利用藻类营养阻隔技术进行湖泊富营养化治理.doc

利用藻类营养阻隔技术进行湖泊富营养化治理 利用藻类营养阻隔技术进行湖泊富营养化治理 2010年09月10日 　　[摘要] 藻类营养阻隔技术就是利用有机酸和植物油组成复合制剂，投放于湖泊水体中，使之包裹在藻类表面，形成一层包裹膜，阻止藻类获得营养和能量，直至其死亡，同时向水体中投加微生物促生剂和藻类微营养调节剂，结合湖泊人工增氧造流，底泥生物氧化技术，强化水体和底泥好氧微生物生长，促进死亡藻类分解，降低水体藻类数量，提高水体藻类多样性指数，恢复水体生态平衡。利用藻类营养阻隔技术和其它生物修复技术，成功治理了上海静安公园、上海太平湖公园等城市富营养化湖泊。实践证明，藻类营养阻隔技术和生物修复技术效果显著，操作简单，在治理湖泊富营养化，特别是城市湖泊富营养化方面有其独到的优势。 　　关建词 藻类营养阻隔 生物修复 湖泊富营养化 藻类微营养调节 　　湖泊是城市生态系统重要组成部分，与市民的生活息息相关。然而河流、湖泊等地表水体是城市各种面源污水的汇集地，随着人类活动的加剧，污水排入增多，一方面有机污染物大量耗氧使水体污浊、黑臭，另一方面营养盐大量增加造成藻类疯长泛滥，形成富营养化。水体富营养化是我国城市湖泊普遍现象，也是我国当前面临的重要的环保问题，对市民生活、休闲娱乐等均带来很大的影响。[3][4] 　　湖泊富营养化治理是一个世界性难题，从技术上大体可归结为物理法、化学法和生物法。物理法包括机械除藻、截污、清淤、人工曝气、人工造流等；化学法主 　　要是投放化学除藻剂和絮凝剂；生物法则 　　是利用湖泊生态系统中生物之间相生相克 　　关系来控制或抑制藻类生长的方法，如投放微生物制剂，种植大型沉水植物、挺水植物、和漂浮植物等，放养鲢鱼、鳙鱼等滤食性鱼类和微型动物。[3][5][7] 　　从湖泊富营养化治理措施上，清淤、截污属于宏观性的规划管理对策，投资巨大，见效慢。清淤只能清走湖泊表面 　　淤泥，下层底泥污染物同样会向水中释放，甚至会出现短时期的浓度增高，直至与上覆水体达到新的平衡，这种平衡与清淤前的平衡基本上没有明显的区别。而且清淤必然会将 　　湖泊底泥生物系统一并清走，对于一个多种生物系统并存的十分复杂的水生生态系统而言，采取简单挖泥 　　对湖泊生态系统破坏，同时存在二次污染的问题。截污涉及到城市污水收集管网系统和污水处理厂的建设，其建设周期长，运行费用高，特别是在我国城市的生活污水集中处理率不到40％，彻底截污仍需长期努力，而且湖泊是一个开放的水环境，特别是城市湖泊，面源污染不可避免，即使彻底截污，也不可能一劳永逸地解决湖泊污染问题。对于污染源过多，底泥淤积严重的湖泊而言，清淤和截污无疑是必要措施，但清淤和截污后，必须采用生物修复和生态治理方法,建立洁净好氧湖泊生态系统，强化其自净能力，恢复生态平衡。 　　城市湖泊是城市景观的重要组成部分，是历届政府迫切需要解决的重要问题，在清淤和截污等措施不能及时见效的情况下，利用生物修复原理，进行湖泊生态治理，显得特别重要。 　　湖泊生态系统包含生产者、消费者和分解者，具体地说包括浮游植物和其它水生植物、浮游动物、鱼、虾、贝类等水生动物以及种类和数量众多的微生物。当污染物进入水体后首先由微生物将其逐步分解矿化为无机营养盐，为水生植物的生长提供营养。水生植物一方面吸收水中无机营养元素，避免了水体中无机物过量积累，另一方面通过光合作用为水体中各生物种群提供了赖以生存的溶解氧。水生动物（消费者）直接或间接以水生植物和微生物为食，可控制水生植物和微生物数量的过量增长。因此，在湖泊生态系统中，微生物负责分解外源有机污染物和残饵、水生动物粪便以及水生动、植物残骸。底泥是微生物最重要栖息地，湖泊底泥好氧微生物区系的建立和维持，能促进微量营养释放，减少P的释放,对增加湖泊生物多样性,强化湖泊水体自净能力，维持湖泊生态系统中物质循环和能量代谢起着十分重要作用。水生植物和水生动物通过直接吸收或湖泊生态系统生物链的转化作用，将多余的N、P等营养盐移出湖泊生态系统，对维持生态平衡，保持湖泊水质清澈起重要作用。 　　天然湖泊具有一定的自净能力，通过湖泊生态系统中各类生物之间的相互作用，共同驱动天然水体的物质循环和能量循环，维持水体的洁净状态。然而，这种自净功能是有限的，当外源N、P等营养盐输入过多，超出其自净能力，湖泊生态系统中初级生产者-藻类就会过量生长，形成湖泊富营养化，湖泊富营养化必然会造成湖泊有机物积累，耗氧增加，底泥加厚，从而改变湖泊生态系统中微生物区系，抑制水生植物赖以生存的营养盐释放，特别是微量营养释放，影响水生动物生长和藻类多样性，造成湖泊低等蓝绿藻等少数几种藻类大量繁殖，生物多样性下降，最终将导致生态系统崩溃，湖泊水体黑臭。[1][4][8][9] 　　生物修复（Biore