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文檔簡介
ICS號
中國標(biāo)準(zhǔn)文獻分類號
團體標(biāo)準(zhǔn)
T/CWEC2020-xxx
T/CAQI2020-xxx
粵港澳大灣區(qū)重要湖庫型水源地富營養(yǎng)化
防治技術(shù)導(dǎo)則
Guidelinesforpreventionandtreatmentofeutrophicationinimportant
lakeandreservoirwatersourcesintheGuangdong-HongKong-Macao
GreaterBayArea
(征求意見稿)
2020-xx-xx發(fā)布2020-xx-xx實施
中國水利企業(yè)協(xié)會
發(fā)布
中國質(zhì)量檢驗協(xié)會
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1范圍
本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了粵港澳大灣區(qū)重要湖庫型水源地富營養(yǎng)化防治的基本原則、狀態(tài)識別方法、
富營養(yǎng)化問題診斷程序、評價方法及分級標(biāo)準(zhǔn),以及重要湖庫型水源地富營養(yǎng)化防治目標(biāo)與
任務(wù),防治關(guān)鍵技術(shù)。
本標(biāo)準(zhǔn)適用于粵港澳大灣區(qū)重要湖庫富營養(yǎng)化科學(xué)診斷評估、綜合治理技術(shù)篩選和方案
編制。
粵港澳大灣區(qū)重要湖庫型水源地是指列入《全國重要飲用水水源地名錄》(水資源函
〔2016〕383號)的湖泊、水庫水源地,香港、澳門地區(qū)未有列入的水源地;未入列的湖庫
型水源地可參照本標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。
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2規(guī)范性引用文件
下列文件對于本導(dǎo)則的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,僅注日期的版本適
用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改單)適用于本標(biāo)準(zhǔn)。
全國重要飲用水水源地名錄(水資源函〔2016〕383號)
HJ596.2水質(zhì)詞匯第二部分
HJ/T91地表水和污水監(jiān)測技術(shù)規(guī)范
GB3838地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)
SL219水環(huán)境監(jiān)測規(guī)范
HJ338飲用水水源保護區(qū)劃分技術(shù)規(guī)范
HJ773集中式飲用水水源地規(guī)范化建設(shè)環(huán)境保護技術(shù)要求
HJ774集中式飲用水水源地環(huán)境保護狀況評估技術(shù)規(guī)范
SL117疏浚與吹填工程技術(shù)規(guī)范
DB32/T3258河湖生態(tài)疏浚工程施工技術(shù)規(guī)范
HJ/T415環(huán)保用微生物菌劑環(huán)境安全評價導(dǎo)則
HJ2005人工濕地污水處理工程技術(shù)規(guī)范
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3術(shù)語和定義
下列術(shù)語和定義適用于本導(dǎo)則。
3.1
粵港澳大灣區(qū)(Guangdong-HongKong-MacaoGreaterBayArea,GBA)
包括香港、澳門特別行政區(qū)以及廣東省的廣州市、深圳市、珠海市、佛山市、惠州市、
東莞市、中山市、江門市、肇慶市9個地級市,涉及陸域面積5.6萬km2。
3.2
重要湖庫型水源地(thedrinkingwatersourcesinimportantlakereservoirs)
指提供居民生活及公共服務(wù)用水的湖泊、水庫型取水水域和密切相關(guān)的陸域,且列入《全
國重要飲用水水源地名錄》的湖泊、水庫水源地。
3.3
氮磷比(N/Pratio)
指藻類生長過程中對氮和磷的吸收比值,是水生態(tài)系統(tǒng)中被用來預(yù)測藻細胞密度的變化
和季節(jié)演替的關(guān)鍵因子之一。
3.4
富營養(yǎng)化指數(shù)(eutrophicationindex)
是一種判別湖庫水體富營養(yǎng)化狀態(tài)的參數(shù)。本標(biāo)準(zhǔn)推薦采用綜合營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)
(comprehensivetrophiclevelindex),是一種基于總磷(TP)、總氮(TN)、葉綠素a(chla)、
透明度(SD)、高錳酸鹽指數(shù)(CODMn)5項指標(biāo)的水體富營養(yǎng)化分級綜合評估結(jié)果指數(shù)。
3.5
藻類(algae)
一類單細胞或多細胞生物(包括通常所說的藍細菌),通常伴有葉綠色或其他色素。
3.6
水生態(tài)修復(fù)(aquaticecosystemremediation)
在生態(tài)系統(tǒng)自修復(fù)功能的基礎(chǔ)上,采取保護、修復(fù)、治理及管理等措施,促使湖泊生態(tài)
系統(tǒng)恢復(fù)到較為自然的狀態(tài),以保障其生態(tài)完整性和可持續(xù)性。
3.7
生物操縱(biomanipulation)
通過增強浮游動物對浮游生物的壓制,并以某種方式控制魚類種群,從而通過浮游動物
過濾達到有效減少浮游植物數(shù)量的過程。
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4基本原則
湖庫型水源地富營養(yǎng)化防治應(yīng)按照“節(jié)水優(yōu)先、空間均衡、系統(tǒng)治理、兩手發(fā)力”原則,
貫徹“安全、清潔、健康”方針,嚴(yán)守生態(tài)紅線,強化源頭控制、水陸統(tǒng)籌、防治并舉,分流
域、分區(qū)域、分階段科學(xué)治理,系統(tǒng)開展粵港澳大灣區(qū)重要湖庫水源地富營養(yǎng)化防治工作,
且遵循以下基本原則。
(1)詳細調(diào)查,診斷問題
以重要湖庫型水源地一級保護區(qū)、二級保護區(qū)和準(zhǔn)保護區(qū)為重要調(diào)查范圍,開展全面、
詳實的現(xiàn)狀調(diào)查,重點包括水質(zhì)、水生生物調(diào)查,以及區(qū)域污染源調(diào)查與分析;全面、合理
剖析重要湖庫型水源地富營養(yǎng)化形成的主要原因,從浮游生物、底棲動物以及氮磷營養(yǎng)鹽等
角度識別富營養(yǎng)化形成的主要因素與因子;基于調(diào)查與分析的結(jié)果,準(zhǔn)確診斷與評估水源地
富營養(yǎng)化問題,評價富營養(yǎng)化狀態(tài)并分級。
(2)目標(biāo)明確,精準(zhǔn)施策
應(yīng)根據(jù)重要湖庫型水源地水系特征、水質(zhì)現(xiàn)狀與目標(biāo)、流域內(nèi)污染現(xiàn)狀以及供水發(fā)展規(guī)
劃,結(jié)合富營養(yǎng)化狀態(tài)判別結(jié)果,按照高標(biāo)準(zhǔn)原則確定重要湖庫型水源地富營養(yǎng)化防治目標(biāo),
并綜合應(yīng)用點源、面源、內(nèi)源污染防控要求,制定富營養(yǎng)化水源地防治任務(wù)與技術(shù)路線,綜
