,及时将预警信息传达给相关部门和公众。
应急管理机制:
制定蓝藻防控应急响应机制,完善防控人员、设备、药剂配置(52)。
加强生态环境、气象部门、水利部门、应急管理部门和属地协同配合,精准调度指挥蓝藻防控工作(52)。
制定供水安全保障预案,加强取水、制水、供水水质的全程监控,确保供水安全(52)。
5.5 管理体制与政策建议
完善的管理体制和政策支持是防治蓝藻水华的制度保障。
流域协同管理机制:
建立赣江流域上下游、左右岸、干支流协同治理机制,统筹推进水资源利用、水生态保护和水环境治理(11)。
强化生态环境保护 "党政同责"" 一岗双责 ",落实地方生态环境保护主体责任(11)。
构建多元共治格局,增强齐抓共管合力,着力解决赣江流域总磷污染问题(11)。
法规标准体系建设:
完善水环境质量标准和污染物排放标准,提高对氮、磷等营养盐的控制要求。
制定蓝藻水华防控技术规范和管理办法,为防控工作提供技术指导和法律依据。
建立生态补偿机制,对赣江上游生态保护地区给予合理补偿。
科技支撑与人才培养:
加大对蓝藻水华形成机理、防控技术等方面的科研投入,支持相关基础研究和应用研究。
加强国际合作与交流,引进和推广先进的蓝藻防控技术和管理经验。
培养一批高素质的水环境监测、评价、治理和管理人才,为蓝藻防控提供人才保障。
公众参与和宣传教育:
加强对公众的宣传教育,提高环保意识和参与意识。
鼓励公众参与水环境监督和保护,形成全社会共同关注和参与蓝藻防控的良好氛围。
建立健全举报机制,鼓励公众举报违法排污行为和蓝藻水华情况。
六、结论与展望
6.1 主要结论
本报告对赣江蓝藻现状与成因进行了深入分析,得出以下主要结论:
现状特征:赣江蓝藻水华主要发生在每年的 5-9 月,特别是 7-8 月高温季节。在空间分布上,主要集中在水流缓慢的河湾、水库回水区域以及城市附近的支流入口处。蓝藻水华已对水质、生物多样性、饮用水安全、旅游景观等产生了多方面影响。
形成原因:赣江蓝藻水华的形成是多种因素共同作用的结果。水体富营养化是蓝藻爆发的物质基础,气候条件为蓝藻生长提供了适宜环境,水动力条件变化促进蓝藻聚集,生态系统失衡削弱了自然调控能力,人类活动则加剧了蓝藻水华风险。
关键机制:蓝藻具有浮力调节、高效光合作用、营养储存和固氮等生理特性,使其在特定环境条件下具有竞争优势。温度与光照、营养盐与 pH 值、水动力与营养盐等环境因子的协同作用,共同促进了蓝藻水华的形成。
防控策略:赣江蓝藻防控应采取综合措施,包括污染源控制、水动力条件改善、生态修复与生物调控、监测预警与应急管理等。同时,需要完善管理体制和政策支持,形成全社会共同参与的防控格局。
6.2 未来展望
基于当前研究成果和实践经验,对赣江蓝藻防控的未来发展提出以下展望:
科技创新:未来需要进一步加强蓝藻水华形成机理、预测预警、防控技术等方面的研究,开发更加高效、环保、经济的蓝藻防控技术和产品。例如,研究蓝藻的资源化利用技术,将蓝藻转化为生物肥料、生物能源等有用产品,实现 "变废为宝"。
智慧监测:随着物联网、大数据、人工智能等技术的发展,未来将建立更加智能化、网络化、立体化的蓝藻监测预警系统,实现对蓝藻水华的精准预测和动态监控。
生态修复:未来将更加注重赣江流域生态系统的整体修复和保护,通过恢复水生植被、优化生物群落结构、增强水体自净能力等措施,构建健康、稳定的水生态系统。
协同治理:未来将进一步完善赣江流域协同治理机制,加强上下游、左右岸、干支流的协调联动,形成全社会共同参与的蓝藻防控格局。
政策创新:未来将进一步完善水环境管理政策和制度,建立更加科学、有效的水环境质量目标管理、生态补偿、污染责任追究等制度,为蓝藻防控提供更加有力的政策支持。
赣江蓝藻防控是一项长期而艰巨的任务,需要全社会的共同努力。只有坚持 "绿水青山就是金山银山" 的理念,统筹推进水资源、水生态、水环境治理,才能实现赣江流域的水清河晏、鱼翔浅底,让赣江这一江西的 "母亲河" 永远焕发勃勃生机。
参考资料(略)
(部分内容由 AI 生成 编审/生态零距离)