[科学技术]为了科学斗蓝藻，他常在“江湖”漂

热爱国情奋斗者

千岛湖作为长江三角洲重要的战略水源，近期拥有了自己的“体检系统”——“千岛湖水质和水华预测预警系统”。

每隔4小时，系统将采集水样并输出水质数据。它还可以结合未来7天的天气预报，生成预测和预警报告，用于预测未来7天的水质变化。也是我国第一个深水湖泊水质和水华预测预警平台。

中科院南京地理与湖泊研究所研究员朱光伟就是这一“体检系统”的开发者之一。自2001年开始重视湖泊水环境管理以来，朱广伟开始围绕湖泊和水库中的蓝藻、泥沙、营养物质和水生植物开展工作。

千岛湖的“体检系统”用了7年时间才建成

皮肤黝黑，面容消瘦，常年采样观察国内外湖泊的朱光伟，是被野外的雨雪风霜“雕刻”成这个样子的。

最近他每隔几天就会打开“千岛湖水质和水华预报预警系统”，看看监测数据能不能正常上传。这是他和同事为千岛湖量身定做的7年“体检系统”。

千岛湖不仅是浙江省杭州市的重要水源，也是整个长三角地区的重要战略水源。2019年9月，千岛湖正式向杭州、嘉兴近千万人供水。

现在千岛湖作为优质水源，部分水库也出现了蓝藻水华，影响了周边居民的饮用水安全。

水华是指湖泊和水库中氮、磷等营养物质含量过高，在适当的水文气象条件下，藻类在水中大量生长的生态现象。也是水体富营养化过程中经常出现的生态问题。

“千岛湖是一个深水湖，水深100米。我们在千岛湖500多平方公里的水域上设置了11个浮标。其中，剖面仪和水质探头每4小时可沉入水底40米，分层检测叶绿素、溶解氧、水温、浊度等关键水质参数。基于这些数据，系统可以预测未来7天千岛湖水质和水华的变化。”朱广伟说。

2012年起，朱光伟率先设计了千岛湖水质和水华自动监测系统，是“体检系统”的重要组成部分。

“人们一般只知道蓝藻与水污染有关，但很少有人关注快速变化的水文气象条件对蓝藻生长的作用，尤其是在水质较好的深水水库。”朱光伟说，根据监测数据，他和同事逐渐探索了水库中硅藻和蓝藻的生长规律。更重要的是，他们还分析了水文和气象条件的短期变化对水中藻类数量和生物量的影响。

朱光伟举了一个例子，比如一场大雨之后，水库的河道部分的水可能会变得非常浑浊。高浊度水团在水库中迅速扩散，就像铺饼一样。无论走到哪里，与藻类生长相关的营养浓度、光照和温度条件都可能突然发生变化。

“利用‘体检系统’的水动力生态模型，我们可以计算出从入水库到出水库的时间，然后结合当时的气象和水文条件，预测水库水质和蓝藻的变化。这些信息可以帮助自来水厂和其他部门及时采取措施。”朱广伟说。

在湖上漂浮了半年

2001年，朱光伟从浙江大学环境工程专业博士毕业后，来到南京理工大学工作。

“在我读博士期间，我一直在研究运河沉积物的污染和疏浚物的处理，我发现研究水体很有趣。当时我和同学经常去湖边采样，坐在船上漂浮在水面上的感觉有点像旅行。”不苟言笑的朱光伟，一提到野外工作，立刻放松下来，仿佛心都要飞出来了。

但站在太湖，朱光伟发现，水的研究远非浪漫，而是研究中面临的一个具体问题。

“太湖很大，但是水很浅，最深的地方只有3米。暴风雨来袭时，湖水被搅动了。湖底的淤泥会释放磷，为蓝藻提供了丰富的养分。”从2001年开始，朱光伟在湖上漂浮了半年，在太湖和长江中下游湖泊做泥沙调查。他想从太湖数百个泥柱中测量土壤的营养成分，以了解沉积物悬浮和沉积对水中磷浓度的影响。

