太湖藍(lán)藻治理

太湖藍(lán)藻污染綜合治理方案太湖，位于江蘇、浙江兩省交界處，長江三角洲的南部。她是中國東部近海區(qū)域最大的湖泊，也是中國的第二大淡水湖。整個(gè)太湖水系共有大小湖泊180多個(gè)，連同進(jìn)出湖泊的大小河道組成一個(gè)密如蛛網(wǎng)的水系。對航運(yùn)、灌溉和調(diào)節(jié)河湖水位起著十分重要的作用近年來隨著環(huán)太湖地區(qū)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展，同時(shí)對太湖自然生態(tài)環(huán)境也造成了不同程度破環(huán)，尤其是太湖水體富營養(yǎng)化明顯，磷、氮營養(yǎng)過剩，20世紀(jì)80年代末主要污染物總磷、總氮屬嚴(yán)重超標(biāo)，局部汞化物和COD含量超標(biāo)；近幾十年來，治理富營養(yǎng)化水體中的泛濫藻類一直困擾著諸多學(xué)者，至今仍未找到一套理想的治理方法。治理藻類水體的方法有物理法、化學(xué)法和生物法。試驗(yàn)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)證明了，僅靠單一方法，效果彳主彳主是不理想的，因此需要采取綜合手段，標(biāo)本兼治，來達(dá)到控藻和除藻的目的。太湖是一個(gè)大型淺水湖泊，它比小型湖泊具有更大的生態(tài)容量因而在富營養(yǎng)化過程中表現(xiàn)了很強(qiáng)的生態(tài)緩沖特性。這種生態(tài)緩沖一方面歸因于湖泊內(nèi)可降解營養(yǎng)物的分解轉(zhuǎn)化如氮經(jīng)過反硝化途徑進(jìn)入大氣，但對于象磷這樣的礦質(zhì)營養(yǎng)元素則主要通過沉積、生物同化等途徑積累在底泥和生物體內(nèi)形成了龐大的湖內(nèi)營養(yǎng)庫。生態(tài)緩沖特性無疑對于延緩湖泊富營養(yǎng)化起了積極作用，但在湖泊治理過程中，由于積累在內(nèi)營養(yǎng)庫中的營養(yǎng)物質(zhì)的持續(xù)釋放，將起到遲滯湖泊內(nèi)部生態(tài)恢復(fù)進(jìn)程的作用成為富營養(yǎng)化治理的一大障礙。要盡快克服這一障礙，在短期內(nèi)實(shí)現(xiàn)太湖內(nèi)部的生態(tài)恢復(fù)，必須在湖內(nèi)實(shí)施一系列治理措施。太湖集水域面積廣闊，地跨江浙兩省，外污染源的治理面廣量大，面源污染治理難度更大②，要實(shí)現(xiàn)外污染源的全面控制需要較長的治理周期，單靠外污染源控制要在短期內(nèi)實(shí)現(xiàn)湖泊生態(tài)恢復(fù)、解決沿湖城市的水源污染問題尤其是藍(lán)藻水華問題是不現(xiàn)實(shí)的。這就需要在湖內(nèi)采取行之有效的綜合性治理措施和水源區(qū)水質(zhì)保護(hù)措施。湖體的治理應(yīng)與外污染源治理同步進(jìn)行有些能在短期內(nèi)解決某些關(guān)鍵問題如水源污染問題、局部性藍(lán)藻災(zāi)害問題等的湖內(nèi)治理工程應(yīng)優(yōu)先實(shí)施。太湖湖內(nèi)的綜合治理主要考慮從削減內(nèi)營養(yǎng)庫現(xiàn)存量、抑制底泥營養(yǎng)庫的釋放、大型水生植物競爭抑制和大型浮游動(dòng)物捕食抑制等方面入手。采取恢復(fù)沿岸帶水生植被、收獲藍(lán)藻、局部清淤、消減養(yǎng)殖污染等治理措施。