湖泊水污染控制技术
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云南滇池水污染现状及措施摘要:滇池是云南最大的淡水湖泊,自古以来培育了斑斓的滇西文化,养育的一代又一代的滇西人民。
滇池不仅承担着保持水土,调节气候等重要作用,也是周围城市发展的助推器与基础。
然而近年来随着城市化进程的加速,围湖造田的政策,工业的发展,滇池的污染日趋严重。
本文就滇池污染的污染现状做出浅显的分析及相应的治理方案。
关键字:水污染滇池现状措施前言:从大气化学环境的课程中,我了解到了中国是缺水比较严重的国家之一。
水资源状况总体不容乐观,本来就已经是缺水比较严重的国家了,各地的水污染也相当严重。
有专业人士曾指出,未来制约中国发展的必然是水资源的短缺。
滇池作为三大水污染案例之一,可见形势相当严峻。
滇池是我国著名的高原淡水湖泊,属金沙江水系,位于昆明市南端,湖体略呈弓形,弓背向东,南北长约40km,东西最宽处12.5km,平均水深4.4m,水面积300km2,库容12.9亿m3,素有“五百里滇池”的美誉。
滇池东南北三面有盘龙江等20余条河流汇入,湖水由西面海口流出,经普渡河而入金沙江,形似弦月。
滇池具有城市供水、工农业用水、调蓄、防洪、旅游、水产养殖等多种功能。
是昆明生存和发展的基础,对昆明市乃至全省社会经济发展起着至关重要的作用。
昆明是中国历史文化名城之一,也是气候宜人的“春城”和著名的风景旅游城市。
一.滇池污染现状水体污染从7O年代中后期开始,到80年代,特别是9O年代,滇池水体富营养化越来越严重。
造成滇池水质污染的原因:一是滇池位于昆明城区下游,是昆明地区水平最低地带;二是城市和乡村生活污水和工业废水大量排人滇池;三是滇池环湖地带城镇化发展迅速;四是滇池属于半封闭性湖泊,缺乏充足和干净的河流水进行置换;五是在自然演化过程中,湖面逐渐变小,湖床变浅,内源污染物堆积,污染严重。
滇池有2O多条河流呈向心状注入,构成了滇池水系。
滇池北部建有一个人工闸,将水域分隔为内湖、外湖,分别由西北端的西园隧道和西南端的海口中滩闸出流经螳螂川、普渡河汇人金沙江。
河湖污染与水生态环境保护摘要:新农村建设取得了巨大成就,加强农村水环境保护成为建设新农村的重点任务。
各地区必须从全局部署,提高农村水环境保护意识,重视保护作用,落实环境保护措施,进行综合整治,全面控制水污染,提高农村环境质量,积极探索新的保护方法,努力解决新农村建设中的环境问题。
关键词:农村河湖污染; 水生态环境; 保护模式中图分类号:文献标识码:A引言为保护农村河流、湖泊、地下水等资源,做好农村水生态环境保护工作,分析了农村河湖污染特征,如污染源复杂和水质营养化。
提出了农村河湖水生态环境保护措施:完善设施建设,提升处理技术,加强宣传,优化治理方案,改善农村生态环境,提高农村环境质量。
1河湖的污染特征河湖是农业灌溉的重要水源,也是防洪排涝的重点设施。
但是,我国部分农村并没有建设排污水管,导致水污染情况严重。
农业污染源主要包括种植业污染源、规模养殖污染源及分散养殖污染源。
生活污染源有COD、TP 及 TN。
工业企业较为集中地区,工业生产则成为主要污染来源。
河湖的污染特征主要有以下几点:1.1污染源复杂农村生活水平正在稳步提高,而很多生产劳动产生了大量污染,农村河道环境正面临着严重威胁。
农村污水面源是导致水质变差的首要原因,其主要包括生活类污染源、生产劳动产生的污染源、养殖业产生的污染源。
无论是哪一类型的污染,如果处理不当,都会对生态环境造成极大的破坏。
东北地区污水对比南方污水排量小,但污染物浓度含量较高。
东南地区由于工业、农业较为发达,污水排放量最高。
日常生活类污水中含有洗衣水、洗刷水、洗菜水等,其中包含了大量的污染物质。
点源污染已成为河湖水污染的主要原因。
农户在修建房屋时搭建了化粪池,但其排放设施较为落后,导致污水渗透在土壤中,废污水在没有经过任何处理的情况下进入河湖中。
生产类污水排量大多来源于农业生产,如种植必需的农药、化肥等,这导致生产污水中的有毒物质渗透到地下,污染表现为残留农药与雨水混合降入河流中。
水污染防治管理办法水污染是当今全球发展面临的一个严重问题,因为人类活动的不当、行业和工厂的排放、化学品和垃圾的处理等问题,很多河流、湖泊和海洋已经严重受到了水污染的影响。
面对这个问题,各国政府和组织已经开始制定和实施许多防治水污染的管理办法。
我将在本文中简要介绍一下“水污染防治管理办法”这一主题。
一、概述自上世纪六十年代以来,各国开始关注水污染问题,并制定了相应的法规和管理办法。
例如,美国通过“清洁水法案”以及其他相关法律,建立了一个庞大的水资源保护和管理机构的体系。
欧盟也通过法规和指令,规范和调整了欧盟成员国的水污染防治和水质管理行为。
在中国,水污染防治和治理工作是由国家环境保护部和各地行政部门负责的。
