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治理蓝藻水华无需研究基础科学问题?大误!

来源:中国科学报2022-03-04 09:59

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  “目前存在一种认识上的误区,认为蓝藻水华只是水体污染的结果,治理水华做好截污治污、消除污染,蓝藻水华也就消失了,无需研究蓝藻水华的基础科学问题。这种看法反映了对蓝藻水华问题认识上的不深入,是过于简单化的判断。”

  2022年全国两会上,全国政协委员、中国科学院水生生物研究所研究员徐旭东在接受《中国科学报》采访时作上述说。他提出,当前许多人对蓝藻水华问题的认识上存在误区,应予以澄清,同时要加强对蓝藻水华暴发和治理的基础研究。

  蓝藻不再是“被动的结果”

  徐旭东介绍说,天然水体从贫营养状态积累营养发展到蓝藻水华暴发,氮磷营养积累确实是关键因素(其中磷的积累最为关键)。“但是我们现在面临的不是这样一个问题,而是在已经频发蓝藻水华的大型水体中,如何消除蓝藻水华。”

  他指出,在这样一个反向的过程中,蓝藻本身不再是被动的结果,而是水体中的主角、是关键因素之一。徐旭东称,这可以从 3 个方面给出解释。

  其一,蓝藻利用光能和二氧化碳不断合成有机质,为微生物的活动提供了能量和碳源,并与微生物互作,强化“藻型湖泊”的特征。

  其二,蓝藻繁殖及其沉积死亡过程,都参与调动底泥中磷的释放,因此,即使在完全隔绝外界磷输入的情况下,仍然可以维持蓝藻在湖泊中周而复始的繁殖。

  其三,多年暴发水华的水体已积累了丰富的蓝藻种质,适应不同营养水平。即使稳步降低水体中的氮磷营养,蓝藻通过种间和品系的演替,甚至在数年间积累遗传突变以适应营养水平的变化,也会导致水体营养削减、而水华暴发程度不降或者不降反升的非线性关系。

  发展新技术势在必行

  “除了蓝藻与水环境的相互作用之外,长江流域大中型浅水湖泊十多年来的治理实践表明,现有的措施甚至不足以控制污染源。”徐旭东说。

  徐旭东指出,对于太湖这样的大型湖泊,截污、挖泥、收藻都不足以解决污染源问题,引江水冲灌反而增加营养;而对于许多承担调蓄、防涝功能的中小型城中湖来说,汇集雨季污染更是难以避免的。因此,发展新技术势在必行。

  “为此我建议,要加强大中型湖泊蓝藻水华暴发和治理的基础科学问题研究,以支撑发展水华治理的新技术、新路径。”徐旭东告诉《中国科学报》,这是他今年参加全国两会的提案之一。

  他建议,首先,要组织国家自然科学基金重大专项,设置系列项目,系统深入地研究水华蓝藻的周年适应性、伴随湖泊营养削减的群落演替和种质演化,蓝藻与微生物互作及生态效应,蓝藻和其他微生物驱动的以磷为核心的营养元素循环,新型脱氮除磷微生物的生物学特性等基础科学问题。

  其次,建议针对污水处理、湖内脱氮固磷、蓝藻和微生物遏制等环节,组织国家重点研发计划专项,开展应用基础研究,并发展微生物技术、物理和化学技术,以及其他生态工程技术。

  同时,要注重促进基础和应用基础研究成果在水华治理实践中的应用。为此,他建议组织蓝藻水华治理的全国性政产学研联合会,发挥基础研究成果的指导作用,以企业为主体开展新产品试制和试生产,推动并规范技术成果的应用、转化和推广。

  “要回过头去把基础科学问题搞清楚”

  徐旭东说,大中型浅水湖泊富营养化和蓝藻水华暴发,是我国水环境保护和修复领域重点关注的问题。从21世纪初开始,国家863、973、“水专项”等科技计划曾先后支持对这一问题的研究。但是,基于这些研究产生的知识和技术成果,总体来说创新性不足、突破性不明显。

  “在上述科技计划中,针对蓝藻水华基础研究的仅仅是个别项目,绝大多数都是以工程示范为主的。”徐旭东指出:“正因如此,才造成了蓝藻水华机理认识不清、发展新技术知识供给不足的局面。”

  这也导致,经过十多年的持续投入,太湖、巢湖、滇池等重点湖泊的蓝藻水华虽然得到一定程度的遏止,但并未达到预期目标,有的甚至有加重趋势。

  实际上,蓝藻水华问题也是水环境保护领域的世界性问题,我国所面临的这一难题也是世界性难题。

  “认真反思这十几年的治理实践,一定要咬定青山不放松。”徐旭东说,这要求我们要继续坚持不懈地全方位控制污染排放,提高排污标准、加大控污力度,同时还要回过头去加强基础科学研究,真正把我国大中型浅水湖泊蓝藻水华暴发和治理背后的基础科学问题搞清楚,加强知识供给,发展新的技术手段。(赵广立)

[ 责编:赵宇豪 ]
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