龐珺
泰山學(xué)院美術(shù)學(xué)院,山東泰安271000
云蒙湖水體富營養(yǎng)化綜合防治技術(shù)模式及實(shí)施措施
龐珺
泰山學(xué)院美術(shù)學(xué)院,山東泰安271000
針對我國湖泊普遍存在富營養(yǎng)化的問題,依據(jù)國內(nèi)外研究資料,結(jié)合云蒙湖及其流域?qū)嶋H,構(gòu)建了以流域?yàn)閱卧?,以生態(tài)農(nóng)業(yè)、環(huán)保產(chǎn)業(yè)和清潔生產(chǎn)為先導(dǎo),以優(yōu)化集成已有先進(jìn)成熟的防治技術(shù)措施為手段,以切實(shí)有效地防治內(nèi)外污染源、保障湖泊水體清潔安全為重點(diǎn),以生態(tài)文明為目標(biāo)的云蒙湖水體富營養(yǎng)化綜合防治技術(shù)模式,并提出了相應(yīng)的實(shí)施思路、方式和技術(shù)措施,旨在為防治湖泊水體富營養(yǎng)化,確保用水安全,實(shí)現(xiàn)區(qū)域社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、資源、生態(tài)環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展提供科學(xué)依據(jù)。
云蒙湖;富營養(yǎng)化;綜合防治;技術(shù)模式;實(shí)施措施
水體富營養(yǎng)化(Eutrophication)又稱水華,是指在自然和人類活動(dòng)的影響下,大量的氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì)進(jìn)入湖泊、水庫、河口、海灣等相對封閉或緩流水體,引起藻類及其他浮游生物迅速繁殖,水體溶解氧含量下降,質(zhì)惡化,水體功能喪失,魚類及其他生物大量死亡,生態(tài)失衡的污染現(xiàn)象[1]。早在20世紀(jì)30年代人們就發(fā)現(xiàn)了水體富營養(yǎng)化現(xiàn)象,20世紀(jì)50年代引起關(guān)注并逐步開展了防治研究[2]。至今,關(guān)于防治水體富營養(yǎng)化的技術(shù)主要包括外源控制的生態(tài)農(nóng)業(yè)技術(shù)[3]、固體廢棄物生態(tài)處理及利用技術(shù)[4-6]、污水處理技術(shù)[7]、截污工程技術(shù)[8,9]、人工濕地處理技術(shù)[10-12]等,內(nèi)源防治的底泥疏浚[13]、鈍化[14]和原位覆蓋[15]技術(shù)、深層曝氣技術(shù)[2,16]、人工除藻技術(shù)[17]、秸稈控藻技術(shù)[18,19]、生物修復(fù)技術(shù)[20-22]等。這些技術(shù)對水體富營養(yǎng)化的治理與修復(fù)收到了不同程度的效果。然而,在經(jīng)濟(jì)社會(huì)快速發(fā)展、自然資源過度開采利用、生態(tài)環(huán)境肆意破壞的大背景下,目前,水體富營養(yǎng)化現(xiàn)象仍十分嚴(yán)重。據(jù)最近調(diào)查統(tǒng)計(jì)資料顯示:在歐洲、非洲、北美洲和南美洲分別有53%、28%、48%和41%的湖泊(水庫)富營養(yǎng)化,亞太地區(qū)為54%,我國為60%[23]。在中國第2次對138個(gè)面積大于10 km2湖泊現(xiàn)狀調(diào)查中,發(fā)現(xiàn)富營養(yǎng)化湖泊比例超過85.4%,其中重富營養(yǎng)化的湖泊比例超過40.1%[24]。這種局面嚴(yán)重制約著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展,威脅著人類的生存,是當(dāng)前社會(huì)面臨的重大環(huán)境問題之一。在過去的十幾年中,圍繞湖泊富營養(yǎng)化治理,我國各級政府投入了大量的人力與物力,但迄今為止,收效并不理想[25]。國內(nèi)外實(shí)踐亦證明僅靠單一的技術(shù)措施防治水體富營養(yǎng)化并不能收的滿意的效果。因此,探討一種行之有效的綜合防治水體富營養(yǎng)化的技術(shù)模式十分必要。
