2021年中国湖库蓝藻治理行业市场盈利能力研究及市场前景分析预测

1、蓝藻的概念和特征：蓝藻是原核生物，也是最简单、最原始的单细胞生物，是地球上分布最广、适应性最强的光合自养生物，细胞大多呈蓝绿色。蓝藻广泛分布在世界陆地和水中，有30多亿年的历史。蓝藻喜高温、强光、多静止的淡水水体，尤其是水体中有机质丰富、底质富营养化时容易产生。

蓝藻在长期进化的过程中，形成了能适应恶劣环境的形态和生理特征，使较其他生物更有优势，其优势主要体现在以下几个方面：一是蓝藻具有对不良环境的高度抵抗力和普遍的固氮能力，在缺氧环境下，其它藻类不能繁殖时唯有蓝藻可大量繁殖，一旦蓝藻发展成为优势种群，只要有空气、水分和少量无机盐就能快速生长；二是蓝藻的繁殖、生长速度很快，并且蓝藻适宜生长的温度高于其他藻类，导致大部分蓝藻在夏天比其他藻类更具生长优势；三是蓝藻的天敌很少，蓝藻含有藻毒素，可潜在地抑制其他竞争者和捕食者，即使被鲢鱼、鳙鱼等鱼类作为饵料摄食，得不到完全消化、鱼类排泄物中仍存在大量蓝藻活细胞；四是大部分蓝藻具有浮力调节机制。蓝藻细胞内一般含有气体的气囊，可为其提供浮力，称伪空泡或空泡，根据水体生境，随水移动或随风漂移，或上浮下沉，以最大限度适应周围环境。

2、蓝藻水华的暴发机制、危害：

（1）蓝藻暴发的基本概念：蓝藻暴发指的是富营养化水体在较高温度时，以蓝藻为主的藻类大量增殖而在较短时间内浮于水体上层，形成一层藻密度较高且面积较大的蓝藻层的现象。蓝藻生命周期较短，通常为30天左右。在蓝藻暴发死亡时，会散发出腥臭味并呈现蓝白色，导致水体发生变臭、变浑浊，严重暴发时会直接导致水体被大量蓝藻覆盖、堆积。

蓝藻暴发也被称为蓝藻水华暴发。水华是指淡水水体中藻类大量繁殖的一种自然生态现象。水华的形成并不一定意味着水污染灾害的发生，但当水华快速且大量地集聚于水体岸边，导致水体中藻密度迅速上升时，即意味着水体发生了蓝藻水华暴发。

目前关于蓝藻暴发还没有十分明确的定义和标准，国务院出台的《太湖水环境综合治理整体方案》中将太湖的蓝藻暴发定义为叶绿素a含量大于等于40μg/L。但每个湖泊情况发生蓝藻暴发时的叶绿素a值也不同，因为各类蓝藻细胞的大小、细胞群数量、大小、形状、上浮能力等都不一定相同。

在满足富营养化的条件下，温度高低是影响蓝藻暴发的关键性因素之一，因此，总体来看，蓝藻暴发呈现出“冬歇夏泛”的季节性特征。同时，各湖库流域的水文环境存在差异性特征，如湖库水域深浅、风力、光照等因素也会对蓝藻暴发产生较大影响。

以2017年太湖蓝藻藻情为例，从每年的四月份开始，随着太湖地区温度上升，蓝藻开始出现聚集，并在5-6月份出现大规模暴发的情况。6月中下旬至7月，太湖区域正处于梅雨季节，集中的降水和大风天气会大幅消散蓝藻聚集情况。8月-11月，雨水减少后，蓝藻会重新开始于下风口聚集，呈现出蔓延之势。

（2）水体富营养化与蓝藻暴发的关系：当水体中N、P含量达到一定的临界值，且其他条件符合要求时，水体富营养化就会促使蓝藻生长繁殖加速，蓝藻在水中浮游生物比例的所占比重逐步增大，当单位水体中的蓝藻达到一定的数量后，便会发生蓝藻暴发的情况。蓝藻暴发、大量生长繁殖过程中，会使水体PH值升高，蓝藻大量死亡分解时，又会使水体溶解氧降低。PH值升高、溶解氧降低这双重作用会将底泥中的磷“泵吸”进入水体中，又促使蓝藻暴发，周而复始形成恶性循环。故，通过蓝藻治理，能够减少内源性营养负荷释放，减轻水体富营养化。因此蓝藻治理是水体富营养化内源治理的重要途径，甚至是关键途径。