合提出治理措施和任務(wù)布局。
(3)強化監(jiān)督,長效管控
應(yīng)建立重要湖庫型水源地水質(zhì)在線監(jiān)測系統(tǒng)、運行管理及長效管控方案、水污染風(fēng)險預(yù)
警機制及應(yīng)對方案,鼓勵社會資金、力量、單位參與水源地富營養(yǎng)化防治;加強政府主管部
門巡查力度和力量,鼓勵公眾參與,接受社會監(jiān)督。
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5富營養(yǎng)化狀態(tài)判別
5.1富營養(yǎng)化定義
根據(jù)HJ596.2-2010,富營養(yǎng)化可定義為:含氮、磷化合物等營養(yǎng)物質(zhì)在淡水或鹽水中的
富集,并且加速藻類和較高等植物的生長的一種過程。
5.2富營養(yǎng)化狀態(tài)主要成因
富營養(yǎng)化的主要成因包括氣象條件、水文水動力、營養(yǎng)物質(zhì)、底泥等。
1)氣象條件。主要包括溫度、光照、降雨等自然因子,是湖庫富營養(yǎng)化引起藻類暴發(fā)
的誘導(dǎo)因素。
2)水文水動力。主要包括水力停留時間、水體交換周期、水體流速、風(fēng)浪等因子。
3)營養(yǎng)物質(zhì)。主要包括氮、磷營養(yǎng)鹽,是引起水體富營養(yǎng)化的根本原因。
4)底泥。在一定條件下,沉積物中的氮磷等營養(yǎng)鹽和有機物重新釋放到水體中而成為
湖泊富營養(yǎng)化的驅(qū)動因子。
5.3富營養(yǎng)化狀態(tài)識別
5.3.1污染指示種
富營養(yǎng)化狀態(tài)污染指示種包括浮游動物、浮游植物、底棲動物等。
1)輪蟲是指示湖、庫富營養(yǎng)化狀態(tài)的浮游動物之一,主要體現(xiàn)在對輪蟲密度和生物量、
種類數(shù)和種類演替等方面。
2)富營養(yǎng)化水平越高,輪蟲種類數(shù)減少,結(jié)構(gòu)趨于簡單,多樣性下降,寡污型種類和
特有種明顯減少,空間異質(zhì)性下降,密度上升。
3)螺形龜甲輪蟲(Keratellacochlearis)、矩形龜甲輪蟲(Keratellaquadrata)、萼花
臂尾輪蟲(B.calyciflorus)、長三肢輪蟲(Filinialongiseta)、臂尾輪蟲等浮游動物可以作
為富營養(yǎng)水體的指示種。
4)長肢多肢輪蟲(Polyarthradolichoptera)、獨角聚花輪蟲(Conochilusunicornis)等
浮游動物可以作為低營養(yǎng)水體的指示種。
5)浮游植物種屬、密度、多樣性指數(shù)等可作為評價富營養(yǎng)化指數(shù)的關(guān)鍵參數(shù)。
6)霍甫水絲蚓(Limnodrilushoffmeisteri)、羽搖蚊(Tendipesplumosus)、大紅德永
搖蚊(Tokunagayusurikaakamusi)、中國長足搖蚊(Tanypuschinensis)等底棲動物可作為
富營養(yǎng)水體的指示種,其密度分布與水體營養(yǎng)水平呈正向趨勢;大型底棲動物的物種多樣性
與營養(yǎng)水平呈相反趨勢。
5.3.2營養(yǎng)鹽限制標(biāo)準(zhǔn)
1)氮、磷營養(yǎng)鹽是水體富營養(yǎng)化主要控制因子,直接決定水體富營養(yǎng)化進程、藻類的
繁殖速率。
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2)一定閾值范圍內(nèi),隨著氮磷營養(yǎng)鹽濃度的升高,水體中浮游植物繁殖速率急速增加。
2)一般認為水體中總氮達0.2mg/L、總磷達0.02mg/L是水體富營養(yǎng)化發(fā)生的臨界濃度,
也是造成藍藻水華暴發(fā)的主要原因。
3)正常情況下可以通過水體中的氮磷重量比(N/P),判斷氮元素或者磷元素作為浮
游植物的生長限制性營養(yǎng)物質(zhì)。當(dāng)?shù)字亓勘龋∟/P)大于7:1時,磷是限制性營養(yǎng)元素。
5.4富營養(yǎng)化問題診斷程序
富營養(yǎng)化問題診斷主要包括水質(zhì)調(diào)查、水生生物調(diào)查、污染源調(diào)查以及問題診斷等。
5.4.1水質(zhì)調(diào)查
1)收集源水、出廠水的日常水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù),以及水源地、水源地上游常規(guī)監(jiān)測斷面的
水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)年限至少3年。
2)按照HJ/T91至少針對水源地補充1次水質(zhì)監(jiān)測,有條件的地方可在豐水期、平水
期、枯水期分別進行監(jiān)測。
3)檢測項目包括GB3838中的表1、表2的29項,以及葉綠素a、透明度。
4)監(jiān)測點不小于3個,結(jié)合現(xiàn)場實際情況,宜在取水口、取水口周邊100m處設(shè)置監(jiān)
測點,排污口或者零星污染源附近增加布設(shè)監(jiān)測點,
5)有條件的水源地可增設(shè)水質(zhì)自動監(jiān)測站。
5.4.2水生生物調(diào)查
1)參照SL219至少針對水源地開展1次水生生物調(diào)查,重點開展藻類、浮游動物、底
棲動物、魚類等水生生物調(diào)查。有條件的地方可在春、夏、秋、冬各采集一次。
2)水生生物調(diào)查前,應(yīng)該調(diào)查和收集水源地一級保護區(qū)、二級保護區(qū)和準(zhǔn)保護區(qū)內(nèi)河
流、湖庫的有關(guān)基礎(chǔ)資料,主要包括:區(qū)域內(nèi)氣象水文資料,包括逐日降雨、風(fēng)向與風(fēng)速資
料,逐日最高、最低、平均等光照、氣溫資料,臺風(fēng)、風(fēng)暴潮等極端天氣的氣象資料,水土
流失面積、程度、侵蝕類型特征,以及湖泊(水庫)流量資料。
3)水生生物監(jiān)測點(斷面)一般應(yīng)在水源地的取水口、湖庫中心區(qū)域、庫尾等位置布
設(shè)采樣點。樣點數(shù)量需視水體大小和具體情況而定,應(yīng)能夠全面反映該水體的水環(huán)境狀況。
監(jiān)測點(斷面)應(yīng)盡可能與水質(zhì)監(jiān)測點(斷面)一致。
4)浮游植物、著生藻類等監(jiān)測方法選用國家或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)分析方法,并與相關(guān)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)
的規(guī)定一致。
5.4.3污染源調(diào)查
1)污染源調(diào)查范圍包括水源地一級保護區(qū)、二級保護區(qū)和準(zhǔn)保護區(qū)。
2)污染源調(diào)查內(nèi)容主要包括生活污染源、種植業(yè)污染源、畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染源、水產(chǎn)養(yǎng)
殖業(yè)污染源的分布情況。如果有工業(yè)污染源,應(yīng)補充調(diào)查。
3)生活污染源調(diào)查應(yīng)符合以下規(guī)定:
a)參照《第一次全國污染源普查技術(shù)規(guī)定之六生活源普查技術(shù)規(guī)定》,開展生活污
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染源調(diào)查。
b)主要針對村鎮(zhèn)生活污水、污水處理設(shè)施開展入河生活污染調(diào)查。
c)調(diào)查內(nèi)容包括村鎮(zhèn)數(shù)量、人口規(guī)模、實際用水量、用水方式、排水量、排水去向