云蒙湖位于山東省臨沂市蒙陰縣城東15 km,原名岸堤水庫,為山東省第二大人工湖。始建于1959年,占地4200 hm2,庫容10×108m3,平均蓄水7.82×108m3,灌溉面積10.73×104hm2,每年平均向下游供水3.8×108m3。是臨沂市最為重要的水源地之一,承擔(dān)著臨沂市區(qū)和周邊及下游15個(gè)重要城市2000多萬人口的生產(chǎn)、生活用水?,F(xiàn)在,云蒙湖已發(fā)展成為集灌溉、防洪、養(yǎng)殖、觀光為一體的旅游開發(fā)區(qū)。
云蒙湖流域地處沂蒙山腹地,質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜,地形為低山丘陵,其中山丘區(qū)約占85%,平原約占15%,總流域面積1693 km2。東汶河是流域的主要干流,主要支流有桃墟河等18條河流,發(fā)源于蒙陰縣西部、北部山區(qū),為淮河流域沂沭泗河水系。流域?qū)倥瘻貛О敫珊荡箨懶约撅L(fēng)氣候。年平均氣溫12.8℃,年無霜期平均為200 d,年日照時(shí)數(shù)平均為2506.5 h,年平均降水量822.2 mm。流域地帶性土壤為棕壤與褐土,土層瘠薄,經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)薄弱,以農(nóng)林生產(chǎn)為主。
然而,在城市化和經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的背景下,生產(chǎn)、生活所排放的廢棄物不斷加大,同時(shí),廢棄物治理和生態(tài)環(huán)境的保護(hù)相對滯后,致使云蒙湖水體富營養(yǎng)化出現(xiàn)加重的趨勢。據(jù)有關(guān)實(shí)測數(shù)據(jù)資料顯示,2011年云蒙湖水體中COD濃度為22.12 mg/L,TP為0.06 mg/L,TN為7.65 mg/L[26]。其水體已達(dá)到了富營養(yǎng)化甚至嚴(yán)重富營養(yǎng)化程度,對區(qū)域的生產(chǎn)、生活用水產(chǎn)生了嚴(yán)重的安全隱患。如何解決云蒙湖重富營養(yǎng)化的問題,保護(hù)好水源地,確保用水安全,全面實(shí)現(xiàn)該地區(qū)社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、生態(tài)、環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展和可持續(xù)發(fā)展已成為當(dāng)?shù)孛媾R且亟需解決的重大任務(wù)。
自然界的許多湖泊,在形成初期水體處于貧營養(yǎng)狀態(tài),隨著時(shí)間的推移和環(huán)境的變化,外來的氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì)會(huì)不斷進(jìn)入湖泊水體,使水體的肥力增加,大量的浮游植物和其他水生植物生長繁殖,為草食性的甲殼綱動(dòng)物、昆蟲和魚類等提供了豐富的食料。當(dāng)這些動(dòng)植物死亡后,它們的機(jī)體沉積在湖底,積累形成底泥沉積物。殘存的動(dòng)植物殘?bào)w不斷分解,由此釋放出的營養(yǎng)物質(zhì)又被新的生物體所吸收。周而復(fù)始,不斷演化,湖泊水體就從貧營養(yǎng)逐漸演變成為富營養(yǎng)。近幾十年來,隨著人口的急劇增長和經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,人類社會(huì)對自然環(huán)境的干擾不斷加大,工業(yè)廢水、城市及生活污水大量排放,農(nóng)藥、化肥過度施用,牲畜糞便逐年增加,水土流失日益加重,致使大量的氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì)流入河流和湖泊,加快了湖泊水體富營養(yǎng)化的進(jìn)程。可見,湖泊水體富營養(yǎng)化不單單與所接納的污染源有關(guān),更重要的是與區(qū)域人類社會(huì)經(jīng)濟(jì)不可持續(xù)發(fā)展密不可分??梢哉f湖泊水體富營養(yǎng)化是流域社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、資源和生態(tài)環(huán)境相互作用的結(jié)果。