《中华人民共和国水污染防治法》是中国防治水污染的最高法律依据。
同时,各地方政府还出台了一系列地方法规以及行政规章等配套文件,明确了具体的防治水污染的工作安排和目标。
二、管理办法的主要措施管理办法的目的是减少和防止水污染,为实现更好的水资源保护和管理提供法律依据。
其中,一些主要措施如下:(1)加强污染源管理,规范排放标准。
为减少水污染,必须控制污染源。
政府和企业应该建立严格的排放标准,监测并惩罚违规者。
此外,政府还应该继续加强法规的制定和宣传教育,促进公众和企业提高环保意识和责任感,有利于更好地控制源头污染。
(2)实行水质控制点管控制度管理办法实行水质控制点管控制度,以强化水质控制和管理。
通过对不同区域的测量分析,设立水质控制点,以便对局部水质进行更有效的监测和管理,及时发现问题并及时调整。
(3)建立水资源综合管理体系在水污染防治工作中,不仅要依靠政府机构,也需要借助各种力量,包括社会各界、科研机构、企业和公众,建立全面的水资源综合管理体系。
在这个体系中,涵盖了多种防治措施,从水资源的保护和管理,到污染防治和应急响应等各个环节。
(4)环保主义者和公众参与公众和环保主义者发起对污染富集的区域的控制,不仅是合理合法的,而且是必不可少的。
附件5湖泊生态环境保护系列技术指南之五湖泊流域入湖河流河道生态修复技术指南(试行)前言为贯彻落实党中央、国务院“让江河湖泊休养生息”和十八大及十八届三中全会关于“生态文明建设”的战略部署,加快对水质较好湖泊(含水库,下同)的保护,避免众多水质较好湖泊走“先污染、后治理”的老路,环境保护部、国家发展和改革委员会、财政部印发了《水质较好湖泊生态环境保护总体规划(2013-2020年)》(以下简称《规划》)。
为推进《规划》实施,指导各地开展水质较好湖泊生态环境保护工作,在国家水体污染控制与治理重大专项湖泊富营养化控制与治理技术及综合示范主题等相关科研成果基础上,制定本指南。
本指南的内容涵盖了河流生态环境调查与问题诊断,河流生态修复总体设计,河道形态保持、基底及岸坡修复,河道缓冲带构建,河道生态多样性修复,河道水质净化等方面,以及相关工程项目的维护与管理、投资估算方法等。
本指南有助于指导各地开展入湖河流生态环境保护工作,改善入湖河流生境,提高河道自净能力,为维护湖泊及流域生态系统健康提供保障。
本指南为指导性文件,各地可参考本指南提出的湖泊流域入湖河流河道生态修复共性保护措施及技术方法,根据本地湖泊及河流所处的自然、社会环境和河流生态环境特征,参考与之对应的保护措施和技术方法。
本指南为首次发布。
本指南由环境保护部污染防治司、规划财务司组织制订。
本指南主要起草单位:中国环境科学研究院、中交上海航道勘察设计研究院有限公司、环境保护部南京环境科学研究所、中国科学院水生生物研究所。
目录1总则 (1)1.1适用范围 (1)1.2规范性引用文件 (1)1.3术语和定义 (1)2河流生态环境调查与问题诊断 (3)2.1河流概况 (3)2.2河流生态环境调查 (5)2.3河流生态环境问题诊断 (8)3河流生态修复总体设计 (10)3.1河道结构与功能定位 (10)3.2河道生态修复总体理念 (11)3.3河道生态修复原则与技术路线 (11)3.4河道生态修复工程总体设计要求 (13)4河道形态保持、基底及岸坡修复 (20)4.1河道形态保持 (20)4.2污染基底修复工程设计 (31)4.3岸坡生境修复技术 (33)5河道缓冲带构建技术 (46)5.1缓冲带构建及布置要求 (46)5.2缓冲带植物配置及栽种技术要求 (50)6河道生态多样性修复 (53)6.1水生植物群落多样性修复技术 (53)6.2沉水植物优势种定植技术 (54)6.3沉水植物模块化种植技术 (54)6.4水生动物群落多样性修复技术 (56)7河道水质净化技术 (57)7.1原位净化技术 (57)7.2异位净化技术 (70)8维护与管理 (88)8.1维护与管理的总体原则 (88)8.2主要修复工程的维护与管理 (88)9投资估算 (94)9.1投资估算的一般要求 (94)9.2投资估算的主要方法 (94)9.3投资估算的主要内容组成 (96)9.4投资估算的编制步骤 (96)9.5投资估算编制 (97)附表1水质指标的测定 (99)附表2沉积物样品理化性质的分析方法 (100)附表4某建设项目投资估算表(概算指标法) (104)1总则1.1适用范围本指南适用于江河湖泊流域中小型河流河道的生态建设与修复工作。
科技成果——锁磷剂耦合生态沉床水污染防治技术所属领域水生态修复技术技术开发单位北京林泽圣泰环境科技发展有限公司、北京林泽圣泰环境科技发展有限公司、中国水利水电科学研究院成果简介首先应用Phoslock锁磷剂对湖泊或河流底泥进行污染控制,然后应用生态沉床技术进行水环境质量提升。
