富營養(yǎng)化水體處理技術(shù)

富營養(yǎng)化水體處理技術(shù)摘要：隨著社會的發(fā)展和人口的增加，水污染逐年嚴(yán)重，近年來國內(nèi)一些湖泊陸續(xù)出現(xiàn)了富營養(yǎng)化現(xiàn)象。針對這一問題，研究者提出和研究出若干種治理方法與技術(shù)。湖泊富營養(yǎng)化治理應(yīng)該遵循的方法是控源、生態(tài)修復(fù)以及流域管理；在此基礎(chǔ)上，再采用合適的方法進(jìn)行除藻，這樣才能有效的解決湖泊的富營養(yǎng)化問題。關(guān)鍵詞：富營養(yǎng)化水體，控源，除藻1我國湖泊水體現(xiàn)狀但是隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人口的增加，水污染逐漸嚴(yán)重，許多湖泊相繼出現(xiàn)富營養(yǎng)化現(xiàn)象，這已經(jīng)嚴(yán)重影響到了社會的發(fā)展以及部分城市的飲水問題。根據(jù)2013年中國環(huán)境狀況公報(bào)所顯示：湖泊水質(zhì)為優(yōu)良、輕度污染、中度污染和重度污染的國控重點(diǎn)湖泊（水庫）比例分別為60.7%、26.2%、1.6%和11.5%。主要污染指標(biāo)為總磷、化學(xué)需氧量和高錳酸鹽指數(shù)。富營養(yǎng)、中營養(yǎng)和貧營養(yǎng)的湖泊（水庫）比例分別為27.8%、57.4%和14.8%[1]。圖12013年重點(diǎn)湖庫營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)Fig.1Trophicstateindexofkeylakesandreservoirsin20132富營養(yǎng)化水體的治理富營養(yǎng)化出現(xiàn)的根本原因是水體營養(yǎng)過剩，在生存競爭的演繹過程中引起水體生物群落中種群的多樣性減少，草型水體向藻型水體轉(zhuǎn)化。因此湖泊富營養(yǎng)化治理應(yīng)該遵循的方法是控源、生態(tài)修復(fù)以及流域管理[2，3]?？卦窗饔蛏细鞣N外源負(fù)荷以及內(nèi)源污染，其中內(nèi)源污染指的是湖泊底泥中污染物質(zhì)向湖水釋放形成的污染。當(dāng)前，許多湖泊之所以沒有能夠治理好，主要原因是沒有做到控源，只有當(dāng)控源做好后水質(zhì)才會有一定的改善。高永霞等人以旅游景區(qū)天目湖(沙河水庫)為研究對象進(jìn)行了連續(xù)性的狀態(tài)研究。根據(jù)2006年水質(zhì)調(diào)查結(jié)果以及沉積物、漁業(yè)生產(chǎn)、浮游生物、底棲生物等綜合調(diào)查結(jié)果提出并實(shí)施了天目湖的治理方案，即必須采取措施控制農(nóng)業(yè)面源、入湖河流、旅游業(yè)等外源性污染以及降低水土流失造成的入湖懸浮物質(zhì)含量以提高水體透明度，從湖泊外源、內(nèi)源以及湖泊生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)三者之間的關(guān)系著手制定天目湖治理方案。2007年水體TN的平均濃度為1.25mg/L，較2006年降低了0.22mg/L；TP平均濃度由2006年的0.06mg/L降至2007年的0.05mg/L；藻類生物量平均值由上一年的46.39mg/L降至22.56mg/L。結(jié)果表明這些措施的實(shí)施對水體營養(yǎng)鹽含量以及浮游生物量的降低已初見成效[4]。在控源的基礎(chǔ)上，可以針對湖泊的情況進(jìn)行以水生植物恢復(fù)為核心的生態(tài)修復(fù)工作。湖濱帶的生態(tài)修復(fù)可以有效攔截來自陸地的污染物質(zhì)，而湖泊內(nèi)部各種類型水生植物的恢復(fù)可以有效地降低沉積物懸浮和內(nèi)源污染釋放。