因此,為了有效地防治湖泊富營養(yǎng)化,必須從流域社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、資源和生態(tài)環(huán)境這個(gè)復(fù)合大系統(tǒng)出發(fā),建立與其相適應(yīng)的綜合防治技術(shù)模式。根據(jù)我國的基本國情和可持續(xù)發(fā)展的要求,結(jié)合云蒙湖及其流域的實(shí)際情況,筆者認(rèn)為:建立并實(shí)施以云蒙湖流域?yàn)閱卧?,以生態(tài)農(nóng)業(yè)、環(huán)保產(chǎn)業(yè)和清潔生產(chǎn)為先導(dǎo),以優(yōu)化集成已有先進(jìn)成熟的防治技術(shù)措施為手段,以切實(shí)有效地防治內(nèi)外污染源、保障湖泊水體清潔安全為重點(diǎn),以生態(tài)文明(社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、資源和生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展)為目標(biāo)的湖泊水體富營養(yǎng)化綜合防治技術(shù)模式是切實(shí)可行的(見圖1)。該技術(shù)模式充分考慮了湖泊富營養(yǎng)化形成機(jī)理和產(chǎn)生的原因以及流域的實(shí)際情況,運(yùn)用系統(tǒng)科學(xué)的觀點(diǎn),從源頭(流域內(nèi)各種污染源)、過程(污染物質(zhì)遷移傳輸途徑)和湖泊水體本身,采用多種不同的防控、治理、修復(fù)技術(shù)并加以優(yōu)化集成應(yīng)用,對云蒙湖水體富營養(yǎng)化進(jìn)行綜合防治和全面修復(fù),達(dá)到了標(biāo)本兼治之目的,既防治了湖泊水體富營養(yǎng)化,又實(shí)現(xiàn)了區(qū)域生態(tài)文明,徹底改變了傳統(tǒng)的單一技術(shù)應(yīng)用、投資大、效果差、實(shí)施困難的弊端。
為確保云蒙湖水體富營養(yǎng)化綜合防治技術(shù)模式快速有效地實(shí)施,針對目前云蒙湖流域的實(shí)際情況,筆者認(rèn)為應(yīng)當(dāng)理清思路,注重方式方法,采取科學(xué)有效的技術(shù)措施,系統(tǒng)全面地做好各項(xiàng)防治工作,方能收到最滿意效果。
4.1 基本思路及方式
實(shí)施蒙湖水體富營養(yǎng)化綜合防治技術(shù)模式的基本思路及方式是:以政府為主導(dǎo),社會(huì)和全民共同參與,典型樣板示范推廣應(yīng)用,分重點(diǎn)、分輕重緩急、分期分批逐步實(shí)施。
圖1 云蒙湖水體富營養(yǎng)化綜合防治技術(shù)模式示意圖Fig.1 Technology mode of integrated control against the eutrophication in Yunmeng Lake
水體富營養(yǎng)化的綜合防治關(guān)系到人類用水安全和經(jīng)濟(jì)社會(huì)的健康發(fā)展,涉及到社會(huì)各個(gè)方面,是一項(xiàng)系統(tǒng)工程,也是各級政府的中心工作,因此,必須充分發(fā)揮各級政府的主導(dǎo)作用,在政府的組織指導(dǎo)下,動(dòng)員和鼓勵(lì)全社會(huì)及全民共同參與,全面開展綜合防治的各項(xiàng)工作。一是要加強(qiáng)組織領(lǐng)導(dǎo),確保水體富營養(yǎng)化綜合防治工作的有序開展。進(jìn)一步落實(shí)地方行政領(lǐng)導(dǎo)任期內(nèi)的綜合防治目標(biāo)責(zé)任制,建立健全地方政府向同級人大報(bào)告綜合防治工作的制度。認(rèn)真做好區(qū)域綜合防治規(guī)劃,制定技術(shù)實(shí)施方案,設(shè)置建設(shè)項(xiàng)目并組織實(shí)施。做好任務(wù)分解,加強(qiáng)政府各部門的分工協(xié)作,形成協(xié)同推進(jìn)的工作機(jī)制。二是要加強(qiáng)宣傳力度,提高領(lǐng)導(dǎo)干部和群眾以及全社會(huì)對水體富營養(yǎng)化防治的意識(shí)。