湖泊水體生態(tài)修復工程

2022-08-08 13:04:12 0 雙良環(huán)境

　　隨著流域內人類活動的加劇，湖泊的生態(tài)系統(tǒng)受損退化、湖泊富營養(yǎng)化嚴重，藍綠藻水華等災害頻發(fā)，生態(tài)服務功能持續(xù)下降，嚴重影響了居民的健康及生存，制約了經濟的發(fā)展。湖泊生態(tài)系統(tǒng)的破壞的直接原因是人類的活動造成的污染超過了湖泊的自然承載力，污染入湖量超過了湖泊的水環(huán)境容量，湖泊生態(tài)系統(tǒng)遭到嚴重破壞，主要體現(xiàn)在三方面：水量失衡、水化學失衡及水生態(tài)失衡。

　　(1)水量失衡主要與氣候變化、人涉水產業(yè)的急劇發(fā)展及水資源的不合理利用有關。水量失衡將直接影響到湖泊的面積及容積，進而影響水環(huán)境容量及承載能力;

　　(2)水化學失衡是指N、P等營養(yǎng)物的排入量遠大于湖泊的自凈能力，引起湖泊的地球化學循環(huán)失衡。

　　(3)湖泊水生態(tài)系統(tǒng)破壞的體現(xiàn)在富營養(yǎng)化加劇，藍藻水華頻發(fā)。富營養(yǎng)化問題的出現(xiàn)在本質上是淡水生態(tài)系統(tǒng)物質交換和能量流動平衡失調，是湖泊生態(tài)系統(tǒng)結構與功能發(fā)生退化和受損，是生態(tài)元之間的鏈接斷裂或弱化。

　　2015年，由于《水污染防治行動計劃》(即“水十條”)的頒布，規(guī)劃了我國水環(huán)境治理的路線圖。“水十條”指明，到2020年，全國水環(huán)境質量得到階段性改善，污染嚴重水體大幅度減少;到2030年，力爭全國水環(huán)境質量總體改善，水生態(tài)系統(tǒng)功能初步恢復;到本世紀中葉，生態(tài)環(huán)境質量全面改善，生態(tài)系統(tǒng)實現(xiàn)良性循環(huán)。

　　我國在“十五”期間，國家“863”項目在太湖與滇池開展了重污染水域的生態(tài)重建與環(huán)保疏浚技術、水源地水質改善與生態(tài)修復技術、水網地區(qū)湖泊面源污染控制技術、水體控藻技術與入湖河流污染綜合整治工程示范研究;同時，開展了“973”計劃項目“湖泊富營養(yǎng)化過程與藍藻水華暴發(fā)機理研究”，深入研究長江流域獨特的淺水湖群背景下入湖生源要素受地球表層特征、氣象因子、生物過程及人類經濟活動等要素的驅動，揭示在流域、湖盆、水生生物三個層次的循環(huán)及其失衡機理，研究藍藻水華的生消動力學、水生植被的生態(tài)系統(tǒng)功能和穩(wěn)態(tài)轉換作用以及湖泊-流域復合生態(tài)系統(tǒng)特征與管理。在富營養(yǎng)化調查、面源污染控制、湖濱帶生態(tài)修復、水華暴發(fā)機理和控制等方面取得了一定的研究成果，逐步形成了“治湖先控源”的理念及湖泊流域污染治理集成技術體系。

　　理論上，即使外源污染能完全截除，但沉積物中營養(yǎng)鹽內負荷的存在與釋放，水中的營養(yǎng)鹽依舊存在。實際上，如降水、地表徑流等外源污染也不可能徹底截除。

　　盡管國內外對富營養(yǎng)化的研究通常都應用了利比希“最小因子定律”，尋找藻類生長的限制因子，并據(jù)此提出了控制N、P的一系列對策，但應該指出的是，該定律只有在嚴格的穩(wěn)定狀態(tài)下才能應用，而實際上失去了水生高等植物，以藻類為優(yōu)勢的水生態(tài)系統(tǒng)并不穩(wěn)定，此外各種生態(tài)因子之間存在替代作用，即當一個特定因子處于最小狀態(tài)時，其它處于高濃度或過量的因子可替代特定因子的不足。

　　事實上，中國富營養(yǎng)化水體中常見的一些藻類優(yōu)勢種，如微囊藻、魚腥藻、束絲藻、顫藻、直鏈藻、隱藻等，它們對營養(yǎng)鹽的耐受性限度往往很寬，在特定的條件下常常形成特定的優(yōu)勢種，當營養(yǎng)鹽濃度較高時優(yōu)勢種種群的快速擴增、集聚便成為“藻華”;由于物種間無時不發(fā)生的競爭關系，在營養(yǎng)鹽較低而其它理化、生物因子的作用有利時，優(yōu)勢種也能生長繁殖，甚至也形成“藻華”。

　　我國大多數(shù)湖泊由于長期接受大量的生活污水，其營養(yǎng)濃度通常很高，即使截污后，面源污染仍使其營養(yǎng)鹽濃度維持在較高水平。單純從削減營養(yǎng)鹽角度出發(fā)，其代價相當大，更重要的是仍可能達不到預期的效果。了解與掌握湖泊水體生態(tài)修復技術，對開辟后續(xù)的市場、把握發(fā)展方向具有重要意義，下面介紹湖泊生態(tài)修復中常用的技術，可為湖泊生態(tài)修復工程的設計提供技術參考。