等,污水處理設(shè)施處理規(guī)模、處理工藝、排放標(biāo)準(zhǔn)、尾水排水量、排水去向等。
d)調(diào)查污染源種類包括生活污水和尾水中的化學(xué)需氧量、氨氮、總氮、總磷等。
4)種植業(yè)污染源調(diào)查應(yīng)符合以下規(guī)定:
1)參照《第一次全國污染源普查技術(shù)規(guī)定之四農(nóng)業(yè)污染源普查技術(shù)規(guī)定》,開展種
植業(yè)污染源調(diào)查。
b)主要針對糧食作物、經(jīng)濟作物和蔬菜作物等開展肥料、農(nóng)藥和農(nóng)膜等污染調(diào)查。
c)調(diào)查內(nèi)容包括種植作物種類、種植面積、耕作方式、排水去向等基本情況,肥料
名稱、有效成分及含量、施用量、施用方法等,農(nóng)藥名稱、有效成分及含量、農(nóng)藥用量、施
用方法等。
d)調(diào)查污染源種類包括地表徑流途徑流失的總磷、可溶磷、總氮、硝態(tài)氮、氨氮以
及農(nóng)藥(各地可根據(jù)實際情況選定)等。
5)畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染源調(diào)查應(yīng)符合以下規(guī)定:
a)參照《第一次全國污染源普查技術(shù)規(guī)定之四農(nóng)業(yè)污染源普查技術(shù)規(guī)定》,開展畜
禽養(yǎng)殖業(yè)污染源調(diào)查。
b)以舍飼、半舍飼規(guī)?;B(yǎng)殖為對象,針對豬、牛、羊、雞、鴨等養(yǎng)殖過程中產(chǎn)生
的畜禽糞便和污水開展調(diào)查。
c)調(diào)查內(nèi)容包括:畜禽種類、存欄數(shù)、出欄數(shù)、飼養(yǎng)周期等畜禽養(yǎng)殖基本情況,以
及飼料用量、主要成分及含量、糞便和污水產(chǎn)生量、清糞方式,糞便和污水污水利用方式、
利用量、排放量、污水排放去向,糞便和污水處理方式、實際日處理量和運行時間等污染物
產(chǎn)生和排放情況。
d)調(diào)查污染源種類包括污水、固體廢物兩種。其中,污水包括化學(xué)需氧量、銨態(tài)氮、
總磷、總氮、pH等,固體廢物包括含水率、總磷、總氮等。
6)水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)污染源調(diào)查應(yīng)符合以下規(guī)定:
a)參照《第一次全國污染源普查技術(shù)規(guī)定之四農(nóng)業(yè)污染源普查技術(shù)規(guī)定》,開展水
產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)污染源調(diào)查。
b)主要調(diào)查魚、蝦、貝、蟹等在規(guī)模養(yǎng)殖和養(yǎng)殖專業(yè)戶條件下污染物的產(chǎn)生情況。
c)調(diào)查內(nèi)容包括:養(yǎng)殖模式、養(yǎng)殖規(guī)模、養(yǎng)殖周期、苗種投放量、養(yǎng)殖產(chǎn)量、水體
交換情況、排水量、排水去向等養(yǎng)殖基本情況,以及飼料(肥料)名稱、主要成分及含量、
施用量、使用方法等污染物產(chǎn)生和排放情況。
d)調(diào)查污染源種類包括養(yǎng)殖水和外排水體中的化學(xué)需氧量、總磷、總氮、氨氮、硝
態(tài)氮等。
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7)采用產(chǎn)排污系數(shù)法,估算上述污染源污水產(chǎn)生量、排放量,COD、氨氮、總氮、總
磷等污染物產(chǎn)生量、排放量、入河(湖、庫)量。
5.4.4問題診斷
1)在水質(zhì)、水生生物及污染源調(diào)查的基礎(chǔ)上,明確湖濱帶類型及分布、湖濱帶退化關(guān)
鍵因子、湖濱帶自然化率、植被物種數(shù)、植被蓋度、物種多樣性指數(shù)等現(xiàn)狀數(shù)值。
2)根據(jù)HJ338、HJ773、HJ774分析與評估重要湖庫型水源地達標(biāo)建設(shè)情況,并結(jié)合
自然環(huán)境、社會經(jīng)濟資料,對水源地富營養(yǎng)化問題進行診斷與評估。
3)問題診斷主要包括:水體污染程度、污染物來源、生物多樣性缺失原因、主要污染
因素識別等。
5.5富營養(yǎng)化評價
5.5.1富營養(yǎng)化評價指標(biāo)體系
遵循相關(guān)性、可操作性、簡潔性、科學(xué)性原則,選取總磷(TP)、總氮(TN)、葉綠
素a(chla)、透明度(SD)、高錳酸鹽指數(shù)(CODMn)5項指標(biāo)作為湖泊富營養(yǎng)化評價的
統(tǒng)一指標(biāo)。用于描述水體富營養(yǎng)化狀態(tài)的常用指標(biāo)變量如下:
1)總磷(TP),水樣經(jīng)消解后將各種形態(tài)的磷轉(zhuǎn)變成正磷酸鹽后測定的結(jié)果,是初級
生產(chǎn)潛力的指標(biāo)。磷是水體初級生產(chǎn)力的限制性營養(yǎng)元素,過量磷的輸入是引起水體富營養(yǎng)
化的直接成因。
3-2-+
2)總氮(TN),水中各種形態(tài)無機和有機氮的總量,包括NO、NO和NH4等無機
氮和蛋白質(zhì)、氨基酸和有機胺等有機氮,是富營養(yǎng)化的指標(biāo)變量。氮是生物的重要營養(yǎng)元素,
有些情況它也是浮游植物的限制性營養(yǎng)元素。包括氨態(tài)氮、硝態(tài)及亞硝態(tài)氮和有機氮。
3)葉綠素(chla),直接反應(yīng)富營養(yǎng)化程度主要指標(biāo)。水體富營養(yǎng)化導(dǎo)致浮游植物大
量繁殖。
4)透明度(SD),富營養(yǎng)化的指標(biāo)之一。光是水體初級生產(chǎn)力的能源,水體透明度是
光通量沿水深分布的量度,透明度下降可進一步引起水體生態(tài)體系破壞。
5)高錳酸鹽指數(shù)(CODMn),指在酸性或堿性介質(zhì)中,以高錳酸鉀為氧化劑,處理水
樣時所消耗的氧化劑的量。
5.5.2富營養(yǎng)化評價方法
目前我國湖泊營養(yǎng)化評價的基本方法主要有綜合營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)(???)、卡爾森營養(yǎng)狀
態(tài)指數(shù)(???)、營養(yǎng)度指數(shù)法和評分法,其中綜合營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)法(???)應(yīng)用最為普遍。
根據(jù)中國環(huán)境監(jiān)測總站《湖泊(水庫)富營養(yǎng)化評價方法及分級技術(shù)規(guī)定》,綜合營養(yǎng)
狀態(tài)指數(shù)法(???):
?
???(?)=∑??????(?)
?=1
式中:???(?)——綜合營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù);
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??——第?種參數(shù)的營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)的相關(guān)權(quán)重;
???(?)——代表第?種參數(shù)的營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)。
以chla作為基準(zhǔn)參數(shù),則第j種參數(shù)的歸一化的相關(guān)權(quán)重計算公式為:
2
???
??=?2
∑?=1???