Phoslock锁磷剂主要成分是镧改性膨润土,其深度除磷原理是利用膨润土构架结构中的层间阳离子镧与磷酸分子结合,形成稳定的磷稀土矿(La3++PO43-→LaPO4↓),这种矿物质在水中溶解性极低,Ksp 沉淀平衡常数仅为1×10-25,不产生二次释放污染。
与水混合后形成泥浆的Phoslock在水体中下沉,磷被吸附到其表面,并与改性膨润土结构中的镧形成磷酸镧螯合物,沉入水体后形成一层覆盖物(覆盖层厚度取决于用量),只要有未结合磷酸盐的镧位点存在,就能够继续吸附从沉积物释放的磷。
通过除去用于藻类生长的磷元素,达到控制富营养化的目的。
生态沉床系统,包括设置有若干透水孔的箱体;箱体内设置填料,自上而下依次设置营养土层、滤料层和透水反滤层;在填料内种植若干天然水草和安插若干人工水草,天然水草与人工水草交错排布。
人工水草—天然水草共植共生模式,可以使人工水草快速改善水体环境,为天然水草生存繁殖提供有利条件,天然水草发挥多层次生态作用,促进人工水草净水效果,人工水草—天然水草促进彼此生态功能,产生联动耦合,提高净水效率,加速形成完善的局部生态系统,使生态净水去污功能提高;填料的多层次结构可以使净水除污功能增强,填料中天然水草的根系部分和人工水草都可以富集、吸附微生物和营养物质,从而挂膜净水,同时发挥天然水草、人工水草、箱体填料三部分的净水功能,多层次结构的填料为天然水草提供了营养物质和良好的底质环境,增加了天然水草种植成活率和抵抗外界环境的能力;箱体作为配重体提高了整体的抗外界条件变化能力,可以根据需求灵活调整人工水草和天然水草的布置密度,布置效率高,整体景观效果良好,运行管理方便,节省空间。
湖北水环境污染及其防治对策湖北地区虽有“千湖之省”的美称,但是由于近年来为片面追求经济发展以及人口的急剧扩张都造成对水资源的污染。
本文首先简要介绍湖北水资源状况,总结目前湖北水环境污染的现状。
在此基础上提出几条针对湖北水环境污染的合理防治对策。
标签:湖北;水环境;污染现状;防治对策水是人类赖以生存的特殊资源。
没有水就没有生命,更谈不上文明和发展。
2014年,在南非召开的可持续发展世界首脑会议,已将水环境危机列为未来10年人类面临的最严峻的挑战之一。
湖北省是水资源大省,多江相聚,湖泊众多。
然而,随着经济发展与城市化进程的加快,水污染日益严重,水危机警钟早已敲响!1、湖北水资源简介湖北省素来被称之为“千湖之省”,其主要原因为省内有众多的大小湖泊。
湖北省内除存在大量的湖泊外,还有大大小小超过1100条的河流通过,有超过6000亿立方米的过境水流量。
湖北省不仅含有丰富的地表水资源,而且还存在丰富的地下水。
据不完全统计,目前湖北地下浅表水的储藏量超过2600亿立方米,每年可供开采的地下浅表水的量大约在350亿立方米左右,大约等于目前湖北省内地表的径流量的三分之一左右。
虽然目前湖北省内储藏大量的地下浅表水、过境水流和丰富的湖泊水资源,但是由于近年来片面重视经济发展,造成对省内水资源的严重污染。
此外,流经湖北省的河流水量还不能被有效的利用,经常会引起洪涝灾害,疾病疫情等方面的困扰,其依然成为湖北省水资源的心腹大患。
而且湖北省的人均水资源量低于全国平均水平,所以虽然湖北省被誉为“千湖之省”,但其却是一个名副其实的“水资源困乏之省”。
2、湖北水环境污染现状尽管湖北省水资源十分有限,但就是这有限的水资源依然受到各种污染的威胁。
2.1 湖北河流污染现状流经湖北省的主要河流是汉江和长江。
相关监测数据显示,虽然长江和汉江水流域经过多年的治理,水污染情况有所改善,但是目前流经湖北段的长江和汉江水系沿岸的排污现象依然严重,并未得到很好的控制。
水污染的解决方法水污染是指水体中含有各种有害物质或病菌的现象,它严重威胁人类的健康与生存环境。
为了解决水污染问题,需要采取综合性的措施,包括:改善水质,减少污染源,提高治理效率等方面。
以下将就这些方面进行详细的论述。
首先,改善水质是解决水污染问题的重要方面。
其中,改善水源水质是关键。
一方面,要对河流、湖泊等水源进行监测,并确保其水质符合生活饮用水标准。
另一方面,要加强水源地的保护,避免工业废水、农业用水和生活污水等对水源水质的直接影响。
为此,可以引入一系列的治理工程,如建设污水处理厂和污水管网,修建河道生态景观带等,以提高水源地的保护水平。
其次,减少污染源是解决水污染问题的根本措施。
在工业生产过程中,应加强对污染物的减排控制,限制工业废水的产生。
例如,可以推广清洁生产技术,加强对工业废水的监管和治理,降低废水中污染物的排放量。
此外,还可以通过限制工业企业的用水总量,调整产业结构,促进绿色发展,从根本上减少污染源的排放。
在农业方面,要加强农业面源污染的治理。
农业面源污染主要来源于化肥和农药的使用以及养殖业的废水排放。
为减少化肥和农药的使用,应加强农业生产的科学管理,推广有机农业和精准施肥技术,减少农业化学品在生产过程中的使用量和排放。
