金牛嶺被譽為海口之肺，金牛湖位于金牛嶺公園內是海口之肺的肺葉。金牛湖建于1992年，占地面積約19.8萬m2，總庫容103萬m3，分南、北兩湖，其中南湖面積約6萬m2，平均水深2.0 m;南湖作為金牛湖的前置湖，接納了90%以上的入湖污染，曾經是水葫蘆肆意生長的污水塘，水質為劣V類。2016年5月鐵漢生態(tài)聯(lián)合中標?？谑旋埨?、東西湖、金牛湖等11個黑臭水體的治理項目，開始了金牛湖的綜合治理之路。
經現場深入調研，鐵漢生態(tài)技術團隊提出了“截污控源+生物調控+沉水生態(tài)系統(tǒng)構建+人工引導浮游動物控藻體系構建”的“中醫(yī)療法”對金牛湖南湖進行治理。工程完成2個月后，南湖實現全湖清澈見底，主要水質指標穩(wěn)定達到地表V類，局部區(qū)域達地表III類，水體生態(tài)系統(tǒng)多樣性提高2~3倍，水體自凈能力大幅提升，雨后2-3天可自行恢復。
修復前(水質劣V類、水體渾濁、透明度小于30 cm、底泥黑臭、局部區(qū)域藻類爆發(fā))
水生態(tài)系統(tǒng)建立2個月后(沉水植物覆蓋度達75%，完成了藻型湖泊向草型湖泊的轉變，水體清澈見底，水質穩(wěn)定優(yōu)于地表V類)
底棲螺類、浮游動物生物量大幅提高，有效抑制藻華出現
生態(tài)系統(tǒng)構建前，污染指標(特別是氨氮) 濃度高、波動大;生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定后污染負荷得到大量消減，氨氮維持在1 mg/L以下，溶解氧顯著提高穩(wěn)定保持在5 mg/L以上。
一金牛湖南湖水生態(tài)修復工程難點分析
金牛湖南湖有別于其他景觀湖，在治理過程中技術團隊碰到了諸多難題。
1、金牛湖前身為廢棄采石場，存在大量無泥和少泥區(qū)。如何選擇沉水植物種類，針對不同底質情況采用有效種植方式是團隊碰到的一大難題;
2、金牛湖為污染型湖泊，接納污水廠尾水，水體氨氮濃度高，底泥黑臭現象嚴重。如何對高氨氮水體進行凈化解毒，如何進行底泥改良(部分區(qū)域需帶水底改)，是團隊面臨的又一難題;
3、金牛湖為納污水體，其匯水面積約306.71hm2，雨后有大量雨、污混合水進入，沖擊大;在生態(tài)系統(tǒng)未成熟前，如何在雨后快速恢復水質也是技術團隊需要考慮的難題;
金牛湖主要排污口分布情況
4、生態(tài)修復初期，水位淺，水體透明度得到一定提高，在該條件下極易爆發(fā)藻華;此外水綿也容易瘋長影響沉水植物生長。生態(tài)修復初期預防藻華、控制水綿也是技術團隊需要解決的難點。
針對以上難題，技術團隊憑借多專業(yè)理論支持及多年工程實踐經驗，通過現場實驗、創(chuàng)新思路多手段結合、預防為主防治結合等多種方式尋求解決方法。將工程的實施重點落在針對性多方式種植、精心養(yǎng)護上。最終克服了重重困難，成功構建了穩(wěn)定的金牛湖南湖水生態(tài)系統(tǒng)。
二治理思路及技術手段
針對金牛湖的實際情況和重難點分析，技術團隊提出了以下生態(tài)治理思路。
1、底泥改良
針對現場不同情況，采用了三種底泥改良方法，底泥經過改良為沉水植物創(chuàng)造了良好生長條件。
2、微生物水質調控
南湖原水體氨氮濃度較高(3-5 mg/L，局部區(qū)域>7 mg/L)。為快速降低水體氨氮濃度，在種植沉水植物后持續(xù)投加活化硝化細菌及芽孢桿菌，硝化細菌以水草為載體得以較好生長并有效降低水中氨氮濃度。
菌劑投加與氨氮變化關系圖
3、沉水生態(tài)系統(tǒng)構建
沉水生態(tài)系統(tǒng)的構建步驟主要包括：沉水植物選擇、沉水植物種植、種植初期沉水植物的養(yǎng)護、水生動物結構優(yōu)化。
(1)沉水植物選擇
經研究選取以下沉水植物作為金牛湖水生態(tài)系統(tǒng)的主要物種：常綠矮化苦草(Vallisneria natans)、水蘊草(Elodea densa (Planch.) Casp.)為主;輪葉黑藻(Hydrilla verticillata) 、菹草(Potamogeton crispus L.)為輔。
(2)種植方式
采用了插種、拋種、種植袋包種、芽孢種植等多種方式，成功在底質惡劣條件下完成水草種植，保證成活率。
(3)種植初期植物養(yǎng)護
種植初期技術團隊對系統(tǒng)進行精心養(yǎng)護，持續(xù)關注水質、藻相、水草附著物、野雜魚等多種影響因素，做到及時響應及時調控，確保新生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定構建。
(4)水生動物結構優(yōu)化
通過移除羅非魚、鯉魚等雜食性魚類，并投放適量黑魚、青魚、鳙魚及有益底棲螺類等，優(yōu)化水生動物結構，形成良性食物鏈體系。
4、人工引導浮游動物控藻體系的構建
通過生物操縱手段引導水體浮游動物大量生長繁殖，從而防止水體藻華發(fā)生。
三技術創(chuàng)新
本項目針對有外源污水匯入、不同底質條件采用了多種創(chuàng)新的沉水植物種植及養(yǎng)護方式;同時成功通過生物操縱手段預防藻華發(fā)生。
本項目技術服務團隊由西北規(guī)劃設計院水治理所技術人員組成，其中博士2人，碩士3人，本科1人。
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