（3）蓝藻暴发的危害：

①蓝藻产生的藻毒素对人体健康造成威胁：藻毒素是由蓝藻水华暴发所产生的一种肝毒素，它对蛋白磷酸酶1和蛋白磷酸酶2A具有抑制作用，是强烈的肝脏肿瘤促进剂，是诱发肝癌的三大罪魁祸首之一。随着中国水体的富营养化程度逐渐加剧，蓝藻水华的发生逐渐增加，大部分的蓝藻水华都可以检测出藻毒素。绿色和平组织在《中国科技财富》杂志上登载了《蓝藻威胁下的水源地》一文，公布了2015年太湖、巢湖饮用水源地微囊藻毒素检测报告，在采集的7个样品中有5个的微囊藻毒素-LR含量超过国家标准，最高一个样品超国标2,600倍，显示了藻毒素对于饮用水源地和水产品的潜在巨大威胁。藻毒素污染还可造成野生动物、家畜、家禽等中毒死亡，已成为当今国际公共卫生学家及生物学家共同关注的热点课题。世界藻类学界定期组织“国际产毒蓝藻大会”（ICIC），交流蓝藻及藻毒素相关研究的成果与进展，共同探讨防控蓝藻暴发以及藻毒素威胁的办法。

②蓝藻暴发威胁饮用水安全：在水源地附近水域发生的蓝藻水华，在适宜的风向、光照、温度、水动力等条件下大量聚集后，容易在短时间内出现集中坏死腐烂，局部形成黑臭，影响水质，严重威胁饮用水源地的安全。据中金企信国际咨询公布的《2021-2027年中国湖库蓝藻治理市场监测调查分析与投资战略咨询预测报告》统计数据显示：2007年5月，太湖北部湖湾暴发大规模蓝藻水华，并在贡湖水源地大量聚集和集中死亡，导致水体黑臭，造成自来水污染，引发了无锡市供水危机，无锡城区大量居民家中自来水发臭，难以饮用，对人民的生活产生严重影响。

③蓝藻暴发造成环境危害：

Ⅰ.对水环境的危害水体溶氧降低。蓝藻暴发时，水体中藻密度大量增加，造成水体浑浊，或在水面大面积聚集，会阻挡或明显降低水体底部的光照，影响底栖生物光合作用，阻碍水草等植物生长，而藻类死亡后分解又会大量消耗氧气，导致水体溶氧降低，影响鱼类生长。抑制其他藻类生长。蓝藻与其他藻类是种间竞争的关系，蓝藻成为优势种，挤占了其他有益藻的生存空间，藻类的生物多样性大大削弱。生态系统失衡。蓝藻持续不断暴发，将会使原有的生态关系遭到破坏，食物链断裂，使能量流动、物质循环、信息联系发生障碍，水体功能逐渐退化。

Ⅱ.对陆岸环境的危害：

a.破坏景观：因气象等因素，蓝藻水华暴发时容易大面积聚集在湖湾近岸水域，对沿湖岸带的景观造成破坏，影响城市形象和旅游业发展。

b.散发臭味：蓝藻水华暴发并大规模聚集，在适宜的温度等因素作用下短期内出现坏死，藻类的大量集中坏死过程形成厌氧环境，富含蛋白质的蓝藻在厌氧条件下快速发酵分解，释放出多种恶臭物质，形成强烈的臭味散发到空气中，对人的嗅觉有特别强的刺激。蓝藻暴发产生的臭味已严重影响到太湖、巢湖、滇池等蓝藻污染严重水域周边的生活、生产、旅游等社会和经济发展。巢湖市包河区政府为此专门研究结合蓝藻治理的臭味管控方案，并组织实施各项措施。

