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内容

《有害藻华和海水淡化:影响、监测和管理的指南》

 

来源:联合国教科文组织     发布时间:2017年10月

 


 

       2017年10月,政府间海洋学委员会(IOC)发行题目为《有害藻华和海水淡化:影响、监测和管理的指南》(Harmful Algal Blooms (HABs) and Desalination: A Guide to Impacts, Monitoring and Management)的指南书册。美国国际开发署(USAID)与中东脱盐研究中心(MEDRC) 签订的合同,支持编写本手册。IOC为出版提供了额外支持。

        在一些气候干燥的沿海国家,对食物和水的需求在很大程度上靠海水淡化支持。对大规模、迅速扩大的海水淡化行业构成威胁的一个海洋灾害是有害藻华(HABs)。造成这种危害的部分原因来自在处理过的水中可能存在的藻类的毒素以及不良味道、气味和皮肤刺激性化合物。另一个主要影响是一些赤潮产生的有机物质,因为这些化合物会堵塞进水过滤器与污损膜表面,极大地损害了设备的运转。

        鉴于全球人口、农业、发展和气候的趋势,有害藻华事件的扩大是不可避免的。随着已观察到的有毒有害藻华数量、造成的经济损失、受影响的资源类型及所报道的毒素和有毒物种的数量的增加,有害藻华问题将有增无减。

        IOC的目标之一是促进沿海地区和海上人民的安全。IOC有害藻华计划的总目标是促进对有害藻华的有效管理和科学研究,以便了解它们的成因、预测它们的发生,并减轻它们的影响。这项计划包括提供信息和专门知识、培训和研究,以增进对有害藻类生态学的了解。设计高效的有害藻华监测方案可以降低其对饮用水和海产品质量的影响,从而保护公共健康和资源。

       尽管有害藻华研究取得了全面进展,但海水淡化厂的经营者与设备的设计和管理者至今都很少得到关于如何管理和减轻有害藻类对海水淡化运作影响的资讯和指导。为满足他们的需要,政府间赤潮小组(IPHAB)设立了一个国际工作组,处理有害藻类对海水淡化的影响。工作组深度参与、组织了关于这一问题的两次主要会议,并成功地向专家群体寻求帮助。

       《有害藻华和海水淡化:影响、监测和管理的指南》这本书的出版结合了研究经验。海委会希望本指南能够帮助解决有害藻类对海水淡化造成的实际问题,同时也强调需要在这个专题领域继续有针对性的研究。改善海水淡化厂的有害藻华预测将依赖改进的沿海模型,结合可以检测和量化有害藻华细胞和毒素的现场观测或卫星遥感数据来描述有害藻华的空间范围和密度。

下面是这本书的概要简介。

第1章:全面概述赤潮现象, 包括其影响、繁殖的空间和时间性质、成因种类、发生趋势、沿海水域赤潮动力学的一般状况。

第2章描述有害藻华细胞的代谢产物,包括毒素、嗅味物质。在附录2中对分析方法进行了介绍,辅以快速毒素筛选方法的详细方法学描述。

第3章提供有关实施有害藻华观察系统方法的实用信息, 描述了可以根据某一地区有害藻华威胁的性质和现有资源而制订的取样方法和量度办法。

第4章描述卫星遥感如何用于监测有害藻华,该章介绍了常见的互联网免费图像来源,说明了可用于分析卫星数据的免费软件。

第5章:讨论在海水淡化厂在线或给水样品中测量的典型水质参数,可用于检测进水口的赤潮或评估去除藻类微粒和有机物的工艺效率。检测出现了有希望给工厂人员提供资源的新参数。

第6章:海水淡化进水口是减少藻类进入工厂的第一个控制点。简要概述了选址的考虑因素,最终可能会促使提供进水口的位置。有害藻华科学家们经常被问到的一个问题是,是否可以以类似于土地上的昆虫或其它农业害虫的处理方式来控制或压制有害藻华。由于沿海水域有害藻华的动态性质、大空间范围、控制方法的环境影响,这对有害藻华科学和管理界来说是一项极其艰巨的挑战。

第7章:概述已开发的有害藻华预防和控制的方法,并讨论它们在个别海水淡化厂中是否可行或实现。

第8章:描述赤潮和风险评估的管理策略,包括危害分析与关键控制点(HACCP)和警报级别框架程序。一旦发现赤潮,便可采用一系列方法处理与这些赤潮有关的溶解毒素所造成的问题。

第9章:介绍预处理策略,并讨论了它们在去除藻类有机物和颗粒物以防止滤池堵塞和膜污染方面的应用。这对保持有效的工厂运作, 并避免反渗透步骤的操作挑战是必要的。

第10章:探讨在预处理和脱盐过程中对有害藻华毒素去除的重要问题,并介绍了处理这一问题的实验室和中试研究。

如第8和第10章中所述,热法和反渗透法海水淡化操作能非常有效的清除赤潮毒素,但工厂人员应该有能力筛查原料和处理过的水中的毒素,以确保这种清除是有效的。这将是至关重要的,例如,如果公众或新闻界知道在海水淡化厂附近有有毒的藻华摄入,并要求证明他们的饮用水是安全的。目前,大多数海水淡化厂不收集工厂外海水的数据,因此他们一般不知道有可能造成破坏性的(现在或预期)的有害藻华存在。

第11章:提供系列案例研究 ,描述了世界各地海水淡化厂的个别有害藻华事件,详述了影响的类型和用于对付它们的战略。当其他海水淡化厂经营者遇到类似的挑战时,这些研究应会受到极大的关注。

手册最后载有一系列附录,提供了常见的有害藻华种类(附录1),对有害藻华毒素的快速筛选方法(附录2),测量透明胞外聚合颗粒物(TEP)及其前体的方法(附录3)、计数藻类细胞的方法(附录4)和反渗透解剖和清洁方法(附录5)的图像和简短描述。

 

原文链接:Harmful Algal Blooms (HABs) and Desalination: A Guide to Impacts, Monitoring and Management

编译:谢玉芳   审校:王秀娟