領(lǐng)導(dǎo)重視是順利開展綜合防治工作的關(guān)鍵,群眾及全社會(huì)的積極參與是防治水體富營養(yǎng)化的基礎(chǔ),因此,要通過多種方式多種渠道宣傳水體富營養(yǎng)化的成因和危害,引起全社會(huì)對該區(qū)域水體富營養(yǎng)化綜合防治的高度重視,認(rèn)清水體富營養(yǎng)化綜合防治對保障安全用水、人類生存和經(jīng)濟(jì)社會(huì)健康發(fā)展的重要作用,喚起全社會(huì)對流域水體富營養(yǎng)化防治的意識(shí)。推進(jìn)公眾和全社會(huì)參與,形成治水合力,使防治水體富營養(yǎng)化成為廣大干部群眾的自覺行動(dòng)。努力形成“水資源保護(hù)搭臺(tái)、各級政府導(dǎo)演、政府各部門唱戲、群眾和全社會(huì)參與”的水體富營養(yǎng)化綜合防治工作大格局。三是要健全法律法規(guī)體系,加大監(jiān)督執(zhí)法力度,推進(jìn)水體富營養(yǎng)化綜合防治工作的順利進(jìn)行。堅(jiān)持依法行政,更新觀念,轉(zhuǎn)變工作方式,在完善法律法規(guī)和各項(xiàng)管理制度的同時(shí),加強(qiáng)對生態(tài)建設(shè)項(xiàng)目、開發(fā)建設(shè)項(xiàng)目和技術(shù)服務(wù)體系的指導(dǎo)、監(jiān)督和管理。強(qiáng)化水資源保護(hù)相關(guān)法律法規(guī)的剛性約束作用。依據(jù)國家法律法規(guī)體系,加快配套地方法規(guī)和管理制度的建設(shè)。嚴(yán)格依法辦事,強(qiáng)化執(zhí)法檢查,堅(jiān)決依法查處違法案件,杜絕水污染的人為現(xiàn)象,確保水體資源的清潔安全。四是要深化投資改革,加大資金投入。水體富營養(yǎng)化綜合防治作為一項(xiàng)公益性事業(yè),光靠社會(huì)融資已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足工作需要。因此,一方面,要積極爭取中央投資,加大地方各級政府的財(cái)政扶持力度。另一方面,要進(jìn)一步探索、完善有關(guān)政策,深化水資源保護(hù)工程建設(shè)改革,采取優(yōu)惠和扶持措施,吸引民營資本和其他資本投入水體富營養(yǎng)化治理。形成政府、社會(huì)及群眾共同投入的資金保障機(jī)制。五是要注意政策研究,建立和完善水資源保護(hù)的補(bǔ)償機(jī)制。在科學(xué)發(fā)展和生態(tài)文明建設(shè)的新形勢下,要認(rèn)真研究制訂水資源保護(hù)補(bǔ)償和投入等鼓勵(lì)支持政策,以利于在更大范圍、更廣泛地調(diào)動(dòng)全社會(huì)力量,投入到水體富營養(yǎng)化綜合防治工作中去,加快水體富營養(yǎng)化綜合防治的步伐。六是要突出重點(diǎn),循序漸進(jìn),抓住典型,注重實(shí)效。水體富營養(yǎng)化綜合防治是一項(xiàng)涉及面廣、任務(wù)重、技術(shù)復(fù)雜、長期而艱巨的工作。因此,在實(shí)施水體富營養(yǎng)化綜合防治技術(shù)模式的過程中,必須突出重點(diǎn),掌握難易,分清輕重緩急,采用適宜有效的技術(shù)措施,注重防治工作實(shí)效,穩(wěn)扎穩(wěn)打、分期分批的逐步實(shí)施。要搞好試點(diǎn)、抓住典型、建好樣板,為后續(xù)工作積累經(jīng)驗(yàn)、形成范式,促進(jìn)快速推廣應(yīng)用,充分發(fā)揮好示范效應(yīng),使水體富營養(yǎng)化綜合防治工作又好又快的有序進(jìn)行,最終實(shí)現(xiàn)云蒙湖水體富營養(yǎng)化的全面根治。
4.2 主要技術(shù)措施
湖泊富營養(yǎng)化主要是由于來自流域范圍內(nèi)各種污染源所排放的大量含有氮、磷等污染物質(zhì)進(jìn)入湖泊所致。這些污染源主要包括:農(nóng)田農(nóng)藥、化肥的過量使用,農(nóng)村分散式生活污水,農(nóng)業(yè)固體廢棄物和農(nóng)村生活垃圾以及畜禽養(yǎng)殖產(chǎn)生的糞便等;工礦企業(yè)生產(chǎn)廢水和廢棄物,城市生活污水,城市生活垃圾等。為有效地防治湖泊富營養(yǎng)化,關(guān)鍵是采取科學(xué)合理的技術(shù)措施,消減、控制和治理各種污染源,修復(fù)已污染的水體。