对于养殖业废水的治理,可以建设集中式养殖废水处理厂,探索循环农业和生态养殖模式,减少废水排放对水环境的影响。
第三,加强水污染治理的效率也是解决水污染问题的关键。
目前,许多地方在处理水污染时存在着治理效率低、资源浪费等问题。
为了提高治理效率,应加强相关部门的监管能力和技术水平,制定科学有效的水污染治理方案。
同时,要加强水污染事故的应急预案和处理措施,提高水污染的处理速度和效果。
此外,还应注重水污染问题的国际合作。
水是全球共享的资源,水污染问题是全球性的挑战。
各国应加强合作,共同面对水污染带来的问题。
这包括技术合作、经验交流和信息共享等方面。
只有通过国际合作,才能更好地解决水污染问题,实现可持续发展。
水体污染概况及防治对策摘要通过对水体污染形式、污染原因及污染物来源进行分析,进而探究防治水污染的对策,采取有效措施减少水污染的发生,为社会发展及人民群众创造一个安全健康的环境。
关键词水体污染;概况;防治对策水体是河流、海洋、湖泊、沼泽、水库和地下水等的统称。
水体中不仅有水,也包括水体中的悬浮物、溶解物、水生生物和底泥等[1]。
水体污染是指排入水体的污染物在数量上超过了该物质在水体中的本底含量和自净能力,从而导致水体的物理特征、化学特征发生不良变化,破坏了水中固有的生态系统,破坏了水体的功能及其在人类生活和生产中的作用。
水体污染主要是由工业废水、农药、生活污水以及各种固、气体等废弃物排放所造成的。
我国水体污染的一般特点是北方比南方严重,地表水比地下水严重,城市及近郊比远郊严重[2]。
1996年我国生态破坏和环境污染造成的直接和间接经济损失达GDP的4%左右。
可见,水体污染对人体与社会的危害及其所造成的各种损失是十分巨大的。
1水体污染概况1.1水体污染的形式水体污染主要有2种形式:一是地表水污染。
目前,我国的河流、湖泊和水库都遭受到了不同程度的污染。
86%的城市河段水质普遍超标,全国7亿~8亿人饮用水超标。
根据主要水系及湖泊的污染断面监测结果,有63.1%的河段水质为Ⅳ类、Ⅴ类或劣Ⅴ类,失去了饮用水功能。
在全国统计的523条河流中,有436条河受到不同程度的污染,其中流经城市的河段90%受到较重污染。
七大水系均遭受不同程度的污染,平原湖泊80%受到污染,其中26%的湖泊富营养化。
二是地下水污染。
全国以地下水源为主的城市,地下水几乎全部受到不同程度的污染,其中尤以北京、沈阳、包头、天津、西安等城市污染严重(如海河流域地下水污染面积已达69.4%,受污染的水资源量占62.3%),全国97%的大中城市地下水受到严重污染。
由于超采严重,地下水的硬度、硝酸盐、氯化物的含量逐年上升以致超标。
1.2水体污染的原因由于我国经济高速发展,大量工业废水、生活污水汇入江河、湖泊中,使水体受到了污染。
河南省重要河湖水功能区纳污能力核定和分阶段限制排污总量控制方案河南省重要河湖水功能区纳污能力核定和分阶段限制排污总量控制方案实施细则河南省水文水资源局二?一二年二月目录1 总则 ..................................................................... .........................................................................31.1 目的与意义 ..................................................................... ................................................... 3 1.2 编制依据...................................................................... ...................................................... 3 1.3 工作范围...................................................................... ...................................................... 4 1.4 规划目标...................................................................... (4)1.4.1 水平年 ..................................................................... (4)1.4.2 目标 ..................................................................... .................................................... 