蔣艾青應(yīng)用鳳眼蓮對城郊污水魚塘中的NH4-N、NO3-N、COD、TN去除率分別為70%、88.1%、56%、73.1%[5]。在最適生長條件下，每天鳳眼蓮能吸收氮3.4kg/hm2，磷0.43kg/hm2[6]。邵林廣應(yīng)用水浮蓮對富營養(yǎng)化湖泊進(jìn)行凈化試驗(yàn)，BOD5的去除率在70%以上，總氮去除率60%以上，總磷去除率70%以上[7]。3富營養(yǎng)化水體的處理技術(shù)藻型水體是富營養(yǎng)化水體的主要特征，因此藻類的去除是處理富營養(yǎng)化水體的主要任務(wù)之一。隨著富營養(yǎng)化的發(fā)展，水體由硅藻和綠藻為主變?yōu)橐运{(lán)藻為主。藻類繁殖迅速，生長周期短，將水體中的氮、磷及其它無機(jī)鹽類在短期內(nèi)被一再的重復(fù)利用，一遇適宜環(huán)境就暴發(fā)性地繁殖，以致出現(xiàn)“水華”現(xiàn)象。死亡的水生生物在微生物作用下分解，消耗氧；或在厭氧條件下分解，產(chǎn)生硫化氫臭氣，使水質(zhì)不斷惡化。同時(shí)湖泊逐漸變淺，直至成為沼澤。針對這個(gè)問題，國內(nèi)外學(xué)者針對富營養(yǎng)化水體中藻類處理問題，開發(fā)了許多成熟的技術(shù)方法。3.1機(jī)械除藻機(jī)械除藻是指通過使用機(jī)械工具對水面過厚層的藻類堆積處進(jìn)行撈藻，這種方法可以達(dá)到瞬時(shí)局部效果，在大規(guī)模除藻行動(dòng)的開始階段或除藻前的準(zhǔn)備階段可以使用。但這種簡易辦法只能作為一種次要的前期輔助手段，談不上是一種單獨(dú)除藻方法。水體中能撈取的藻量相對于湖泊中藻類生長的總量來說是可以忽略不計(jì)的，并且撈藻的速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)比不上藻類的生長速度[8]。在水華爆發(fā)時(shí)，微囊藻可以迅速生長，覆蓋水面。因此這種方法浪費(fèi)大量資金人力卻收效甚微。3.2.化學(xué)除藻傳統(tǒng)上采用硫酸銅和氯化物除藻，或鐵鹽配合銅鹽使用增強(qiáng)除藻劑除藻效率，近年采用醋酸除藻也獲得了良好的效果。2005年9月在南京玄武湖開展了化學(xué)除藻劑治理藍(lán)藻水華的實(shí)驗(yàn)研究中，除藻劑平均用量為26.87g/m2，治理后實(shí)驗(yàn)區(qū)藻類總量下降了82.8%；水體各項(xiàng)理化指標(biāo)得到一定改善，但停止灑藥后部分指標(biāo)回升；浮游動(dòng)物未出現(xiàn)顯著變化。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，除藻劑可以在短時(shí)間內(nèi)除抑藍(lán)藻，但不能從根本上解決湖泊富營養(yǎng)化問題[9]。除藻劑雖能快速殺死藻類，但無法從根本上減少水中TN、TP含量，所以“水華”3.3.微生物控藻在湖泊生態(tài)系統(tǒng)中，魚類對浮游生物的種類、數(shù)量有很重要的影響。中科院曾經(jīng)在東湖放養(yǎng)鳙、鰱，當(dāng)生物量為46kg/m2時(shí)達(dá)到了抑制水華的放養(yǎng)密度，從1985年起東湖的藍(lán)綠藻“水華”未再出現(xiàn)。不過，高密度的鳙、鰱對大型浮游植物有極大的抑制作用。近幾年東湖中小型藻類迅速發(fā)展，水質(zhì)愈加惡化。此外，東湖商品魚存在強(qiáng)烈的腥味和異味感，隨著人們生活水平的提高，其經(jīng)濟(jì)效益也將進(jìn)一步削弱[10]。很多原生動(dòng)物亦可取食藻類。原生動(dòng)物具有食量大、抗逆性強(qiáng)、易繁殖等優(yōu)點(diǎn)。但是，人為主動(dòng)利用原生動(dòng)物控藻的成功例子卻鮮