湖泊水污染控制技术

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。