式中:???——第?種參數(shù)與基準(zhǔn)參數(shù)chla的相關(guān)系數(shù);
?——評價參數(shù)的個數(shù)。
2
湖泊(水庫)的chla與其它參數(shù)之間的相關(guān)關(guān)系???及???見下表5-1。
2
表5-1中國湖泊(水庫)部分參數(shù)與chla的相關(guān)關(guān)系???及???值*
參數(shù)chlaTPTNSDCODMn
???10.840.82-0.830.83
2
???10.70560.67420.68890.6889
*:引自金相燦等著《中國湖泊環(huán)境》,表中rij來源于中國26個主要湖泊調(diào)查數(shù)據(jù)的計算結(jié)果。
營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)計算公式為:
(1)TLI(chla)=10(2.5+1.086lnchla)
(2)TLI(TP)=10(9.436+1.624lnTP)
(3)TLI(TN)=10(5.453+1.694lnTN)
(4)TLI(SD)=10(5.118-1.94lnSD)
(5)TLI(CODMn)=10(0.109+2.661lnCOD)
式中:葉綠素(chla)單位為mg/m3,透明度SD單位為m;其它指標(biāo)單位均為mg/L。
5.5.3富營養(yǎng)化分級標(biāo)準(zhǔn)
為了說明湖泊富營養(yǎng)狀態(tài)情況,采用0~100的一系列連續(xù)數(shù)字對湖泊營養(yǎng)狀態(tài)進行分
級,在同一營養(yǎng)狀態(tài)下,指數(shù)值越高,其營養(yǎng)程度越重,具體分級見下表5-2:
表5-2湖泊(水庫)營養(yǎng)狀態(tài)分級
綜合營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)營養(yǎng)程度
TLI(Σ)<30貧營養(yǎng)(Oligotropher)
30≤TLI(Σ)≤50中營養(yǎng)(Mesotropher)
TLI(Σ)>50富營養(yǎng)(Eutropher)
50<TLI(Σ)<60輕度富營養(yǎng)(Lighteutropher)
60<TLI(Σ)≤70中度富營養(yǎng)(Middleeutropher)
TLI(Σ)>70重度富營養(yǎng)(Hypereutropher)
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6重要湖庫型水源地富營養(yǎng)化防治目標(biāo)與任務(wù)
6.1富營養(yǎng)化防治目標(biāo)
1)從防治任務(wù)上方面,重要湖庫富營養(yǎng)化防治目標(biāo)包括控制底泥內(nèi)源污染釋放、抑制
藻類暴發(fā)。
2)從技術(shù)上層面,重要湖庫富營養(yǎng)化防治目標(biāo)主要是指削減湖泊水體的氮、磷以及底
泥有機碳和氮、磷的負荷,消除水體中藻類瘋長的基礎(chǔ),達到降低水體中藻類生物量、提高
水體透明度。
3)選取總磷(TP)、總氮(TN)、葉綠素a(chla)、透明度(SD)、高錳酸鹽指數(shù)
(CODMn)指數(shù),作為重要湖庫富營養(yǎng)化防治目標(biāo)的5項量化指標(biāo)。
4)參照重要湖庫型水源地水質(zhì)目標(biāo)及湖庫水功能區(qū)水質(zhì)目標(biāo),確定富營養(yǎng)化防治所執(zhí)
行的地表水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。
6.2富營養(yǎng)化防治任務(wù)
1)分析富營養(yǎng)化狀態(tài)的主要成因及狀態(tài)識別。結(jié)合重要湖庫型水源地現(xiàn)狀,從氣象條
件、水文水動力、營養(yǎng)物質(zhì)、底泥等方面,分析重要湖庫富營養(yǎng)化形成的主要原因;進一步
分析富營養(yǎng)化的污染指示種、氮磷營養(yǎng)鹽富集過程,識別重要湖庫富營養(yǎng)化形成的主要因子。
2)評價富營養(yǎng)化狀態(tài)及分級。開展重要湖庫型水源地基本現(xiàn)狀調(diào)查,包括水質(zhì)調(diào)查、
水生生物調(diào)查、污染源調(diào)查等,分析調(diào)查結(jié)果,定性、定量診斷重要湖庫富營養(yǎng)化問題。
3)明確富營養(yǎng)化防治目標(biāo)。結(jié)合重要湖庫型水源地水質(zhì)目標(biāo)及湖庫水功能區(qū)水質(zhì)目標(biāo),
以及區(qū)域社會經(jīng)濟發(fā)展要求及需求,從防治任務(wù)層面、目標(biāo)可達性層面,明確富營養(yǎng)化防治
目標(biāo)。
4)擬定富營養(yǎng)化防治關(guān)鍵技術(shù)。因地制宜,建立重要湖庫型水源地富營養(yǎng)化防治關(guān)鍵
技術(shù)體系,并提出長效管理機制,
5)編制重要湖庫型水源地富營養(yǎng)化防治實施方案。參照附錄A,編制富營養(yǎng)化防治實
施方案。
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7重要湖庫型水源地富營養(yǎng)化防治關(guān)鍵技術(shù)
7.1技術(shù)選型原則
(1)精準(zhǔn)施策。根據(jù)水體富營養(yǎng)化程度、形成的原因和污染源的不同,有針對性的選
擇適合粵港澳大灣區(qū)重要湖庫型水源地的防治技術(shù)、制定治理方案。
(2)因地制宜。根據(jù)粵港澳大灣區(qū)重要湖庫型水源地的特點,包括水體交換頻繁、水
污染事件經(jīng)濟損害與社會影響大、富營養(yǎng)化變化過程變化快、典型南方水生動植物群落分布
特點、以及受臺風(fēng)或風(fēng)暴潮等極端氣候影響,進一步優(yōu)化富營養(yǎng)化防治技術(shù)與治理方案。
(3)綜合措施。根據(jù)防治范圍內(nèi)不同的水文水質(zhì)特征、不同的治理目標(biāo)、不同的污染
類型,綜合采用不同的富營養(yǎng)化防治技術(shù)與措施,并進行組合與集成。
(4)長效管理。根據(jù)水體富營養(yǎng)化修復(fù)的過程要求,提出重要湖庫型型水源地富營養(yǎng)
化防治長效管理措施及機制。
7.2內(nèi)源污染治理技術(shù)
內(nèi)源污染由湖庫底泥的污染物釋放組成,底泥釋放主要有三類,即營養(yǎng)元素、重金屬和
難降解有機物。結(jié)合粵港澳大灣區(qū)重要湖庫型水源地內(nèi)源污染的基本特點,可以優(yōu)先考慮環(huán)
保清淤、遮蔽修復(fù)、生物修復(fù)等內(nèi)源污染治理技術(shù)。
7.2.1環(huán)保清淤
適用范圍:適用于所有底泥受到污染的水源地,尤其是重金屬污染、富營養(yǎng)化嚴(yán)重或者
水體黑臭情形下的底泥污染物的清理,且擾動相對較少,對底部不會構(gòu)成威脅,可快速降低
