王晓霞论文..docVIP

利用物理法(充氧曝气)改善什刹海水体的研究及应用 王晓霞 （北京市西城区环境保护监测站） 一、概述 城市河湖水体不仅可以调蓄城市的用水量，还可以调节城市周边的小气候、给周边环境带来良好的景观娱乐效应。什刹海水域位于北京市西城区境内，由西海、后海、前海分割水域组成。水域面积为146.7公顷（不含北海、中海、南海），隶属长河水系。 什刹海水域供水源头为京密水库，其水流程大致如下：密云水库→“京密”引水渠道→颐和园→“京密”引水渠道（以麦种桥为界开始分流）→西海→后海→前海→北海→中海→南海→筒子河。图1为什刹海水系流程图。 图1 什刹海水系流程图 在什刹海水系生态系统中，水草丛生、鱼类繁殖、生物栖息、水鸟游弋，两岸绿树成荫，昆虫密集、鸟类群居，生机盎然，生物多样性得到充分体现，人与自然的和谐统一也充分展现。这有水有桥、垂柳拂岸的什刹海，与岸上古朴的四合院、周边的王府和名人故居，共同构成了京城景致的精华，从辽金到现在，它为北京保存了一线珍贵的人文脉息，更为什刹海增添了深厚的文化底蕴。北京越是走向大都市化，什刹海的历史风韵就越显出不能忽视的价值。今天，最能代表北京民俗文化特色的什刹海，再次成为品味古都风韵与时尚的最佳去处。保护和改善什刹海水域体系，极大地避免它对城市的负面效应，意义重大。 二、问题的提出 什刹海经历了几个朝代的变迁。解放前因缺乏系统管理，河湖淤塞、园林荒芜、杂草丛生、垃圾成堆。解放后，人民政府曾多次拨款进行整修、疏通，使什刹海重新成为人民生活、休憩、娱乐的场所。但是，由于人们对环境认识不足，随着人口增长，经济建设和城市建设的飞速发展，水域上游及什刹海河湖沿岸违章建筑增多，未经治理的生活污水及工业废水大量无组织排入湖中，使之水体富营养化程度日趋严重。 七十年代至今，虽然市政府在休整上游河道、搬迁沿岸工厂、拆除违章建筑、铺设市政管网、截流污水等方面做了大量的工作，并在污染趋势上起到了一定的抑制作用，但由于仅注重浓度控制，因此收效不大。六海水质富营养化现象日趋严重，详见表1。 表1 1997年—2000年六海水质状况 年 度 TP (mg/L) TN (mg/L) 1997 0.058 0.09 1998 0.083 1.57 1999 0.070 1.65 2000 0.071 1.63 富营养化水平 富营养化 重富营养化 从表1可以看出，水体已达到富营养化和重富营养化程度（依据“中国湖泊总磷、总氮的湖泊富营养化程度评价标准”中TP达0.050—0.11 mg/L时呈富营养化，TN达1.20—2.30 mg/L时呈重富营养化），致使2001年夏天引起蓝藻暴发，水面上浮着十多公分厚的蓝藻，造成湖水发绿发臭，鱼类死亡，人们望而生畏，掩鼻而过，昔日碧波荡漾的湖水，变得令人恶心。 三、水体恶化原因分析 1、新鲜水源总量的供应不足 什刹海水域的来水主要依靠在枯水期及丰水期由北京水利局河道管理处以0.1m/s的水流速度放入至什刹海六海。由于供水方式为间断非连续式，且供水量较小，使沿河至六海耗氧物质及微生物急剧生长，结果导致有机物指标上升，富营养化现象形成。 2、沿岸零散污染源的排放 由于什刹海水系（含三海），均属开放式游览区，因此在沿河及沿湖的管理方面缺乏系统化、制度化。由于人为的生活及娱乐活动，包括垂钓、观光、划船、养殖、溜冰、游泳等、再加上沿岸农贸市场以及居民向河流及海面投弃污染物，倾倒污水。结果导致湖底淤积日趋严重，水质富营养化仍在加速。 3、河、湖底沉降底泥的影响 六海平均水深为1.5米，沉积底泥较厚，经过长期的作用，底泥中污染物会与水体中污染物形成一种稳定的化学平衡，当河湖水变清时，这种平衡便被打破，化学平衡会促使底泥中的污染物质向水体中转移，形成内源污染。因此春、夏、秋三季水草长势很猛，有多个门类、属、种的藻类和浮游植物生长、繁殖。这些好氧生物的存在，也是导致水体富营养化的主要原因之一。 四、研究水域的确定及水域水质状况 什刹海水系本研究界定范围为西海、后海、前海的三海水域，其水面面积336000平方米。根据三海的具体情况分析， 后海在三海的中间，形状呈葫芦状，水域面积为三海之最，合276亩；平均水深1.5米左右，流场较平缓。由于后海周边风景秀丽，聚集着众多的名胜古迹，是三海中最为引人注目的水域，从自然生态来看，是生态多样性代表水域。 鉴于西海、前海水深较浅，水位变化较大，后海西北区域流场稳定，即使放水期受水流影响较小，较合适做实验工程研究。考虑到实验研究的重要性和代表性，特选择后海为研究示范水域。整个实验研究工作大部分安排在后海西部和西北水域。 本次研究工作主要由上海佛欣爱建河道治理有限公司、北京西城环