4 1.5 工作任务及技术路线 ..................................................................... .. (5)1.5.1 工作任务 ..................................................................... .. (5)1.5.2 技术路线 ..................................................................... .. (5)2 现状评价...................................................................... .. (6)2.1 水功能区水质评价 ..................................................................... (7)2.1.1 工作内容 ..................................................................... .. (7)2.1.2 水功能区水质评价 ..................................................................... . (7)2.1.3 水功能区水质达标率分解 ..................................................................... . (7)2.2 水功能区纳污量确定...................................................................... . (8)2.2.1 工作内容 ..................................................................... .. (8)2.2.2 入河排污量调查 ..................................................................... .. (8)3 水功能区纳污能力复核...................................................................... ......................................... 9 3.1基本要求...................................................................... . (9)3.1.1计算要求 ..................................................................... (9)3.1.2工作要求 ..................................................................... ............................................. 9 3.2河流纳污能力计算...................................................................... (9)3.2.1计算模型 ..................................................................... (9)3.2.2计算参数 ..................................................................... . (10)3.2.3纳污能力计算 ..................................................................... ................................... 12 3.3湖库纳污能力计算...................................................................... . (13)3.3.1计算模型及参数 ..................................................................... . (13)3.3.2纳污能力计算 ..................................................................... .. (14)4 水功能区限制排污总量分解技术方案 ..................................................................... .. (14)4.1基本要求...................................................................... .. (15)4.1.1定义 ..................................................................... ................................................... 15 4.2限制排污总量确定...................................................................... . (15)4.2.1有入河排污资料 ..................................................................... . (15)4.2.2无污染物入河量 ..................................................................... . (16)4.2.3 其他情况 ..................................................................... .......................................... 16 4.3限制排污总量分解方案...................................................................... .. (17)4.3.1按照空间分解控制方案 ..................................................................... . (17)4.3.2按照时间节点分阶段控制方案 ..................................................................... . (17)5 实施意见...................................................................... . (17)5.1 组织分工...................................................................... .................................................... 18 5.2 进度安排...................................................................... . (18)1 总则1.1 目的与意义中共中央2011年1号文件“中共中央国务院关于加快水利改革发展的决定”明确提出建立水功能区限制纳污制度。
湖泊水污染控制技术 摘要 本文阐述了湖泊水体污染的现状,湖泊数量缩减,水体富营养化以及生物多样性遭到破坏,简要说明了产生湖泊污染的原因,并介绍了湖泊水污染治理的物理、化学、生物方法。包括前置库技术、底泥疏浚、物理除藻、引水换水、化学除藻、化学除磷等。这些方法均对应不同的工程实际有各自的优势,但也存在不少缺点和局限性。湖泊水污染的治理不光是技术问题,也需要引起全社会的重视和关注以及加强立法和监管,才能达到所预期的治理效果。
关键词:湖泊水污染治理,物理方法,化学方法 1 绪论 湖泊是由湖盆、水体、生物群落、非生物溶解质共同构成的水生态系统和积蓄地,在人类发展的过程中扮演着重要的角色。对于人均水资源量仅为世水平1/4的中国而言,湖泊资源的利用和保护显得尤为重要。然而,随着中国发展中对湖泊资源非理性开发程度的加剧,湖泊资源生态环境遭受到极大害和破坏。