受污染水體的內(nèi)源污染負荷,避免或者減緩底泥污染物向水體釋放,實現(xiàn)優(yōu)化水源地水體質(zhì)
量的目的。
技術(shù)要點:環(huán)保清淤工程是一項可持續(xù)的生態(tài)清淤工程,通過吸泥船或者挖泥船的GPS
定位和自動化操作,精確確定吸泥位置和吸泥深度,可達到基本清除底泥污染物,使懸浮狀
態(tài)的污染物最少、懸浮顆粒的數(shù)量控制在規(guī)定范圍內(nèi)與超挖量最小以免傷及原生土等效果,
對水源地底部擾動小,避免取水水質(zhì)惡化,防止對水體和土壤的二次污染,應(yīng)推薦使用。目
前常用的環(huán)保疏浚設(shè)備是帶環(huán)保絞刀頭的絞吸式挖泥船,非常適用于大水面、水體深的湖庫
清淤。
1)環(huán)保清淤的主要工作內(nèi)容包括污染底泥疏挖機輸送、污染底泥堆場建設(shè)、余水達標(biāo)
處理與泥漿脫水干化、堆場快速景觀恢復(fù)、污染底泥資源化利用等,其設(shè)計方法與要求可參
照SL117、DB32/T3258。
2)清淤前,需針對水源地底泥厚度、污染狀況進行調(diào)查,明確疏浚范圍和疏浚深度以
及清淤量。
3)結(jié)合粵港澳大灣區(qū)的氣候、降雨特征,合理安排底泥清淤季節(jié)與時段。
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4)需對疏浚污泥進行脫水處理,為了減少淤泥輸送工作量,防止淤泥堆積污染周邊土
壤,提高底泥資源化利用的效率。
5)需對余水進行凈化處理,可采取物化、生化方法進行預(yù)處理,防止回流水源地污染
水質(zhì)。
限制因素:應(yīng)結(jié)合受污染水源地的實際情況,綜合考慮成本、氣候條件,合理制定環(huán)保
清淤方案。高溫季節(jié)疏浚后容易導(dǎo)致形成黑色塊狀漂泥;多雨季節(jié)疏浚容易影響工程進度;
需合理控制清淤深度,過深容易破壞湖(庫)底水生生態(tài)、增加清淤量,過淺不能徹底清除
底泥污染物;底泥運輸和處理處置難度較大,存在二次污染風(fēng)險,需要按規(guī)定安全處理處置;
余水凈化水質(zhì)目標(biāo)應(yīng)該不低于水源地的水質(zhì)目標(biāo)。
7.2.2掩蔽修復(fù)
適用范圍:適用于重金屬污染、難降解有機物污染,且污染范圍較小、清淤疏浚有難度
的水源地內(nèi)源污染防治,可有效阻止底泥中有害污染物進入水體。
技術(shù)要點:底泥掩蔽技術(shù)又稱底泥覆蓋技術(shù),指在污染的底泥上鋪上一層覆蓋物,隔離
污染底泥與水源地水體,實現(xiàn)阻止底泥中的重金屬、難降解有機物等污染物向水體中釋放、
遷移的一種方法。
1)覆蓋物主要包括沙、礫石或一些復(fù)雜的人造地基材料等。
2)采用該方法之前,需要明確底泥中的污染物和水源地水體的主要超標(biāo)因子,詳細考
察污染區(qū)域內(nèi)的周邊環(huán)境。
3)掌握遮蔽物收集、購買情形,進而合理確定遮蔽修復(fù)方案。
4)掩蔽修復(fù)工程造價低,施工簡單。
限制因素:受遮蔽材料、覆蓋厚度的影響。遮蔽厚度過淺,不能達到有效阻止底泥污染
物釋放與前一;遮蔽厚度過深,成本高,且抬高了水源地湖(庫)底,縮減水源地庫容。此
外,覆蓋物對水源地底棲生物有較強破壞力,可能影響整個底棲生態(tài)系統(tǒng),而且尋找大量的
清潔覆蓋物也并非易事。
7.2.3生物修復(fù)
適用范圍:適用于污染面積較大、污染底泥厚度不超過50cm且污染負荷較低,周邊難
以開展環(huán)保清淤的水源地。
技術(shù)要點:生物修復(fù)按其主體可分為植物修復(fù)、微生物修復(fù)和動物修復(fù)。
1)植物修復(fù)是一種水下森林構(gòu)建技術(shù),即是通過種植沉水植物,利用其根莖吸收底泥
中的氮磷有機物和重金屬,控制底泥中營養(yǎng)物釋放的一種方式;沉水植物在生長過程中能較
方便的帶走部分營養(yǎng)物,并且發(fā)達的根系還能為微生物提供了棲息環(huán)境。常見沉水植物名錄
見附錄B。沉水植物的技術(shù)要點見7.3.5。
2)微生物修復(fù)是一種生物制劑修復(fù)技術(shù),即利用天然的或經(jīng)馴化的微生物,通過氧化、
還原、水解作用等將有機污染物降解成CO2和H2O,或轉(zhuǎn)化成其他無害物質(zhì);常用的微生
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物可采用人工馴化、固定化微生物和轉(zhuǎn)基因工程菌等方式提供;應(yīng)考慮水源地生物安全的必
要性,謹慎選用微生物種類,且滿足HJ/T415要求。微生物制劑的相關(guān)技術(shù)要點見7.3.7。
3)動物修復(fù)是一種生物操縱的方式,通過投放底棲動物,包括螺、貝類、蝦類等,構(gòu)
建完善的底棲生物群落,增強生物群落對湖庫底泥營養(yǎng)物的濾食作用,減少淤泥中有機質(zhì)成
分,加速氮磷營養(yǎng)鹽的消化、吸收、轉(zhuǎn)化過程,提高水體透明度,改善水質(zhì)。生物操縱的相
關(guān)技術(shù)要點見7.3.6。
限制因素:面臨微生物菌劑、治理實效的影響。投加的外源微生物菌劑,微生物活性受
底泥環(huán)境、土著微生物的影響,有時難以達到預(yù)期效果的問題;外源微生物對當(dāng)?shù)厣锶郝?/p>
可能會構(gòu)成入侵威脅;在水源地中培養(yǎng)或繁殖土著微生物具有較大困難;微生物修復(fù)底泥是
一個生態(tài)繁殖的過程,需要的時間相對較長。
7.3水體自凈能力修復(fù)技術(shù)
7.3.1生態(tài)濕地技術(shù)
適用范圍:適用于水質(zhì)渾濁、富營養(yǎng)化相對嚴(yán)重以及流動性較弱的湖庫淺水區(qū)域,如受
污染的湖(庫)灣、淺灘等水體循環(huán)緩慢的區(qū)域,通常水深小于1m,往往為降雨徑流的匯
水通道末端或者入湖(庫)前置區(qū),湖體岸線坡度通常小于10度,易于布置工程措施凈化
水體。
技術(shù)要點:生態(tài)濕地技術(shù)是選擇流動性較差、水體自凈能力弱的湖(庫)灣區(qū),采用基
底改造、種植水生植物等方式,通過植物和根區(qū)微生物共生,產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng),凈化水質(zhì),組
成類似于自然濕地狀態(tài)的工程化濕地狀態(tài)系統(tǒng)。
1)生態(tài)濕地主要由基底、水生植物兩部分構(gòu)成,設(shè)計方法與要求可參照HJ2005。
2)基底改造前期,應(yīng)清除湖(庫)灣原有的淤泥所積累的氮磷、重金屬等污染物以及
表面自然垃圾。
3)基底改造主要采用土壤和填料(如卵石等)混合組成填料床的方式,且填料床縫隙
較大,湖水可以在床體中曲折流動或在床體表面流動。
4)水生植物宜選中適合粵港澳大灣區(qū)且去除營養(yǎng)鹽性能好、成活率高的南方植物,以
常年生長兼具景觀效果挺水或浮葉植物為主,包括蘆葦、風(fēng)車草、香蒲、美人蕉、菖蒲、再
力花、茭白、銅錢草等。常見挺水植物名錄見附錄C、浮葉植物名錄見附錄D。