對五里湖灣和梅梁灣等重點(diǎn)湖區(qū)優(yōu)先實(shí)施綜合治理。一、恢復(fù)沿岸帶水生植被增強(qiáng)自凈能力沿岸帶水生植被有抑制風(fēng)浪、促進(jìn)沉降、固持底泥、吸收凈化、保護(hù)水質(zhì)的顯著功效壓，對浮游藻類有強(qiáng)烈的抑制作用。東太湖是太湖的出水通道，吞吐流自西太湖攜入了大量的污染物質(zhì)又接納了來自東山半島的污染物，還要承受湖內(nèi)網(wǎng)圍養(yǎng)殖業(yè)的污染，單位湖面的氮、磷污染負(fù)荷已達(dá)51、7gm-2a-i‘和3、95gm-2a-i,是西太湖平均污染負(fù)荷量的4到5倍。但由于水生植被賦予湖泊的凈化機(jī)制和抑藻功能,使得東太湖仍然保持著清澈的中營養(yǎng)水質(zhì)無藍(lán)藻水華之害。水生植物每年從底泥和湖水中吸收氮，磷，分別占東太湖氮、磷年污染負(fù)荷總量的50%和94.6%。每年有約60x1041水生植物被收獲利用,對于保持湖泊營養(yǎng)平衡、防止富營養(yǎng)化起了決定性作用。在水生植物的作用下，水流自西太湖攜入的顆粒態(tài)污染物在東太湖得以充分的沉降這對澄清湖水、降低營養(yǎng)水平、防止出水河道的淤塞起到了關(guān)鍵作用。如果能在太湖北部沿岸帶建立水生植被其吸收凈化能力將超過東太湖水生植被，加上其促淤功能，可以使全太湖的營養(yǎng)收支在現(xiàn)有的基礎(chǔ)上基本達(dá)到平衡在外污染源得到有效控制的條件下沿岸帶水生植被的凈化作用可使湖水營養(yǎng)水平逐漸下降逐步實(shí)現(xiàn)生態(tài)恢復(fù)。沿岸帶水生植被區(qū)將成為漂浮性藍(lán)藻的“陷井”，進(jìn)入此湖區(qū)的藍(lán)藻被水生植物攔擋、抑殺或被生活在水生植被區(qū)的大型浮游動(dòng)物所捕食對抑制藍(lán)藻將會(huì)起到重要作用?；謴?fù)沿岸帶水生植被是一項(xiàng)長效生態(tài)工程可以立即全面起動(dòng),3年內(nèi)就能初見成效,5到7年后可達(dá)到預(yù)期的規(guī)模和環(huán)境生態(tài)功能。二、 實(shí)施藍(lán)藻直接收獲控制措施減輕局部性藍(lán)藻災(zāi)害太湖富營養(yǎng)化的主要危害集中表現(xiàn)為局部性藍(lán)藻災(zāi)害通過內(nèi)外污染源控制降低湖水的營養(yǎng)水平，可以從根本上消除藍(lán)藻災(zāi)害，但實(shí)現(xiàn)它需要相當(dāng)長的時(shí)間。直接收獲藍(lán)藻為一終端控制途徑當(dāng)年就可見效。尤其針對藍(lán)藻相對集中在西北部沿岸帶、分布密度大、易于收獲特點(diǎn)，實(shí)施高強(qiáng)度的直接收獲控制措施,對于減輕局部性災(zāi)害、改善水源水質(zhì)和生態(tài)環(huán)境效果將是十分顯著的。三、 綜合治理重點(diǎn)水域優(yōu)先解決水源問題五里湖和梅梁灣既是無錫市的水源地，又是著名的風(fēng)景游覽區(qū),也是太湖水體中污染和富營養(yǎng)化最為嚴(yán)重的湖區(qū)。綜合運(yùn)用各種工程和生態(tài)措施,優(yōu)先治理五里湖和梅梁灣，是治理太湖的關(guān)鍵所在。