④蓝藻暴发加剧水体富营养化：水体富营养是指在人类活动影响下，生物所需的氮、磷等营养物质大量进入湖泊、水库等缓流水体，引起藻类及其他浮游生物迅速繁殖，水体溶解氧量下降，水质恶化，鱼类及其他生物大量死亡的现象。富营养化水体给蓝藻的快速繁殖创造了条件，而蓝藻水华暴发并大量聚集死亡后的降解过程，以及有机物的矿化过程，消耗了水与沉积物界面处的溶解氧，形成极度缺氧环境，加速了水体历史沉积物中的生物可利用磷的释放，导致在外源性磷得到完全控制的情况下，也能维持蓝藻水华的持续发生。“磷释放—蓝藻快速繁殖—消耗溶解氧—加速磷释放”，形成了以蓝藻水华持续暴发与水体沉积物中生物可利用磷不断释放之间的恶性循环。

蓝藻治理现状及前景：在过去30年中，世界各国对防治蓝藻暴发采取了诸多措施，诸如废水脱氮去磷处理、排水改道、疏浚底泥、湖水稀释和溢流、底泥暴晒与干燥、深层排水、曝气循环等方法。其基本指导思想是尽量控制外源性（点源、面源）营养物质的输入；削减内源性营养物质的负荷；对蓝藻暴发后采取应急除藻抑藻。虽然某些方法在特定的条件下发挥了一定的作用，但是总的说来大多数措施执行起来往往

旷日持久、耗资巨大、收效甚微，难以彻底解决湖库水华问题，从根本上治理大中型湖泊的蓝藻暴发，到目前为止仍是世界性难题。

综合来看，蓝藻暴发应该从两方面来治理：一方面是治标，另一方面是治本。治标是治理水体本身的污染问题，即除藻、除磷、消除富营养化等。治本是加强湖泊流域管理，防止污染物、防止过剩营养物质进入水体。治标是短期应急措施，治本是长期解决之道。标本兼治，双管齐下，才能从根本上杜绝湖泊污染和蓝藻暴发。

对于蓝藻治理，国内外研究尝试过生态控藻技术、生物溶藻技术、化学杀藻技术原位灭藻，但仅能用于封闭水域小范围治藻，均无法用于大面积水域蓝藻水华灾害应急处置。

生态控藻技术通过种植水生植物、放养食藻鱼类等水生动物，利用营养竞争、食物链摄食抑制藻类生长，但水生植物的收割和后续处理存在瓶颈，在蓝藻暴发的情况下，水体处于缺氧状态，鱼类无法生长。

生物溶藻技术利用藻类病毒或降解菌来降解藻类，使藻类快速腐烂。由于环境条件不适合降解菌持续生长，需要反复投加，投放生物溶藻剂可能会造成一定的生物风险。

化学杀藻技术向水中投放氧化剂、重金属盐，如高锰酸钾、硫酸铜等，破坏细胞藻类结构杀死藻细胞，经过一段时间后藻类繁殖后需要反复投加化学杀藻剂。

由于化学物质具有一定的毒性，对环境微生物、水生植物造成伤害，易破坏水体正常的生态系统。

目前在国内大型湖库蓝藻治理实践中常见的应用技术主要有磁选分离技术、单级气浮分离技术和一体化二级强化气浮技术。单级气浮分离技术属于常规污水处理技术，在水处理领域应用广泛，可用于处理石油化工及机械制造业中的含油废水、处理造纸废水、处理电镀废水和含重金属离子废水、处理印染废水、城市生活污水等。在蓝藻治理领域，单级气浮技术通过在水中通入微气泡，使微气泡与水中蓝藻或者杂质相互黏附，将藻类悬浮到水面进行去除，但对于失活的陈藻，处理效果欠佳。磁选分离技术在电子废弃物回收、煤炭脱硫、水处理等领域中均有应用。在蓝藻治理领域，磁选分离技术加入铁粉顺磁剂，利用磁力吸附从而将蓝藻分离，但该方法可能因磁粉造成二次污染。目前单级气浮分离技术和磁选分离技术在国内蓝藻治理行业主要应用于太湖和蓝藻水华富集程度轻的洱海。