5)生態(tài)濕地應(yīng)合理搭配植物種類、密度,考慮一定的景觀觀賞要求,形成獨特的植物
生態(tài)環(huán)境。
限制因素:受氣候、懸浮物影響。選中水生植物繁衍過程隨氣候變化,導(dǎo)致濕地的凈水
能力也不穩(wěn)定;枯死的植物腐爛后,易造成二次污染;湖(庫)灣入水?dāng)y帶一定的泥沙或懸
浮物,并不斷塞滿填料床的縫隙,影響甚至破壞生態(tài)濕地的凈水功能。
7.3.2推流曝氣技術(shù)
適用范圍:適用于水體流動性較差、更新頻率較慢、富營養(yǎng)化嚴(yán)重的湖(庫)灣、淺灘
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等封閉或者半封閉水域,對藻類繁殖較快、富營養(yǎng)化較嚴(yán)重的水體有一定的應(yīng)急效果。
技術(shù)要點:推流曝氣機一種輕便的多功能、多用途增氧曝氣設(shè)備及水體循環(huán)設(shè)備,一般
由主機、固定支架、進氣管及推流曝氣葉輪四部分組成,即利用葉輪旋轉(zhuǎn)將水推走形成的空
隙,利用水與空氣比重不同,空氣率先補充空缺,形成混合汽水,經(jīng)過葉輪高速運轉(zhuǎn)攪拌剪
切形成溶氣水,并推動水體向前運動,進而達到曝氣、混合及推流的目的。結(jié)合粵港澳大灣
區(qū)重要湖庫型水源地的基本特點,針對大水面、水體較深水源地,推薦采用提水式曝氣機、
水下推流器2種推流曝氣設(shè)備。
1)提水式曝氣機是一種不需水泵、管道的造景、凈水噴泉,是一種快速增氧系統(tǒng),與
傳統(tǒng)的葉輪式增氧機相比,增氧效果好,經(jīng)濟、輕便,而且具有優(yōu)美的造型和獨特的造景功
效,它的特點是能迅速增加水中溶解氧,推動池水循環(huán),有效防止死水腐敗問題,并且體積
小、易安裝、重量輕,便于操作;結(jié)構(gòu)緊湊,維修極為方便;高性能、低損耗,具有節(jié)能低
耗優(yōu)點。提水型曝氣機主要由專用潛水電動機葉輪、浮筒、浮筒底座、電纜等所組成,采用
不銹鋼耐腐材料,能在多種不同的水體介質(zhì)中可靠工作。浮筒放置在水表面上工作區(qū)域的水
深不得小于0.60m,自然泥底水域安裝葉輪時其到水面的距離可根據(jù)用戶對增氧量的要求和
噴泉形狀的要求來自由調(diào)節(jié)。提水型噴泉的服務(wù)面積通常為8~10m半徑/kw。
2)水下推流器可快速有效改善水體的流動性,為抑制小面積范圍的藻類富集生長提供
有利條件。水下推流器主要由支撐架、底座、擋板、推流裝置組成,根據(jù)湖泊的邊岸條件,
可選擇固定式或潛水式,固定式需要擋板固定在湖庫底部或邊壁,底座支架支撐推流裝置,
潛水式需要浮筒連接推流裝置,并用牽引鋼絲固定,水下推流器的安裝深度不得大于3m。
水下推流器的服務(wù)面積通常為5~8m半徑扇形/kw。
限制因素:受水流條件、風(fēng)力、氣候、成本等影響。自然湖泊邊壁條件較為復(fù)雜,對流
速流態(tài)產(chǎn)生一定影響;風(fēng)力會導(dǎo)致水體波動,影響推流器對水體正常的推動作用及景觀噴泉
對水體的充氧作用;由于湖庫水質(zhì)具有季節(jié)性變化的特點,也會影響到對水體的作用,需要
相應(yīng)調(diào)節(jié)運行參數(shù);技術(shù)措施為動力設(shè)施,常年用電與定期維護,運行費用偏高。
7.3.3生態(tài)浮島技術(shù)
適用范圍:當(dāng)水體水域較大,且湖體淺水區(qū)域較少,缺乏建設(shè)濕地和水下森林的建設(shè)條
件時,可采用生態(tài)浮島技術(shù)。
技術(shù)要點:生態(tài)浮島技術(shù)是指用于水域范圍的無土種植技術(shù),通過引入水生植物在湖面
內(nèi)凈化水質(zhì),美化環(huán)境,同時改善水域內(nèi)的生態(tài)體系。生態(tài)浮島主要是利用水生植物可以吸
收水中營養(yǎng)成分,同藻類競爭光和營養(yǎng)物質(zhì),并通過根系向水中分泌有機物質(zhì)來抑制藻類的
繁殖,進而達到凈化水體的效果。浮島植物的根系一方面可以吸收和吸附水中的含氮、磷物
質(zhì);另一方面根系可以分泌部分酶類促進水中有機物的降解;并且,根系與微生物可形成相
互協(xié)同效應(yīng),共同降解水中的營養(yǎng)鹽類。除凈化污染水質(zhì)、防止水華外,人工浮床還為高等
水生動植物及鳥類提供了良好的棲息地,有利于增加水體生物多樣性,促進生態(tài)恢復(fù)。
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1)生態(tài)浮島的結(jié)構(gòu)形式有矩形、圓形、弧形等,由浮島載體、植物構(gòu)成。
2)浮島載體可選擇PVC管、泡沫、竹子、木頭等。也可采用無載體的浮島形式,直接
采用菱角、芡實、水白菜等漂浮植物形成生態(tài)浮島,浮島外可用浮材圈圍,避免浮葉植物的
隨意飄散。
3)浮島上選用的植物應(yīng)優(yōu)先選用去除污染物效果好的挺水植物或浮葉植物,且適合粵
港澳大灣區(qū),常見有蘆葦、風(fēng)車草、香蒲、美人蕉、菖蒲、再力花、茭白、銅錢草等。常見
挺水植物名錄見附錄C、浮葉植物名錄見附錄D。研究發(fā)現(xiàn)一些水生高等植物如水葫蘆、水
浮蓮、浮萍等對某些藻類有克制作用。
4)水生植物還可以遏制沉積物的動力懸浮過程,吸收水體與沉積物中的營養(yǎng)鹽,降低
營養(yǎng)鹽負荷,遏制藍藻水華發(fā)生。
5)含載體生態(tài)浮島的單體面積一般為2~5m2,浮島通常覆蓋水面面積需達到20%~30%
方可產(chǎn)生一定的凈化效果。
6)在部分區(qū)域,浮島往往建設(shè)在有來水污染的區(qū)域,用于控制來水污染。
限制因素:生物浮島上的植物需進行適時的收割和更新,在天氣較冷的區(qū)域,部分植物
需重新種植;由于人工浮島受建設(shè)寬度影響,在植被生長茂盛后難以靠近或抵達制定浮床浮
塊開展維護工作,導(dǎo)致后期浮床內(nèi)部植被生長旺盛,難以抵近維護,植被在內(nèi)部生長、腐爛,
易造成二次污染。因此,浮島中往往混有污水中的垃圾、紙屑、塑料袋等,若不及時清理,
易發(fā)生積累,導(dǎo)致對觀感的影響。
7.3.4人工水草技術(shù)
適用范圍:當(dāng)水體水域較大,且湖體淺水區(qū)域較少,缺乏建設(shè)灣塘濕地和水下森林的建
設(shè)條件,可采用人工水草技術(shù)。在部分水深較大的湖泊治理中,可懸垂于生態(tài)浮床底部。
技術(shù)要點:人工水草是用高分子材料復(fù)合而成,仿水草枝葉,能在水中自由飄動,形成
上中下立體結(jié)構(gòu)層,具有多孔結(jié)構(gòu)、高比表面積大;微生物富集于人工水草表面,形成“好
氧-兼氧-厭氧”復(fù)合結(jié)構(gòu)的微環(huán)境,實現(xiàn)硝化和反硝化作用。
1)人工水草按其結(jié)構(gòu)形態(tài)主要分為生態(tài)基、生物填料及碳素纖維草三種類型。生態(tài)基
