湖泊藍(lán)藻治理行業(yè)市場發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃預(yù)測
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藍(lán)藻是原核生物，在一些營養(yǎng)豐富的水體中，有些藍(lán)藻常于夏季大量繁殖，并在水面形成一層藍(lán)綠色而有腥臭味的浮沫，大規(guī)模的藍(lán)藻爆發(fā)，被稱為“綠潮”。綠潮引起水質(zhì)惡化，嚴(yán)重時(shí)耗盡水中氧氣而造成魚類的死亡，甚至?xí)a(chǎn)生對(duì)人體有害的毒素。中國是一個(gè)湖泊眾多的國家，大于1平方公里的天然湖泊有2300余個(gè)，湖泊面積為70988平方公里，約占全國陸地面積的0.8%，湖泊總儲(chǔ)水量為7077多億立方米。近年來，我國東部南部隨著國民經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展，環(huán)境污染控制相對(duì)滯后，不少水體負(fù)荷了超量氮、磷和其他有機(jī)污染等營養(yǎng)物，致使湖泊環(huán)境不斷惡化。湖泊富營養(yǎng)化在中國已是一個(gè)突出的環(huán)境問題，所以預(yù)防治理藍(lán)藻水華已成當(dāng)務(wù)之急。
據(jù)中金企信國際咨詢公布的《2020-2026年中國湖泊藍(lán)藻治理行業(yè)市場發(fā)展現(xiàn)狀研究及投資戰(zhàn)略咨詢報(bào)告》統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示：2012-2017年中國湖泊藍(lán)藻治理行業(yè)市場規(guī)模增長率在-3%-5%之間，2016年中國湖泊藍(lán)藻治理行業(yè)市場規(guī)模167.19億元，2017年中國湖泊藍(lán)藻治理行業(yè)市場規(guī)模173.72億元，同比增長3.9%。
近十年來，藍(lán)藻分子遺傳學(xué)進(jìn)展很大，在基因載體構(gòu)建、基因測序、基因克隆、基因表達(dá)、功能分析等方面都取得了顯著進(jìn)展，利用基因工程可以培植一批經(jīng)濟(jì)價(jià)值高、凈化能力強(qiáng)的藻類生物用于污水生物技術(shù)處理，也可以培植水華藻類的競爭生物，抑制特征性水華藻類的生長，或者直接利用生物生產(chǎn)除藻劑，在不久的將來，基因工程在防治水體富營養(yǎng)化方面會(huì)發(fā)揮巨大的作用。通過上述研究，有可能提出一套既有理論基礎(chǔ)，又有應(yīng)用價(jià)值的生物治理方案。但急治與緩復(fù)實(shí)際操作起來卻有一定難度，它這與藍(lán)藻水華形成機(jī)理尚未研究清楚有很大的關(guān)系，所以關(guān)于藍(lán)藻生長繁殖與水華形成機(jī)理的研究十分必要。
湖泊水質(zhì)2016年，對(duì)118個(gè)湖泊共3．1萬km2水面進(jìn)行了水質(zhì)評(píng)價(jià)。全年總體水質(zhì)為Ⅰ～Ⅲ類的湖泊有28個(gè)，Ⅳ～Ⅴ類湖泊69個(gè)，劣Ⅴ類湖泊21個(gè)，分別占評(píng)價(jià)湖泊總數(shù)的23．7％、58．5％和17．8％。主要污染項(xiàng)目是總磷、化學(xué)需氧量和氨氮。湖泊營養(yǎng)狀況評(píng)價(jià)結(jié)果顯示，中營養(yǎng)湖泊占21．4％；富營養(yǎng)湖泊占78．6％。在富營養(yǎng)湖泊中，輕度富營養(yǎng)湖泊占62．0％，中度富營養(yǎng)湖泊占38．0％。與2015年同比，Ⅰ～Ⅲ類水質(zhì)湖泊的個(gè)數(shù)比例下降0．9個(gè)百分點(diǎn)，富營養(yǎng)湖泊比例持平。
水庫水質(zhì)2016年，對(duì)全國324座大型水庫、516座中型水庫及103座小型水庫，共943座水庫進(jìn)行了水質(zhì)評(píng)價(jià)。全年總體水質(zhì)為Ⅰ～Ⅲ類的水庫有825座，Ⅳ～Ⅴ類水庫88座，劣Ⅴ類水庫30座，分別占評(píng)價(jià)水庫總數(shù)的87．5％、9．3％和3．2％。主要污染項(xiàng)目是總磷、高錳酸鹽指數(shù)、氨氮等。其中大型水庫Ⅰ～Ⅲ類及劣Ⅴ類的比例分別是87．9％和2．5％。水庫營養(yǎng)狀況評(píng)價(jià)結(jié)果顯示，中營養(yǎng)水庫占71．2％，富營養(yǎng)水庫占?28．8％。在富營養(yǎng)水庫中，輕度富營養(yǎng)水庫占86．3％，中度富營養(yǎng)水庫占?12．9％，重度富營養(yǎng)水庫占0．8％。與2015年同比，Ⅰ～Ⅲ類水質(zhì)水庫個(gè)數(shù)比例上升了4．3個(gè)百分點(diǎn)，富營養(yǎng)狀態(tài)水庫個(gè)數(shù)比例下降4．8個(gè)百分點(diǎn)。