4.2.1 污染源主要消減技術(shù)措施消減污染源是從源頭上降低或消除污染物質(zhì)的產(chǎn)生量或排放量,這是防止湖泊富營養(yǎng)化的根本措施。
a.控制農(nóng)藥、化肥的施用,防止農(nóng)業(yè)面源污染。云蒙湖流域面積1693 km2,農(nóng)業(yè)面源污染問題不容忽視。據(jù)有關(guān)研究結(jié)果表明,云蒙湖流域1986、1995、2010年農(nóng)業(yè)施用化肥量——氮折純量分別為20、70、150 kg/hm2,磷折純量分別為5,10,15 kg/hm2,呈上升趨勢[27,28]。必須加以控制和消減。應(yīng)當(dāng)以發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)為目標(biāo),在保護(hù)和改善農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境的前提下,遵循生態(tài)學(xué)和生態(tài)經(jīng)濟(jì)學(xué)規(guī)律,采用耐干旱、耐貧瘠、高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)品種培育技術(shù),生態(tài)種植技術(shù),科學(xué)施肥技術(shù)和病蟲害防治技術(shù)等,最大限度地降低和消減農(nóng)藥化肥的使用量,使農(nóng)林作物生長既滿足要求,又不產(chǎn)生多余的殘留物質(zhì)污染環(huán)境。
b.加強(qiáng)農(nóng)村環(huán)境綜合整治,防止生活污水任意排放和各種固體廢棄物隨意堆放,避免進(jìn)入水體污染環(huán)境。農(nóng)村生活污水量小且分散,不易集中收集處理,可在農(nóng)戶庭院內(nèi)及其周圍,種植林草、花卉和蔬菜等,將富含營養(yǎng)物質(zhì)的生活污水引入其中進(jìn)行灌溉,通過自然凈化和生物利用過程,既使生活污水得到消減,又發(fā)展了庭院經(jīng)濟(jì),美化了環(huán)境。據(jù)美國賓夕法尼亞州立大學(xué)引污灌溉的試驗(yàn)表明,磷的去除率為92%~99%,氮的去除率為52%~95%,是一種行之有效的好辦法。對于農(nóng)業(yè)固體廢棄物,可采用生態(tài)化處理和利用技術(shù),將其集中收集加工成畜禽飼料,或生產(chǎn)轉(zhuǎn)變?yōu)樯镔|(zhì)能源,或與農(nóng)村生活垃圾及畜禽糞便混合生產(chǎn)有機(jī)肥料等。這樣既變害為寶,又消減了污染源。
c.積極優(yōu)化和調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),大力發(fā)展環(huán)保產(chǎn)業(yè),實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn),防止工業(yè)點(diǎn)源污染。對現(xiàn)有工礦企業(yè)要加快生產(chǎn)設(shè)施、儀器設(shè)備、工藝流程和生產(chǎn)技術(shù)的更新改造,在產(chǎn)品生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)中,降低能耗、水耗,最大限度地減少“三廢”排放量。對排放量不達(dá)標(biāo)的企業(yè),應(yīng)堅(jiān)決關(guān)掉。對新上企業(yè),必須做到“三同步”。更重要的是要在發(fā)展環(huán)保產(chǎn)業(yè)、實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)的科學(xué)發(fā)展前提下,通過科學(xué)預(yù)測和規(guī)劃,優(yōu)化和調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),上一批經(jīng)濟(jì)效益高、技術(shù)含量高、沒有污染的工礦企業(yè)。