1.1湖泊生态环境退化现状 (1)湖泊数量缩减 从上个世纪50年代以来,全国围垦湖泊滩地面积达1.3万km2,这使得我国大于1km2的湖泊数量从建国初期的2848个,减少为现在的1762个,每年平均有接近20个的湖泊消失。20世纪50年代的湖泊总面积为8.18198万km2, 20世纪末锐减到6.86517万 km2。湖泊缩减的面积超过了目前太湖、洪泽湖、鄱阳湖、洞庭湖、巢湖五大淡水湖面积的总和,其中,洞庭湖总围垦面积约在1700km2以上,占了洞庭湖总面积的1/3,湖面积由建国初期的4350km2,减少到现在的2432km2:鄱阳湖面积由1949年的5200km2,减少到目前的2933km2;湖北省历史上号称千湖之省,但是现在和20世纪50年代相比,湖泊数量从1066个减少到309个,面积减少了2657km2。 (2)水体富营养化 目前,据有关部门对84个代表性的湖泊富营养化状况进行评价,结果表明,有44个湖泊呈富营养化状态,占评价湖泊总数的52.4%;有40个湖泊呈中等营养化,占评价湖泊总数的47.6%。据水利部水文局公布的调查报告,太湖水质为IV类和劣于IV类的水域面积占湖泊总面积的83%左右,富营养化指数达到62;滇池的水质以IV类为主,占评价面积的69%,劣于IV水质的水域面积占评价面积的31%,富营养化指数高达69-78;巢湖的中部湖区水质为Ⅳ类,西半湖的多数水域水质劣于lV类,富营养化指数达到58;绝大多数城郊湖泊也已经富营养化,杭州西湖经过清淤和换水,水质刚刚达到IV类,仍属富营养化;山东大明湖水质属劣V类,南京玄武湖水质介于IV类和V类之间;武汉东湖水质主要是V类和劣V类。多数湖泊生态系统的结构和功能退化,蓝藻水华频繁暴发,水质性缺水日趋严重。 (3)生物多样性遭到破坏 湖泊生物多样性的破坏具体表现为挺水植物及湿生群落逐渐退化零散的分布,沉水和浮水类植物急剧减少,物种单一的现象越来越明显,导致原有的湿地生态系统最终崩溃,破坏了生物多样性,改变了生物群落结构,弱化了生态功能。根据对云南滇池生物多样性的调查,水生植被在湖泊面积中的分布比重从20世纪60年代的90%,下降到了1.8%;大型水生植物的种类从20世纪50年代的28科44种,减少到12科5种;浮游植物属数由87属降至45属;土著鱼种数由15种降至4种,其物种破坏程度可见一斑。 1.2湖泊水体污染的来源
湖泊水体污染的来源主要有有农业生产使用的化肥、农药污染;畜禽水产养殖中的废弃物污染;工业生产废水、冲洗废水;工业废气进入大气形成的酸雨;居民日常生活产生的洗浴等污染等。国际上按照污染物排放的特点将水体污染源划分为点源污染和非点源污染两类。点源污染是指通常有固定的排污口集中排放、排污途径明确的点状分布污染,主要包括工业企业生产废水排放污染和建有排污管网的居民生活污水排放污染;非点源污染是指没有固定污染排放点的污染,即溶解的和固体的污染物从非特定的地点,以广域的、分散的、微量的形式,在降水(或融雪)冲刷作用下,通过径流过程而汇入受纳水体(包括河流、湖泊、水库和海湾等)并引起水体的富营养化或其它形式的污染。非点源污染主要包括农业污染和没有建设排污管网的居民生活污染。此外,大气干湿沉降、底泥二次污染和生物污染也属于非点源污染。由于我国城市居民规模较大且相对集中,排污管网建设较为发达,而农村地域广袤,居民点分散,一般没有建设排污管网,因此,我们将城市生活污染归入点源污染,农村生活污染归入非点源污染。据此,我国湖泊水体污染源类型可以分为包括工业污染、城市生活污染的点源污染和包括农业污染、农村生活污染的非点源污染。
2 湖泊水污染治理技术 湖泊水污染的治理技术主要包括物理方法、化学方法和生物方法以及多种方法联用。本文主要叙述物理和化学方法。
2.1物理方法 (1)前置库技术 污水进入湖泊前设置前置库,可以延长水力停留时间,促进水中泥沙及营养盐的沉降,同时利用前置库中藻类或大型水生植物进一步吸收、吸附、拦截营养盐,使营养盐成为有机物或沉降于库底,其作用相当于水处理中的初沉池。该技术不仅需要足够的场地,同时还要控制80%左右的入流水和可达到一定去除率的水力停留时间。其优点为费用较低,适应性强;缺点为在运行期间,前置库区经常出现水生植物的季节交替问题,因此,前置库技术的主要困境是植物的选取以及如何保证在温度较低的天气下的净化效率。除此之外,前置库的净化功能与河流的行洪功有时候会矛盾,所以有必要寻求一种将两者有效结合协调的方法。 (2)底泥疏浚 底泥疏浚根据不同的工程目标可以大致分为以下几类:a航道疏通,旨在去除水底淤积的泥沙,加大通航水深; b水库、湖泊等增容,旨在达到贮水、排涝泄洪,调整水系、改善水流条件、改善景观等目的;c渔业应用,旨在捕获表层沉积物中亢居的鱼类和贝类;d水质改善,旨在去除湖泊、水库和河流表层沉积物中的污染物,使水体达到景观效果或饮用水源的标准。前一类为一般工程疏浚,而后一类为改善环境为目标的疏浚,即环保疏浚。环保疏浚除清除水体中污染底泥的作业外,有时还要求为水生生态系统的恢复创造条件,并防止污染物的扩散。 (3)物理除藻 在蓝藻的富集区,通常采用机械除藻措施,即采用同定式除藻设施和除藻船对区域内湖水进行循环处理。这种方法能够在短期内快速有效地去除湖泊内的藻类植物,有些有商业价值的藻类还可以充分利用,但这种法通常需要耗费大量的人力与物力,而且随着藻类的不断生长,收割过程得一直持续。对于低浊高藻的湖泊水可用直接过滤除藻、微滤机除藻、膜过滤等,但原水中的试验运行工况条件、藻类特征可以接影响对藻类的去除效果。