是一種新型、高效的生態(tài)載體,具有高比表面積和高負荷的特點,可吸附水中各種水生生物
到其表面,隨著時間的推移生態(tài)基表面會附著生長微生物和藻類,對富營養(yǎng)化水體起到生物
過濾和生物轉(zhuǎn)換的作用,并且附著在生態(tài)基上的微生物相非常豐富,主要由細菌、真菌、藻
類、原生動物和后生動物等構(gòu)成復(fù)雜的生態(tài)系統(tǒng);生物填料具有親水、親油等作用,兼有儲
氧功能,同時能夠掛膜,提高氧的轉(zhuǎn)移速率和利用率;碳素纖維生態(tài)草具有高度的生物親和
性而會產(chǎn)生活性生物膜,可直接固定在水體之中。
2)人工水草生物填料按形狀可分為辮式生物填料、彈性填料、懸浮填料等。辮式填料
主要有親水、親油、切割氣泡的作用,兼有儲氧功能,下端固定在湖底,上端呈自由漂游狀
態(tài);立體彈性填料將具有親水、吸附、抗熱氧的材料以絲條工藝穿插固著在耐腐/高強度的
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中心繩上,立體均勻排列絲條,制成懸掛式立體彈性填料單體,在服務(wù)水域立體全方位均勻
舒展布滿。
3)種植人工水草前,需要有效提高水草的掛膜效果,即盡可能多的讓人工水草表面附
著大量的微生物。
4)人工水草用量建議參考1.5~2.5m2/m3。
限制因素:在實際應(yīng)用中常常由于水體的流動導(dǎo)致纖維多糾纏成束,人工水草表面積減
少;人工水草的掛膜時間比較長,掛膜效果受生物填料種類、形狀、比表面積影響較大;雖
然價格低廉,但是材料的強度和耐久性不夠,使用一定時間后需要更換。
7.3.5水下森林構(gòu)建技術(shù)
適用范圍:適用于水深較淺或者水體透明度相對較高的湖庫,可用于污染水體或者富營
養(yǎng)化治理后的湖庫,長期保持湖庫的水質(zhì)和提高水體的透明度。
技術(shù)要點:水下森林主要是一種種植沉水植物的人工恢復(fù)水質(zhì)的方法,通過構(gòu)建適合沉
水植物生長的良好環(huán)境,種植沉水植物形成水下森林,大幅度降低水體氨氮,吸收水中的營
養(yǎng)鹽,競爭養(yǎng)分和光照,抑制了藻類生長,避免水體富營養(yǎng)化同時,為水生動物提供庇護所,
食物和產(chǎn)卵環(huán)境,從而構(gòu)建起生態(tài)鏈平衡系統(tǒng),使得流動或封閉的水體保持長年清澈透底。
其原理是利用沉水植物的同化作用、營養(yǎng)競爭、絮凝沉淀、化感作用以及其他生態(tài)功能達到
凈化水質(zhì)目的。在一定條件下,水下森林構(gòu)建技術(shù)可使水體富營養(yǎng)化狀態(tài)的常用指標(biāo)達到
GB3838Ⅲ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn),且具有低碳環(huán)保、生態(tài)可持續(xù)、景觀打造的優(yōu)點,前景廣闊。
1)沉水植物物種的選擇應(yīng)以當(dāng)?shù)赝林锓N為主,限制外來物種,否則可能造成難以估
測的生態(tài)失衡問題和培養(yǎng)難度。
2)常用的沉水植物大多為帶狀或絲狀,如苦草、金魚藻、狐尾藻、黑藻等。常見沉水
植物名錄見附錄B。
3)物種的選擇應(yīng)保證多樣性,單一的物種的沉水植物群落難以維持穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)。
4)沉水植物對湖泊的透光性要求較高,需要實施監(jiān)控水體的透明度或懸浮物。
5)新種植的沉水植物容易浮出水面,建議加強養(yǎng)護、補種等管理。
6)采用沉水植物修復(fù)時,可首先進行局部試驗,選擇適合的植物種群,然后進行推廣,
當(dāng)生長達到一定的規(guī)模就可以迅速繁殖、自然生長。
限制因素:受水深、食草性水生動物的影響。水下森林的構(gòu)建不適宜水深較深的湖庫,
且施工前期對受污染水體的底泥有一定要求,重要湖庫型水源地相當(dāng)部分湖泊水深較深,沉
水植被的種植僅可在淺水區(qū)域開展(<4.0m);需防備魚類及福壽螺對沉水植被的啃咬,若
在湖體中局部片區(qū)種植,建議設(shè)置小網(wǎng)眼圍網(wǎng),避免體型較大食草魚類的啃咬。
7.3.6生物操縱技術(shù)
適用范圍:適用于新建的水源地、清淤疏浚后的湖庫等水體,通過恢復(fù)、構(gòu)建底棲生態(tài)
系統(tǒng),合理放養(yǎng)大型濾食型魚類,去除水體中的藻類和營養(yǎng)物質(zhì),改善水源地生態(tài)環(huán)境。
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技術(shù)要點:生物操縱技術(shù)即是通過調(diào)整生物群落結(jié)構(gòu)的方式減少藻類生物量來改善水
質(zhì),主要原理是調(diào)整魚群結(jié)構(gòu)、保護和發(fā)展大型濾食性浮游動物、從而控制藻類的過量生長,
調(diào)整的方法為控制濾食性魚類的發(fā)展,在合適的時間放置一定的魚類、螺、蝦及蚌類到水體
中,使其在水中生長,以藻類和淤泥為食,可達到凈化水質(zhì)的作用,使整個食物網(wǎng)適合于浮
游動物或魚類自身對藻類的覓食和消耗,如利用浮游植物食性魚類(如鰱魚、鳙魚等)直接
牧食藻類等。
1)放養(yǎng)魚類、螺、蝦及蚌類之前,應(yīng)針對水源地開展水生生物調(diào)查,掌握水源地水生
動物的優(yōu)勢種、群落結(jié)構(gòu)等。對于新建的水源地,應(yīng)多參考臨近湖庫型水源地的基本情況。
2)生物操縱技術(shù)主要有以下途徑:一是先向水體中投放適當(dāng)密度的鰱、鳙魚,藻類吸
收水體中的氮磷→放養(yǎng)魚類攝食含氮磷的藻類→捕撈成魚帶出氮磷→遏制水華、減輕水體富
營養(yǎng)化;二是放養(yǎng)食魚性魚類如鱖魚等→抑制野雜魚(食用浮游動物)→增加浮游動物生物
量(食用浮游植物)→減少浮游植物等現(xiàn)存量→提高水體透明度→增加水體自凈能力;三是
放養(yǎng)濾食性雙殼類,即蚌類(濾食能力極強)→從而使其食物—浮游植物、細菌、腐屑和小
型浮游動物減少→增加水體透明度,提高水體的自凈能力。
3)通過循環(huán)放養(yǎng)和重復(fù)養(yǎng)殖,魚可深入到湖庫各部,進而調(diào)控湖庫中生物之間的食物
鏈關(guān)系,抑制藻類密度,再通過成魚捕撈,取走水體中的營養(yǎng)物質(zhì)。
4)不同種類的螺、蝦及蚌對環(huán)境條件的適應(yīng)性及耐污受性能和敏感程度不同,需對水
體污染情況進行分析,因地制宜投放適合的底棲生物
5)國內(nèi)相關(guān)研究表明,鰱、鳙魚一般以40~50克/m2放養(yǎng),螺、貝類一般以5~10個
/m2投加,雜食性蝦類和小型雜食性蟹類以5~30個/m3的密度投放,可以有效控制水華。
限制因素:治理的穩(wěn)定性、普適應(yīng)有待進一步研究。放養(yǎng)魚類后,短期內(nèi)可有效抑制藻
類密度,但是容易再次爆發(fā)富營養(yǎng)化;螺、蝦及蚌等在水源地的環(huán)境條件下容易變成入侵物