d.節(jié)水減排,控制城市生活污水的任意排放。城市生活污水主要來自家庭、機(jī)關(guān)、商業(yè)和城市公用設(shè)施。為有效地消減城市生活污水,要采取節(jié)水技術(shù)措施,如節(jié)水器具、節(jié)水設(shè)施等,控制和降低用水定額;同時(shí),采取分質(zhì)用水、循環(huán)用水,提高重復(fù)利用率,比如將居民的洗刷水用來沖洗廁所,某些生活污水可用來灌溉景觀綠地等。最大限度地消減城市生活污水的排放量。
e.加強(qiáng)城市垃圾的管理和處處置,防止污染物隨雨水進(jìn)入水體。城市垃圾的亂堆亂放,嚴(yán)重影響城市景觀,污染水體和環(huán)境,是不容忽視的污染源。國外在城市垃圾的處理利用方面做的較好,有許多經(jīng)驗(yàn)和方法值得我們借鑒。城市垃圾盡量不要填埋和焚燒,避免二次污染。要做好分級收集、處理和利用,變垃圾為資源。
4.2.2 污染物質(zhì)遷移過程中的主要控制技術(shù)措施目前,某些污染源還無法完全消減,可進(jìn)一步利用攔截和阻斷技術(shù),阻礙剩余污染物質(zhì)的運(yùn)移、或延長污染物質(zhì)的遷移路徑、或利用自然生態(tài)系統(tǒng)加以凈化利用,實(shí)現(xiàn)污染物質(zhì)遷移與擴(kuò)散的范圍及數(shù)量最小化。這是防止湖泊富營養(yǎng)化的保障措施。
a.做好工業(yè)及城鎮(zhèn)污廢水處理,杜絕亂排亂放。工業(yè)及城鎮(zhèn)污廢水應(yīng)采用分散與集中相結(jié)合的方式進(jìn)行處理。城鎮(zhèn)要健全污水管網(wǎng),實(shí)行雨污分流。工礦企業(yè)要有污水處理設(shè)施,城鎮(zhèn)要建污廢水處理廠,工業(yè)及城鎮(zhèn)所有污廢水都必須通過處理設(shè)施和處理廠予以處理,并根據(jù)處理后的水質(zhì)做好重復(fù)利用,嚴(yán)禁不經(jīng)處理直接排放。
b.加強(qiáng)水土保持,防止污染物質(zhì)的進(jìn)一步擴(kuò)散。水土流失蠶食耕地,土壤中的氮磷鉀等物質(zhì)隨泥沙進(jìn)入水體,淤積河湖,污染水質(zhì),造成水體富營養(yǎng)化。因此,必須搞好水土保持,防治水土流失。一是應(yīng)用生物技術(shù)措施,選擇適宜的物種和群落配置,大力植樹造林和封山育林、育草,保護(hù)和擴(kuò)大林草植被的數(shù)量和質(zhì)量,提高林草植被覆蓋率,以涵養(yǎng)水肥,降低土壤侵蝕,防治水土流失;二是實(shí)施工程技術(shù)措施,在易于水土流失的坡地區(qū)修建梯田、臺(tái)地、水平溝、魚鱗坑等,對于山溪沖溝等可修建淤地壩、攔沙壩、谷坊、溝頭防護(hù)工程等,在農(nóng)田和林區(qū)修建水池、水窖、排水系統(tǒng)和灌溉系統(tǒng)等。利用上述工程攔截雨水和泥沙,控制水土流失;三是采用耕作技術(shù)措施,通過等高耕作、等高帶狀間作、溝壟耕作、少耕、免耕等,以改變坡面微小地形,增加植被覆蓋或增強(qiáng)土壤有機(jī)質(zhì)抗蝕力,保土蓄水,改良土壤。
c.建設(shè)生態(tài)河道,改善河流生態(tài)系統(tǒng)。河流是一個(gè)流動(dòng)且相對開放的復(fù)雜生態(tài)系統(tǒng),對外源污染具有一定的自我凈化恢復(fù)能力,其生態(tài)系統(tǒng)一旦破壞,將造成自我凈化恢復(fù)能力喪失,水質(zhì)惡化,導(dǎo)致湖泊、水庫等接納水域的水質(zhì)污染、富營養(yǎng)化加重及生態(tài)失衡。建設(shè)生態(tài)河道可修復(fù)良好的河流生態(tài)系統(tǒng),凈化水質(zhì),對湖泊、水庫等接納水域的富營養(yǎng)化治理有重要作用??赏ㄟ^采取人工整治、河道疏浚等工程技術(shù),恢復(fù)河道的自然形態(tài),擴(kuò)大生境面積,增加生境多樣性,提高自凈能力;采取植被、生態(tài)混凝土等多種生態(tài)材料進(jìn)行生態(tài)護(hù)坡、生態(tài)駁岸和生態(tài)筑堤,修復(fù)河床斷面,恢復(fù)河床的多孔質(zhì)化,為水生生物重建生息地環(huán)境,既可凈化水質(zhì),又可形成良好的自然景觀;采取河岸帶生態(tài)重建系列技術(shù),修復(fù)河岸帶生態(tài)系統(tǒng),發(fā)揮調(diào)節(jié)氣候、涵養(yǎng)水源、蓄洪防旱、控制土壤侵蝕、降解環(huán)境污染、凈化水質(zhì)、維持生物多樣性和生態(tài)平衡、以及調(diào)節(jié)區(qū)域C、N等元素的生物地球化學(xué)循環(huán)等功能;根據(jù)水質(zhì)情況,采用微生物技術(shù),選育高效菌株制成為微生物復(fù)合制劑投入水體,以凈化污水、分解淤泥、消除惡臭等。