“在制定太湖蓝藻水华控制规划时，很多人会把重点放在底泥疏浚上，但实际上太湖底泥污染并没有大家想象的那么严重，大部分水域的底泥并不需要挖走。”朱光伟在掌握了丰富的资料后，提出湖泊和海湾水生植物的恢复应该是他工作的重点。“这样做，可以加固底泥，其次，水生植物和蓝藻可以争夺养分和光照，抑制蓝藻的生长。此外，水生植物更多，浮游动物和鱼类更多，湖泊中营养物质的自净能力也会增强。”

从2005年开始，朱广伟开始设计太湖水质和蓝藻高频监测平台，监测数据自动上传到网络的频率达到10分钟/次。“以前，湖泊水质监测基本依靠人工采样分析。这种传统方法耗时较长，无法监测受气象因素影响的大型浅水湖泊蓝藻水华和营养盐浓度的快速变化。比如持续一周的寒潮，很可能影响全年蓝藻水华的发生。用原来的方法，由于监测周期太长，这些短期突发事件可能会影响深远的突发事件，往往难以监测。”他说。

2009年，开发了基于高频监测系统的蓝藻水华预测预警模型，成为我国首个湖泊蓝藻水华和洪水监测预警系统。2009年至2016年，朱光伟及其同事发表了380期《太湖蓝藻和湖泛监测预警半周报告》，为国家、省市相关部门决策提供了重要依据，保障了太湖饮用水源地的生态安全。他们的工作得到了国家水利专项的支持，相关成果获得了2018年环保科技奖一等奖。

当我在野外时，我被巨浪卷入湖中

2005年成为太湖生态系统研究站副站长后，朱光伟承担了太湖每月生态监测工作，并经常带领团队出航进行实地作业。他不开快艇的时候，喜欢站在船头，观察湖水的变化，预测水的透明度、总氮、总磷、叶绿素等指标，记录在当天的考察日志中。

“对于水体研究来说，现场观察和直观感受是非常重要的。如果实验室分析结果与预测相差太大，就要仔细分析原因。做生态环境研究，不做实地调查，就没有发言权。”朱广伟说。

从朱光伟的角度来看，他经常在江湖上漂泊。虽然很浪漫，但也很危险。

2003年7月17日是朱光伟一生难忘的一天。那天下午，他和同事们刚刚结束了在太湖梅梁湾为期一周的观测工作。回来的路上，突然一大片裹着暴雨的乌云打在他们身上，突然刮起了大风。好在当时船上准备了六个锚，逆风抛锚。与此同时，船上的八名船员一起下来，用身体按压取样设备和样本。

大风之下，船上桌子的抽屉一个个飞进湖中，波浪一下子被掀到了一米多高，绑在船尾的救生艇像马一样跳了起来。

“那时候我觉得人就像树叶一样脆弱，随时可以卷进湖里。我想这次我可能要在这里“交待”了。30分钟后，风雨过去了，大家起床发现船上的帆布篷已经被风撕成碎片，船上全是湖水。”朱广伟回忆说，他并没有受此影响。“从那以后，他变得更大胆了。”。

还有一次，朱光伟和同事从太湖苏州段回来，gps没电了，队长带着经验走了。直到晚上八点，他才发现方向不对，油用完了。漆黑的夜晚，失去动力的船在强风中漂流，船上船员的手机没电了。幸运的是，一名随行的学生带了一部备用手机，这样他就可以打电话给救援队。

这些经历让朱广伟更加小心翼翼。每次去湖边采样，都要准备好导航仪、手机、发动机电池各两份，给gps充满电，储备足够的油。另外，他会准备一个便士，等他崩溃的时候自己存起来。

“我喜欢湖泊。最让我开心的是看到湖泊水库变得更加美丽，水资源变得更加安全，生态系统变得更加健康。”朱广伟说。