活性炭吸附对藻类、藻毒素的去除效果比较好,但水中的有机物会影响活性炭的吸附效果,且活性炭再生也较困难,其处理成本很高。此外,湖面遮光、曝气和超声抑藻技术等也有所应用,在一定程度上抑制了生物的增长,但是都很难从根本上解决水体富营养化得问题。总而言之,物理除藻虽然效果不错、无污染、无毒副作用,但一次性投入成本较高、工作量大、时间周期也比较长。 (4)引水换水 通过引水、换水的方式来稀释水中的污染物质可以达到净化效果的作用。例如,苏州河在其治理过程中,就用到了调水工程且取得了较好的水处理效果;此外还有杭州西湖在1986年开始的引水换水工程,目前的引水量已达到1.2亿m3,并取得了初步的成效。对于水量小的水体来说,这不失为一种非常有效的方法,但对于蓄水量较大的水域,补水量太小起不到净化效果,反而会造成大量浪费,且引水释污后往往会呈现藻类生长加剧的趋势,因此对于富营养化严重的湖泊,还需要谨慎使用。 (5)底泥覆盖 底泥覆盖指采用薄膜或颗粒材料(如粉煤灰、沸石等)覆盖湖底的淤泥,可以有效控制底泥中氮、磷等营养盐的释放,也可控制重金属及苯酚等持久性有机物的释放;此法的主要缺点是湖底表层新富营养层释放源会迅速形成。在我国,覆盖技术处于试验与探索阶段,大规模湖泊水体中的实践还较少。国内覆盖工程的首例是1999年巢湖市环城河河道采用了底泥疏浚后覆盖0.5米厚清洁细沙的工艺;2005年昆明在大清河整治中也采用了疏浚后覆盖卵石的工艺进行该河道底泥污染的治理。 2.2化学方法
(1)化学除藻 目前,国内外普遍采用絮凝、抑制和综合方法进行化学除藻,它是利用化学药剂对藻类进行杀除。化学药剂一般要求为:高效、低(无)毒、无污染、无腐蚀;同时具有缓蚀、阻垢作用或能与缓蚀剂、阻垢剂配合使用,成本低,生产及运输安全,投药方便。目前,常用的杀藻剂主要有CuSO4、KMnO4、液氯、ClO2、O3和H2O2等。化学法的辛要优点是除藻速度快、效果明显、操作简便及一次性使用成本低。缺点是长期使用一种低浓度的化学药物会使藻类产生抗药性;且可能对环境产生污染,死亡藻类所产生的二次污染及化学药品的生物富集和生物放大对整个生态系统的负面影响较大;可以说这是一种短视行为或是一种权宜之计。因此,除非应急和健康安全许可,化学杀藻目前一般不宜被采用。1999年昆明世博会期间,采用了生化、微生物和化学的“综合抑藻法”的应急除藻试验,在滇池草海进行了大面积开放性生产试验,湖水透明度明显提高,藻类数量显著降低,水质感观和景观等均好于往年。 (2)化学除磷 化学除磷是通过化学沉析过程完成的,化学沉析是指通过向污水中投加无机金属盐药剂,其与污水中溶解性的盐类,如磷酸盐混合后,形成颗粒状、非溶解性的物质,这一过程涉及的是所谓的相转移过程,实际上投加化学药剂后,污水中进行的不仅仅是沉析反应,同时还进行着化学絮凝反应。对于较大型的湖泊,改方法不但效果不好,而且费用昂贵。 2.3生态方法
例如,以浮游动物、鱼类控制浮游植物生物调控手要有以下途径:一,先向水体中投放适当密度的鲢、鳙鱼,藻类吸收水体中的氮磷,放养鱼类摄食含氮磷的藻类,捕捞成鱼带出氮磷,从而遏制水华、减轻水体富营养化;二,放养食鱼性鱼类如鳜鱼等,抑制野杂鱼(食用浮游动物),增加浮游动物生物量(食用浮游植物),减少浮游植物等现存量,从而提高水体透明度并增加水体自净能力;三,放养滤食性双壳类,即蚌类(滤食能力极强),从而使其食物——浮游植物、细菌、腐屑和小型浮游动物减少,增加水体透明度,提高水体的自净能力。较典型的生物调控是用于小而浅的、相对封闭的湖泊系统,在营养盐管理已经失败的富营养化湖泊中,生物调控已显示出明显的治理效果,且费用低。但生物调控的稳定性不够,往往仅短期有效,因此其有效性仍存在很大的争议。而且,就技术本身而言也存在一些问题,例如难以保证有足够数量的食色性鱼类来控制食植物性鱼类种群。在富营养化藻型湖泊中,不存在食鱼动物产卵及栖息场所,食鱼动物、浮游动物种群并不稳定。因此,生物调控技术也有待发展和完善。国内应用较多的是放养鲢、鳙鱼,每平方米水体放养鲢、鳙鱼40~50克,可以有效控制水华,该方法在东湖、滇池、巢湖的水华治理中得到实际应用。 滨湖带指位于水体和陆地生态态系统之间的生态交错带具有过滤、缓冲器功能,它不仅可吸附和转移来自面源的污染物、营养物,改善水质,而且可截留固定颗粒物,减少水体中的颗粒物和沉积物。同时湿地可以提供生物繁育生长的柄息地,对于保护生物多样性、减少洪水危害、保持水土等具有重要意义。可以肯定的是,在湖泊周边建立和修复水陆交错带,是整个湖泊生态系统恢复的重要组成部分。湖滨带是湖泊的重要组成部分和最后的保护屏障,加强管理和重建湖滨带工程是湖泊环境保护的重要工作。湖滨带湿地恢复应该选取当地生长适宜性强污染物净化能力较强、经济价值较好以及与周围环境协调性好的植物。湖泊周围一般有很多坑塘或藕塘等,可改造为湿地净化系统,增设配水和排水系统。湿地区的综合利用,既可净化废水,又可开发利用。