種或者繁殖速率較快,例如不能投放福壽螺,投放前應(yīng)重點確定物種種類;生物的種類、數(shù)
量、密度需要嚴(yán)格控制,防止出現(xiàn)生物爆發(fā)或生物死亡的現(xiàn)象,尤其濾食性魚類的數(shù)量難以
控制;在富營養(yǎng)化藻型湖泊中,不存在食魚動物產(chǎn)卵及棲息場所,食魚動物、浮游動物種群
并不穩(wěn)定。
7.3.7生物制劑修復(fù)技術(shù)
適用范圍:適用于水面開闊、富營養(yǎng)化嚴(yán)重、截污比較徹底的封閉或者半封閉水體,可
較快重建水體的微生物群落結(jié)構(gòu),促進水體水質(zhì)的改善。通常與微生物填料或者載體、曝氣
技術(shù)一起使用。
技術(shù)要點:生物制劑是指從自然界篩選的優(yōu)勢菌種或者通過基因組合技術(shù)而生產(chǎn)出的高
效菌種,或是將目標(biāo)菌群經(jīng)過工業(yè)化生產(chǎn)擴繁后,利用多孔的物質(zhì)作為吸附劑或者填料(如
草炭、蛭石、聚氨酯基),吸附菌體的發(fā)酵液加工制成的活菌制劑,其中還針對性的添加了
酶制劑、營養(yǎng)物質(zhì)和礦物鹽。通過生物制劑的投加,可使水體中的微生物數(shù)量快速增加,通
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過微生物的自我分裂繁殖,分解有機物和吸收水體中的氨態(tài)氮、硫化氫、亞硝酸鹽等有害物
質(zhì),提升水體透明度。
1)生物制劑常是一種復(fù)合微生物活性菌劑,以光合細菌、硝化菌、聚磷菌和有機污染
物高效降解菌等為主的微生物種群。
2)生物制劑使用前應(yīng)進行微生物活性馴化,盡可能使得生物制劑菌液達到除氮或者除
磷較高的水平??蓪⑸镏苿┌匆欢ū壤e稀釋并存放2小時,提高微生物菌群的活性。
3)生物制劑恢復(fù)技術(shù)主要方法是通過向水體中撒潑生物制劑菌液,利用微生物的消化、
吸收、轉(zhuǎn)化等作用,消除或降解水體中的營養(yǎng)鹽、重金屬或有毒物質(zhì)。
4)根據(jù)富營養(yǎng)化水體的水質(zhì)情況、氮磷消減速率以及藻類變化情況,實時調(diào)整生物制
劑投加頻次,通常每月使用2~4次。
5)湖庫岸邊、淺水區(qū)域或者富營養(yǎng)化嚴(yán)重水域可直接潑灑生物制劑菌液,該方法通常
列為應(yīng)急工程使用。
6)生物制劑修復(fù)技術(shù)設(shè)計方法與要求可參照HJ/T415。
限制因素:受微生物新陳代謝、水體溶解氧的影響。生物制劑作用期短,不能長久維持;
水體溶解氧隨著微生物活性增強二大量被消耗,從而反制微生物活性及代謝過程;復(fù)合菌劑
的組成復(fù)雜多樣,其中的微生物更容易受到群體結(jié)構(gòu)和環(huán)境因素(溫度)的影響,導(dǎo)致生物
制劑的穩(wěn)定性、凈水效率下降;投加生物制劑時應(yīng)考慮受污染水體對生物存活的適宜性。
7.4重要湖庫型水源地長效管理機制
1)重要湖庫型水源地長效管理措施應(yīng)包括組織機構(gòu)、管理制度、管理能力、考核辦法、
預(yù)警機制、應(yīng)急方案等內(nèi)容。
2)以保障水源地水質(zhì)為核心,逐步、合理地調(diào)整工業(yè)、農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),減少面源污染
的輸入。
3)按照確定警情、尋找警源、分析警源、預(yù)報警度、排除警患等步驟,建立重要湖庫
型水源地富營養(yǎng)化預(yù)警機制。
4)基于粵港澳大灣區(qū)重要湖庫型水源地氣候特點,從富營養(yǎng)化防治工作長期性、防治
效果階段性等方面提出長效管理措施與方案。
5)強化綜合化、集成化、多元化的管理與保護工作,強化各級政府及地方機構(gòu)的多方
參與,將可持續(xù)管理理念納入水源地保護的全過程。
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附錄A
(資料性)
重要湖庫型水源地富營養(yǎng)化防治實施方案編制目錄
第一章總則第五章防治方案
1.1項目背景5.1總體思路
1.2項目目的與意義5.2工程布局
1.3指導(dǎo)思想5.3內(nèi)源污染治理方案
1.4基本原則5.4水體自凈能力修復(fù)方案
1.5實施范圍5.5長效管理與運維方案
第二章區(qū)域概況第六章項目投資及可達性分析
2.1自然環(huán)境概況6.1編制依據(jù)
2.2社會經(jīng)濟發(fā)展6.2投資估算
2.3水土資源開發(fā)6.3資金籌措
2.4水源地達標(biāo)建設(shè)現(xiàn)狀6.4效益分析
2.5相關(guān)規(guī)劃與方案分析6.5可達性分析
第三章主要問題識別第七章保障措施及實施計劃
3.1水質(zhì)調(diào)查及評價7.1保障措施
3.2水生生物調(diào)查與評估7.2實施計劃
3.3污染源調(diào)查及污染負荷估算
3.4存在的主要問題及演變趨勢
第四章防治目標(biāo)附件附表附圖
4.1富營養(yǎng)化防治原則附件
4.2防治目標(biāo)及考核指標(biāo)附表
4.3防治任務(wù)附圖
4.4技術(shù)路線
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附錄B
(資料性)
常見沉水植物名錄表
種名別名拉丁名所屬科圖片生物特性
多年生沉水或浮葉草本,地下莖發(fā)達。僅有
沉水葉,先端急尖,葉緣波狀,具有不規(guī)則
馬來竹葉Potamo
geton眼子菜的鋸齒,葉柄長2~5cm。穗狀花序頂生或假
眼子眼子
malaian科腋生。喜生地質(zhì)較硬的湖泊、池塘和河道及
菜菜
us水溝、及水流緩慢的淡水中,在我國南方湖
區(qū)最為普遍。
多年生沉水草本植物。莖扁圓形,具有分枝。
葉披針形,先端鈍圓,葉緣波狀并具鋸齒。
花序穗狀。秋季發(fā)芽,冬春生長,4~5月開
Potamo
麥黃眼子菜花結(jié)果,夏季6月后逐漸衰退腐爛,同時形
菹草geton
草科成鱗枝(冬芽)以度過不適環(huán)境。冬芽堅硬,
crispus
邊緣具有齒,形如松果,在水溫適宜時在開
始萌發(fā)生長。葉條形,無柄??勺骶G肥并可
凈化水質(zhì)。
又稱紅線草,沉水草本。根莖發(fā)達,白色,
直徑1-2毫米,具分枝,常于春末夏初至秋
篦齒Potamo季之間在根莖及其分枝的頂端形成長0.7-1
geton眼子菜
眼子厘米的小塊莖狀的卵形休眠芽體。莖長
pectinat科
菜us50-200厘米,葉線形,長2-10厘米,穗狀花
序頂生,花果期5-10月。本種生態(tài)幅相當(dāng)寬,
在淡水與咸水中均可繁茂生長。
Myrioph多年生沉水草本。根狀莖發(fā)達,在水底泥中
狐尾yllum小二仙蔓延,節(jié)部生根。莖圓柱形,多分枝。葉互
藻verticill草科生,裂片較寬。秋季于葉腋中生出棍棒狀冬
atum芽而越冬。
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