50年代初期，五里湖是一個(gè)水草豐茂、水質(zhì)清新、環(huán)境優(yōu)美的小湖灣，水生植物在夏、秋季節(jié)的旺盛生長對藻類有強(qiáng)烈的抑制作用，使其數(shù)量遠(yuǎn)低于冬、春季節(jié)圖。雖然外源污染已相當(dāng)嚴(yán)重一次降雨輸入的無機(jī)氮、磷量已達(dá)7g/m2和2.08g/mt,但由于水生植物賦予湖泊較強(qiáng)的自凈能力和生態(tài)緩沖能力，這些營養(yǎng)物在2至3個(gè)月內(nèi)便被凈化。這說明，一旦重新建立起水生植被，五里湖仍將具有較強(qiáng)的自凈能力和污染承受能力，在污染源得到有效控制的條件下，能夠穩(wěn)定地保持優(yōu)良的水質(zhì)和生態(tài)環(huán)境?！鞍宋濉逼陂g，我們在五里湖開展了水生植被恢復(fù)實(shí)驗(yàn),在控制外源污染和低水位的情況下在面積為。的實(shí)驗(yàn)區(qū)內(nèi)成功地建立了挺水植被和沉水植被達(dá)到了顯著的水質(zhì)凈化效果。借鑒此試驗(yàn)方案，我們可以推廣到太湖相關(guān)的各個(gè)流域利用這一實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ臀覀兛梢栽趶氐浊袛辔廴緛碓础⑦m當(dāng)降低水位和再造人工淺灘的基礎(chǔ)上,通過重建水生植被恢復(fù)五里湖水質(zhì)和生態(tài)環(huán)境是完全可行的。四、對經(jīng)過初次除藻治理后的重點(diǎn)水源地，優(yōu)先采用氮磷藻磁聚移出技術(shù)，提高水質(zhì)。中科院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院離子束生物工程學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室研發(fā)的“氮磷藻移出技術(shù)”，是以粉煤灰等幾種無毒無害的工業(yè)廢料與殼聚糖等材料復(fù)配，再加上磁粉等磁性材料,?通過物理化學(xué)改性，制成粉劑或水劑母料。試驗(yàn)表明，這種水處理劑與富營養(yǎng)化湖水混凝，先產(chǎn)生絮凝物，再用磁鐵即可吸附移出氮、磷和藻類。這項(xiàng)新成果因?yàn)榧尤肓舜欧蛛x技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)徹底根治氮、磷及藍(lán)藻的目標(biāo)。在十濕分離機(jī)構(gòu)中，其可移出干物質(zhì)，凈水回流人原水體中。五、對于藻類密度較小、絮凝體不易沉淀低濁度、含藻類及有機(jī)物雜質(zhì)（如水草、腐葉等較多、低溫、污染程度高及溶氧低的原水湖區(qū)，可采用氣浮法除藻。該技術(shù)設(shè)法使水中產(chǎn)生大量的微細(xì)氣泡，從而形成水、氣和浮游藻類的混合體，在界面張力、氣泡上升浮力和靜水壓力差等多種力的共同作用下，浮到水面上，再利用收藻設(shè)施進(jìn)行收藻。氣浮法最常用的是壓力溶氣氣浮法。利用氣浮使絮凝體浮升至水面去除的速度要比沉淀去除快很多。同時(shí)，氣浮也有其弊端，氣浮的浮渣難以處理，氣浮池通常會(huì)散發(fā)惡臭，導(dǎo)致周圍環(huán)境較差。為了保證氣浮的效果，在氣浮前需要預(yù)加氯，但這會(huì)危及飲用水的安全性。所以，保證去除效果的同時(shí)，對加氯量應(yīng)有嚴(yán)格控制，經(jīng)過方法計(jì)算得出合理的控制量，以保證該法的去除效率。太湖整個(gè)湖區(qū)，