* M! p" o3 p( c( m0 ^8 h ! g6 o( @3 m( g/ ]9 w[hbdh=1]我国水源水库营养现状[/hbdh]4 U; V6 N; t$ G5 \
, p% z$ j6 _ ^! R4 O# t
" _: A( @5 h- Z6 S2 {$ V
随着经济发展和人口的大量增加,人类对水资源开发利用日益加剧,大量含有氮、磷营养盐的生活污水和农业面源污水排入水库,水库富营养化越来越严重。调査表明,在全球范围内30%~40%的湖泊和水库遭受不同程度富营养化影响,而我国近年来江河湖库水体富营养化呈快速发展的态势,特别是湖泊和水库,其水体交换能力不及河流,加上适宜的营养盐条件,更容易发生水体富营养化。 . E, @& |0 b8 a! z! j4 f' Z# f / }+ K+ H, Z$ \( K+ H+ a. f0 v1 c {5 {
2000年,王朝晖等根据浮游植物群落结构和多样性指数,对广东省19座主要水源水库进行营养状况评价。结果表明,东江流域的新丰江和白盘珠水库水质良好,属于贫营养型水库,大部分水库为中营养型,而鹤地、契爷石和石岩3座位于沿海经济发达地区水库属于富营养型。值得注意的是本次调查中,许多水库藻类优势种类为微囊藻、鱼腥藻等蓝藻,这些藻类均能产生微囊藻毒素,如不及时治理,势必威胁饮用水安全和人民身体健康,影响广东省经济的可持续发展。" \9 r5 ^+ T. n* d( r: J/ o! M
8 {9 R- F3 F5 m/ y
张峥在2005年对辽宁省大中型水库富营养化进行评估,共计调査大中型水库65座,其中具有供应饮用水功能的水库有22座,具有农业灌溉及水产养殖功能的有43座。65座大中型水库中,中营养水库有36座,占55.4%;29座水库为富营养状态,占44.6%;其中23座水库轻度富营养,6座水库为中度富营养,22座饮用水源的水库中有5座水库为轻度富营养。5 d |% N6 _1 _8 s+ A& X( |* ], n
* {$ V# U9 @, d/ @/ A 水源水库富营养化趋势造成饮用水中发生不同程度的藻类污染,据调査,武汉市饮用水中浮游藻类污染情况普遍存在,城市末梢水中浮游藻类检出率为8物,饮水水箱水中浮游藻类检出率为8成,同一地点水箱水中浮游藻类在种类和数量上比末梢水均分别増加37%和60%。1 n' T1 r r- X! G$ f" s
5 ]& ^4 X7 ^& F2 e: L+ ?1 B/ R2 b[hbdh=2]水源水库富营养成因[/hbdh]1 A* {8 Q6 K) _' n$ M; q/ r J2 i
b: C' x/ ?2 a7 ^( f$ z% D9 R' t# X" h- p2 A$ M! v
水库富营养化的主要原因是点源污染、空气降尘、农业面源污染等外源污染,使水库水体中N、P等营养盐和有机物逐渐累积,加之水体流动缓慢、温度过高等,而N、P等营养盐的积累是形成水库富营养化的关键因素。 4 n8 r8 R; G: O ) _; Q: {7 o3 c) v4 ]! J, C+ Q2.1点源污染2 x: S V1 F, i3 \
4 M% F' S& K9 p( Z. Y1 p4.4生物操纵! h+ ]6 Y/ V" J( U0 \- @: {/ X
( T* j2 W6 ^7 S. b水库水体富营养发生的根本原因在于N、P等营养盐含量过高,营养盐控制是水源水库富营养治理的最重要措施,但水库集雨面积和水容量大,面源污染控制非常困难,有时即使水库营养盐浓度控制在一定水平内,仍不可避免的发生水体富营养化甚至藻华现象,传统的营养盐控制技术并不能完全解决水库富营养问题。 G8 w/ y4 ?1 q, ]. Z B
, N" |+ W# }+ M2 A1 l* ]" Q3 N1975年Shapiro首次提出生物操纵理论,认为富营养水体治理除了营养盐控制外,还可通过改变捕食者(鱼类)的种类组成或丰度来操纵植食性浮游动物的群落结构,促进滤食效率高的植食性大型浮游动物特别是枝角类种群的发展,进而降低藻类生物量,提高水的透明度,改善水质。但也有人认为,浮游生物食性鱼类不仅滤食浮游动物,有的也能滤食浮游植物,也可直接利用它们来控制藻类。特别是在热带和亚热带地区枝角类种类较少,而且体型较小,浮游植物食性鱼是更为合适的生物操纵工具。 R5 a: C4 p) n, j+ J
1 w& B, K5 c8 d+ `/ O, C
水库、湖泊治理生物操纵技术一般采用捕获鱼类以增加浮游动物,或者直接放牧浮游动物以提高浮游动物的现存量,增加浮游动物种群以控制藻类爆发;有时直接投放滤食性鱼类摄食浮游植物以控制藻类爆发国。生物操纵技术已成功地应用于湖泊富营养治理,如武汉的东湖。利用放养廣、毓的办法控制了微囊藻的水华,至今效果长达10余年之久。 : ?. n9 k0 `" i, x; r; O* j( P* J- _6 I4 C3 K# h) \4 o0 U/ g% g
4.5水库深层曝气和上下层水体混合交换技术 ! c/ }- A& l% V) L* U2 ? 6 F3 D" u7 m6 s我国水库大多深以上。水体分层严重。研究表明,藻类的生长繁殖主要集中在水体3倍透明度以上的表层水体中,接受阳光照射进行光合作用,随着水体加深,由于光照强度降低,藻类逐步衰亡。表层水体由于自然复氣和藻类光合作用,水体溶解氣高,而下层水体处于缺氧状态,并形成还原环境,水体分层导致上下层水体停止交换,引起底泥有机质、务I、磷、铁、铉等溶解释放,加剧水体的富营养,造成水体色度、臭味加大、由下降、水质恶化。 $ u D6 i! w- e& X % p: w1 @% z4 t3 |2 R水库深层曝气和上下水层交换技术就是通过机械混合曝气,使上下层水体进行充分对流交换,增加卜层水体溶解氧,避免水库底部沉淀物发生还原反应,破坏藻类的悬浮状态,使其向下层迁移,从而抑制其生长,改善水库水质。水库曝气设备主要有两类,一是仅给下层水体充氧而不破坏水体上下分层的同温层曝气器;二是混合上下水层的曝气装置,如湖底穿孔布气管和最近广泛用于水库曝气的扬水筒曝气技术,扬水筒是竖直安装在水库中的直筒体,供气管道向其下部的气室中供气,气室间歇性地向直筒体释放大气泡,推动直筒中水流上升,使上下层水体对流混合,该技术能混合上下水层,破坏水体分层,将表层藻类向下层迁移至无光区,使其生长受到抑制甚至死亡,水库深层曝气和上下层水体混合交换技术已广泛应用于水库富营养的防治-如美国Prnce湖和WestemBranch湖、澳大利亚Barossa水库、荷兰NieuweMeer湖等;我国丛海兵等开发扬水筒曝气混合技术,在北方某水厂30万m³预沉池进行除藻试验,也取得了较好的效果。作者:刘军2 U. F( a+ Y7 l; [