中共十九大后，中央全面深化改革領(lǐng)導(dǎo)小組首次會(huì)議推出一項(xiàng)改革新舉措：“湖長制”。業(yè)內(nèi)專家認(rèn)為，這是中國堅(jiān)持人與自然和諧共生，在生態(tài)文明建設(shè)方面的新探索，美麗中國向前邁出新步伐。中國環(huán)境科學(xué)研究院研究員張惠遠(yuǎn)說，“湖長制”是“河長制”基礎(chǔ)上及時(shí)和必要的補(bǔ)充，此舉意義重大。
????水治理行業(yè)。根據(jù)“水十條”要求，重點(diǎn)城市建成區(qū)要于2017年底前基本消除黑臭水體，任務(wù)十分艱巨；水污染治理投資需求巨大。根據(jù)有關(guān)測算，完成“水十條”的全社會(huì)投資額需達(dá)到4.6萬億元。此外，PPP模式下的污水處理廠提標(biāo)改造以及農(nóng)村環(huán)境的面源污染整治，將持續(xù)拉動(dòng)水處理需求。隨著水污染治理設(shè)施的大規(guī)模建設(shè)的完成，水治理設(shè)施的運(yùn)維將環(huán)保產(chǎn)業(yè)的發(fā)展重點(diǎn)。
1.物理方法：
物理除藻方法大體可分為工程除藻和直接物理除藻。
⑴工程除藻
主要是采用引水換水、底泥疏浚、圍隔攔截等工程。
①引水換水用“以清釋污”方法對(duì)污染水體進(jìn)行稀釋，可以使水體富營養(yǎng)化關(guān)鍵性水質(zhì)指標(biāo)總磷和有機(jī)物污染指標(biāo)、高錳酸鹽指數(shù)濃度等有所下降。但對(duì)于蓄水量較大的水域，補(bǔ)水量太小起不到凈化效果，而提高補(bǔ)水量又造成水資源的大量浪費(fèi)，費(fèi)用高昂。所以“引水釋污”只是起到一個(gè)“治標(biāo)不治本”暫緩效果，對(duì)于富營養(yǎng)化嚴(yán)重的湖泊，采用“引水釋污”不是一個(gè)長久之計(jì)。
②底泥疏浚“清淤挖泥”可減少積存湖內(nèi)的大量有機(jī)碳、氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì)，增大湖的蓄水量，是減少內(nèi)源性污染的有效途徑和措施。但是大規(guī)模清淤，可能會(huì)破壞湖泊原有的生物種群結(jié)構(gòu)和生境，削弱其自凈功能，對(duì)生態(tài)修復(fù)帶來負(fù)面影響。
③圍隔攔截只能限制藍(lán)藻繁殖面積擴(kuò)大，達(dá)不到治理藍(lán)藻的效果。
⑵直接物理除藻
直接物理法除藻主要指機(jī)械清除、吸附、曝氣和氣浮、磁聚除藻、超聲波和電磁波除藻、遮光、過濾、人工打撈等多種方法。
①人工打撈人工打撈收獲藻類是控制藍(lán)藻總量最直接的方式，能有效減輕局部水華災(zāi)害，在收獲藻類的同時(shí)起到輸出營養(yǎng)物的作用，減輕藻體死亡分解引起的藻毒素污染。由于人工打撈收集手段落后，時(shí)間有限，導(dǎo)致效率低、費(fèi)用高。
②機(jī)械除藻機(jī)械除藻是將藻類從湖泊中移出的一種機(jī)械方式，一般應(yīng)用在藍(lán)藻富集區(qū)（借助風(fēng)向、風(fēng)力等將藍(lán)藻圍欄集中在某一區(qū)域）,采用固定式除藻設(shè)施和除藻船對(duì)區(qū)域內(nèi)湖水進(jìn)行循環(huán)處理，有效清除浮藻層，為化學(xué)或生物除藻等措施的實(shí)施創(chuàng)造條件，可以作為輔助措施。
③其他方法目前的其他物理除藻方法也都存在效率低、成本高、不能大規(guī)模除藻等弊端，離實(shí)際應(yīng)用還存在差距。例如用活性炭吸附，對(duì)藻類、藻毒素的去除效果很好，但水中的有機(jī)物會(huì)影響活性炭的吸附活性，在大面積范圍內(nèi)使用很難回收再生，處理成本就很高。深水曝氣雖然能使湖底層水體中NH3、TP濃度下降,溶解氧（DO）濃度上升,但葉綠素a含量卻沒有明顯變化。磁聚除藻、超聲波和電磁波除藻只適合水廠中小規(guī)模除藻，推廣困難，不能解決湖泊的富營養(yǎng)和藻類污染問題。