d.建造人工濕地,進(jìn)一步凈化污染物質(zhì)。湖泊水體富營養(yǎng)化,主要是由于外源污染物質(zhì)通過河流大量匯入湖泊所致。在河流入湖口可選擇適宜河段建造人工濕地,通過生物凈化系統(tǒng)凈化入湖水質(zhì),可大大降低有機(jī)物、氮、磷對湖泊的輸入,對湖泊富營養(yǎng)化的治理作用顯著。人工濕地是在國外得到了廣泛研究和應(yīng)用,目前,在我國正日漸流行。人工濕地具有:對污水中BOD、TSS、大腸桿菌、氮和磷有較好的去除作用,凈化效果好,運(yùn)行管理方便,投資運(yùn)行費(fèi)用低,可以存儲(chǔ)洪水和暴雨等地表徑流,為野生動(dòng)物提供棲息地,有良好的自然景觀功能,有顯著的生態(tài)環(huán)境效益等特點(diǎn)。因此,人工濕地生態(tài)系統(tǒng)是控制和凈化污染、防治湖泊富營養(yǎng)化的有效技術(shù)手段之一。
4.2.3 湖泊內(nèi)源治理與生態(tài)修復(fù)主要技術(shù)措施通過污染源消減和污染物質(zhì)遷移擴(kuò)散的攔截、凈化和控制,減少或避免了進(jìn)入湖泊的污染物質(zhì)。對于少量進(jìn)入湖泊的氮磷等污染物質(zhì)和湖泊內(nèi)源污染而引起湖泊富營養(yǎng)化,就應(yīng)該進(jìn)行治理和修復(fù)。
湖泊內(nèi)源污染主要是指進(jìn)入湖泊中營養(yǎng)物質(zhì)沉降在湖泊底部表層,在一定的條件下向水體釋放成為湖泊富營養(yǎng)化的主導(dǎo)因子。對于富營養(yǎng)化程度較高的湖泊,沉積物中的污染物不斷釋放進(jìn)入水體,即使在外源污染得到有效控制情況下,湖泊仍會(huì)長期處于富營養(yǎng)化狀態(tài),可見內(nèi)源污染治理十分重要。
對湖泊內(nèi)源營養(yǎng)負(fù)荷的治理與修復(fù)主要采用底泥疏浚及資源化利用技術(shù),清除湖泊內(nèi)源污染,若底泥中重金屬及有毒物質(zhì)含量達(dá)標(biāo),可將有機(jī)物和氮磷營養(yǎng)物含量豐富的底泥用于制造高效生物活性有機(jī)堆肥農(nóng)用,使底泥含有的有機(jī)物重新進(jìn)入自然環(huán)境,從而改良土壤結(jié)構(gòu)、增加土壤肥力、促進(jìn)作物的生長,同時(shí),能夠降低湖水中的營養(yǎng)物質(zhì)的濃度,增加湖泊的蓄水量,大大改善湖泊的水質(zhì)狀況和生態(tài)環(huán)境,提高湖泊的可利用效能,延緩湖泊的衰亡,這是一種消除湖泊內(nèi)源污染、修復(fù)湖泊富營養(yǎng)化、改善湖泊生態(tài)環(huán)境、實(shí)現(xiàn)長效治理目標(biāo)的治本之策;采用生態(tài)修復(fù)技術(shù),通過利用水生植物、動(dòng)物從水環(huán)境中吸收或者去除營養(yǎng)物質(zhì),從而來規(guī)范生物結(jié)構(gòu)和改進(jìn)湖泊生態(tài)系統(tǒng)的健康,對水生動(dòng)植物要及時(shí)收割和捕獲,以控制大型水生植物最低限度維持量和各種水生動(dòng)、植物合理的組合比例,嚴(yán)格控制藻類蔓延泛濫,確保水生植物凈化水質(zhì)功能的長期穩(wěn)定地發(fā)揮,維持湖泊生態(tài)系統(tǒng)平衡,形成基本的生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)者—消費(fèi)者—分解者結(jié)構(gòu)及具有循環(huán)功能的食物網(wǎng)關(guān)系,提高湖泊水生態(tài)系統(tǒng)的自我修復(fù)能力和自我凈化能力,達(dá)到抑制湖泊富營養(yǎng)化之目的;采用工程整治技術(shù)和生態(tài)修復(fù)技術(shù)等,整治灘涂,生態(tài)護(hù)岸,綠化湖岸帶,構(gòu)建湖周岸邊生態(tài)系統(tǒng),發(fā)揮調(diào)節(jié)氣候、涵養(yǎng)水源、蓄洪防旱、控制土壤侵蝕、防治泥沙和污染物質(zhì)入湖、降解環(huán)境污染、凈化水質(zhì)、控制水體富營養(yǎng)化、維持生物多樣性和生態(tài)平衡等功能,使與湖泊水體構(gòu)成一個(gè)完整、健康、穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)湖泊的健康和可持續(xù)運(yùn)行。
