湖泊富營(yíng)養(yǎng)化長(zhǎng)效治理與藍(lán)藻水華控制
第四節(jié) 湖泊富營(yíng)養(yǎng)化長(zhǎng)效治理與藍(lán)藻水華控制
從湖泊富營(yíng)養(yǎng)化長(zhǎng)效治理角度控制藍(lán)藻水華主要包括3個(gè)方面,即外源削減與控制、內(nèi)源削減與去除、湖泊健康生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)與重建。
一、外源削減與控制
由于湖泊水環(huán)境的惡化通常由外源污染物的過(guò)量輸入引起,因此,外源污染負(fù)荷的削減與控制是解決湖泊富營(yíng)養(yǎng)化問(wèn)題的關(guān)鍵。大量國(guó)外成功的湖泊治理案例都是建立在外源污染源充分控制與削減的基礎(chǔ)上的。而外源控制的問(wèn)題是制約我國(guó)大多數(shù)湖泊水環(huán)境成功改善的決定因素。外源污染包括農(nóng)業(yè)面源污染、工業(yè)點(diǎn)源污染和生活污染。從太湖的情況看,這三種污染來(lái)源均占據(jù)了較大的份額。因此,從外源控制的層面看,可以通過(guò)加強(qiáng)城鎮(zhèn)生活污水收集設(shè)施及興建污水處理廠控制生活污水的排放;調(diào)整湖泊流域內(nèi)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),加強(qiáng)工業(yè)污水處理廠的興建來(lái)改善工業(yè)點(diǎn)源污染;通過(guò)改變粗放的農(nóng)業(yè)耕作和施肥灌溉方式,提高生態(tài)農(nóng)業(yè)比例,加強(qiáng)集中和分散式面源污染處理設(shè)施控制農(nóng)業(yè)面源污染。
二、內(nèi)源削減與控制
內(nèi)源污染的控制在外源污染得到控制后成為湖泊水環(huán)境改善的決定因素。國(guó)外研究表明,內(nèi)源污染的份額在外源污染得到控制后可能占湖泊污染總負(fù)荷的90%以上。由于底泥是污染物的匯集場(chǎng)所,因此內(nèi)源的控制一般通過(guò)底泥疏浚、底泥覆蓋及抑制底泥再懸浮等措施實(shí)現(xiàn)。其中,污染底泥的疏浚是應(yīng)用最多、也是見(jiàn)效較快的手段,在國(guó)內(nèi)外都受到廣泛應(yīng)用。從20世紀(jì)60年代末起,由于工業(yè)化和城市化發(fā)展過(guò)快,底泥逐漸出現(xiàn)污染物(重金屬、有機(jī)污染物等)累積問(wèn)題,如在1975年前后,日本中部有些地區(qū)出現(xiàn)了水體和沉積物中Hg和Cd等重金屬含量明顯偏高,造成了水俁病和骨痛病等地方性疾病。
為了改變底泥污染現(xiàn)象,在日本的諏訪(fǎng)湖、手賀沼和霞浦湖(1969年、1975年、1991~1995年開(kāi)展)、美國(guó)的伊利湖和安大略湖南部、瑞典的Trummen湖、荷蘭的凱特梅爾湖和Geerplas湖、匈牙利的巴拉頓湖等湖泊開(kāi)展了局部或大規(guī)模的底泥疏浚工程。其中,日本是將底泥疏浚用于湖泊生態(tài)修復(fù)最早和次數(shù)最多的國(guó)家。目前在中國(guó)、印度、委內(nèi)瑞拉等發(fā)展中國(guó)家,也紛紛開(kāi)展了湖泊疏浚項(xiàng)目。
三、湖泊水生生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)與重建
在富營(yíng)養(yǎng)化湖泊中恢復(fù)水生植物,可以吸收水體中的營(yíng)養(yǎng)鹽,降低底泥的再懸浮,固定和改善底泥的污染物釋放。但是,迄今為止,實(shí)施湖泊水生植物恢復(fù)達(dá)到改善水質(zhì)的成功事例并不多。即使有湖泊通過(guò)重建水生生態(tài)系統(tǒng)得到了改善,也是建立在外部和內(nèi)部污染源得到充分控制的基礎(chǔ)上的,或者是在局部受控的水域內(nèi),通過(guò)圍隔隔離和水生植物種植使水質(zhì)得到一定的改善,但是這樣的生態(tài)修復(fù)在污染持續(xù)輸入,水體營(yíng)養(yǎng)水平很高的條件下開(kāi)展,難以支持一個(gè)健康水生生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。一般來(lái)說(shuō),要維持一個(gè)清水型的草型湖泊,其水體TP應(yīng)低于0.1 mg/L,TN應(yīng)低于2.0 g/L,氨氮應(yīng)低于1.0 g/L。否則,即使一個(gè)湖泊通過(guò)人工干預(yù)暫時(shí)恢復(fù)了水生植被,其生態(tài)穩(wěn)定性也是很脆弱的,隨時(shí)可能在干擾下(如風(fēng)浪、底泥懸浮、氨毒害等)崩潰退化為藻型湖泊。因此,水生生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定重建必須建立內(nèi)、外源污染充分控制的基礎(chǔ)上。
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