2.化學(xué)方法：
目前，常用的殺藻劑主要有硫酸銅、高錳酸鹽、硫酸鋁、高鐵酸鹽復(fù)合藥劑、液氯、ClO2、O3和H2O2等。利用化學(xué)殺藻劑除藻無疑是一種效果顯著、見效快的有效途徑,但這僅僅也是一種治標(biāo)方法，必須慎重使用。一是用化學(xué)殺藻劑除藻后的藍(lán)藻尸體仍留在水體中，并不斷釋放藻毒素；二是化學(xué)殺藻劑本身往往都存在毒副作用，造成二次污染，對(duì)水體生物影響很大，使用化學(xué)藥劑后的河道不利于生物恢復(fù)；三是使用化學(xué)殺藻劑僅能在短時(shí)間內(nèi)對(duì)水體中藻類有控制作用，由于不能徹底殺滅，時(shí)隔不久又死灰復(fù)燃，有時(shí)甚至變本加厲，對(duì)水體將是一種惡性循環(huán)?？梢哉f，運(yùn)用化學(xué)方法治理河道是“飲鴆止渴”。國家已經(jīng)限制化學(xué)方法在河道治理中的使用。
3.生物方法：
生物方法治理藍(lán)藻原理：
利用藍(lán)藻生物抑制劑快速抑制藍(lán)藻的生長繁殖。它是從自然環(huán)境里篩選出來的對(duì)藍(lán)藻生長有抑制效果的微生物經(jīng)過馴化培養(yǎng)而成。極易溶解在水中，能快速擴(kuò)散到藍(lán)藻細(xì)胞表面，并滲透到細(xì)胞內(nèi)部破壞細(xì)胞功能性蛋白基團(tuán)，使細(xì)胞蛋白質(zhì)合成受到抑制，細(xì)胞正常代謝終止，最終控制藍(lán)藻生長。
特點(diǎn)1——高效抑制
抑制藍(lán)藻生長能力很強(qiáng)，針對(duì)已經(jīng)暴發(fā)藍(lán)藻水華的水體，該生物制劑對(duì)藍(lán)藻具有90%以上的抑制效果。
特點(diǎn)2——施工簡便，原位治理
采用生物法治理河道過程中使用的設(shè)備簡單，不需要大量人力進(jìn)行打撈藍(lán)藻，即無需將藍(lán)藻轉(zhuǎn)移出水體，即可在水體內(nèi)通過生化反應(yīng)消解藍(lán)藻及藻毒素。所以施工方便，操作簡單，并且不會(huì)產(chǎn)生噪音，不影響周圍居民的正常生活。
特點(diǎn)3——產(chǎn)品綠色、環(huán)保、無公害
①生物產(chǎn)品不燃、不揮發(fā)、綠色、安全、無毒，無二次污染。
②配伍性好，該抑制劑由于無毒副作用，因此，可與其它生物制劑配合使用，具有協(xié)同增效作用。
③生物降解性極佳，該抑制劑在水體中抑制藍(lán)藻生長以后，不會(huì)有殘留。
注意：有些生物制劑是除草劑和抗生素冒充，會(huì)破壞水體環(huán)境，請(qǐng)謹(jǐn)慎識(shí)別生物產(chǎn)品
4.生物-生態(tài)修復(fù)技術(shù)
生態(tài)—生物方法是近年來發(fā)展起來的一種新型環(huán)境生物技術(shù)。這類技術(shù)主要是利用微生物、植物等生物的生命活動(dòng)，對(duì)水中污染物進(jìn)行轉(zhuǎn)移、轉(zhuǎn)化及降解作用，從而使水體得到凈化，創(chuàng)造適宜多種生物生息繁衍的環(huán)境，重建并恢復(fù)水生生態(tài)系統(tǒng)。由于這類技術(shù)具有處理效果好、工程造價(jià)相對(duì)較低、不需耗能或低耗能、運(yùn)行成本低廉等優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)不向水體投放藥劑，不會(huì)形成二次污染，還可以與綠化環(huán)境及景觀改善相結(jié)合，創(chuàng)造人與自然相融合的優(yōu)美環(huán)境，因此已成為水體污染及富營養(yǎng)化治理的主要發(fā)展方向。
生態(tài)—生物修復(fù)技術(shù)包括：微生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)技術(shù)、人工濕地技術(shù)、浮島技術(shù)、植物操控技術(shù)，生態(tài)護(hù)堤技術(shù)，生態(tài)復(fù)氧技術(shù)、生態(tài)清淤技術(shù)、水生動(dòng)物恢復(fù)和重建技術(shù)等。在實(shí)際工程應(yīng)用中，可按照水體污染程度，水環(huán)境現(xiàn)狀及水體功能等考慮選用不同的技術(shù)組合，以呈現(xiàn)生態(tài)效益和經(jīng)濟(jì)效益雙贏。
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