湖泊富營養(yǎng)化嚴(yán)重制約著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展,是當(dāng)前社會(huì)面臨的重大環(huán)境問題之一。湖泊富營養(yǎng)化主要是由于污染源中的氮磷等營養(yǎng)物質(zhì)進(jìn)入湖泊水體所致,但其形成機(jī)理較為復(fù)雜,影響因素較多。因此,防治湖泊富營養(yǎng)化必須以流域?yàn)閱卧?,集成多種技術(shù)措施,動(dòng)員全社會(huì)參與,系統(tǒng)全面地實(shí)施綜合防治技術(shù)模式,方能標(biāo)本兼治,取得實(shí)效。
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Technology Mode and Implementation Measures of Integrated Control against the Eutrophication in Yunmeng Lake
PANG Jun
College of Arts/Taishan University,Taian271000,China
With regard to the main problems of lake eutrophication in China,based on domestic and foreign research data, combining with the Yunmeng Lake and its situation,a mode of the integrated control against eutrophication in lake was set up by taking river basin as a unit,ecological agriculture and environmental protection industry and cleaner production as the guide,optimal integration of advanced technical measures as means,effectively prevent and control pollution sources and ensure water security as a key,ecological civilization as a goal,and the corresponding implementation of ideas,methods and technical measures design to combat lake eutrophication were put forward.The ultimate aim is to provide certain scientific basis for the prevention and control lake eutrophication and ensure water security and the coordinated development of regional society,economy,resources and ecological environment.
Yunmeng Lake;eutrophication;integrated control;technology mode;implementation measures
X524
:A
:1000-2324(2015)06-0902-06
2015-08-12
:2015-09-06
山東省科技惠民計(jì)劃項(xiàng)目(2014kjhm0207)
龐珺(1985-),女,講師,博士,主要從事環(huán)境景觀規(guī)劃設(shè)計(jì)及資源與生態(tài)環(huán)境等研究.E-mail:pangjuncn@163.com