基于生態(tài)修復(fù)的湖泊環(huán)境治理范文

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一、湖泊環(huán)境治理技術(shù)比較

1．化學(xué)法[2]（1）化學(xué)絮凝處理。利用化學(xué)藥劑去除水體污染物以達(dá)到改善水質(zhì)，但易對(duì)生態(tài)系統(tǒng)造成二次污染，一般作為臨時(shí)應(yīng)急措施使用。（2）化學(xué)滅藻處理。開營(yíng)養(yǎng)鹽的積累會(huì)使水中的藻類大量繁殖，致使許多水下的植物無(wú)法進(jìn)行光合作用，釋放氧氣，使水變成黑臭，投加化學(xué)滅藻劑殺死藻類。但長(zhǎng)期使用藻類易產(chǎn)生抗藥性，易對(duì)環(huán)境造成二次污染。

2．微生物法利用微生物降解水體中的有機(jī)物，吸收和轉(zhuǎn)化污染物質(zhì)成為無(wú)污染或微污染的物質(zhì)，起到水質(zhì)凈化的作用。但微生物的繁殖快，每一次繁殖都可能一些變異品種，導(dǎo)致微生物凈化作用下降，而且很難控制其凈化效果，同時(shí)微生物的分解物可能帶來(lái)二次污染。

3．水生態(tài)修復(fù)法主要是恢復(fù)動(dòng)植物等生物的多樣性，利用其生命活動(dòng)，對(duì)水體中污染物進(jìn)行吸收、轉(zhuǎn)化及降解，從而凈化水體，重建并恢復(fù)水體中的生態(tài)系統(tǒng)。由于該技術(shù)效果好、成本相對(duì)較低、運(yùn)行維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)不易形成二次污染，還可以與景觀改善相結(jié)合，因此已成為湖泊環(huán)境的主要發(fā)展方向。運(yùn)用物理法、化學(xué)法以及微生物法來(lái)改善湖泊水體，在技術(shù)方法都有其局限性，或存在不可持續(xù)性，易造成二次污染，或成本高等問(wèn)題，不能從根本上解決水體富營(yíng)養(yǎng)化帶來(lái)的一系列環(huán)境問(wèn)題。因此，水生態(tài)修復(fù)法是湖泊環(huán)境治理領(lǐng)域最有價(jià)值和最具生命力的技術(shù)。

二、基于生態(tài)修復(fù)的湖泊環(huán)境治理技術(shù)

在調(diào)研分析湖泊生態(tài)系統(tǒng)退化、結(jié)構(gòu)不合理等原因的基礎(chǔ)上，通過(guò)實(shí)施包括基礎(chǔ)條件建設(shè)工程（水位調(diào)控、湖盆物理形狀改造和底質(zhì)改善）、高等水生植被構(gòu)建工程、食物網(wǎng)構(gòu)建工程與清水態(tài)生態(tài)系統(tǒng)優(yōu)化與穩(wěn)定工程等水生態(tài)修復(fù)工程措施，調(diào)整和優(yōu)化生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，修復(fù)水生態(tài)系統(tǒng)，有效提升水質(zhì)，構(gòu)建“清水態(tài)”生態(tài)系統(tǒng)。

1．水位調(diào)控為了改善底質(zhì)，需排干湖水。生態(tài)修復(fù)初期，若降雨不能滿足工程需要，需啟用自來(lái)水作為備用水源，按生態(tài)修復(fù)初期平均水深控制在0.6~0.8m，后根據(jù)植物的生長(zhǎng)狀況和降雨量控制湖泊的水位在適宜的范圍內(nèi)。

2．湖盆物理形狀改造通過(guò)實(shí)施湖盆物理形狀改造，將現(xiàn)有平坦的湖盆表面改造為若干個(gè)直徑不一、深淺不同的鍋底狀表面，同時(shí)布設(shè)多條縱橫交錯(cuò)深淺不一的溝道，構(gòu)造與自然沉積環(huán)境相似的湖盆形狀，以滿足不同生態(tài)位的水生動(dòng)植物生長(zhǎng)需要，通過(guò)構(gòu)造多種生境，為高等植物群落組成多樣性乃至生態(tài)系統(tǒng)生物多樣性的恢復(fù)打下基礎(chǔ)。

3．底質(zhì)改善運(yùn)用“高效抑氮磷復(fù)合基質(zhì)配比技術(shù)”，將湖泊重污染底泥進(jìn)行質(zhì)地改良，經(jīng)機(jī)械處理使底泥具有良好的通氣保水性能；然后投加微生物降解底質(zhì)中過(guò)量的有機(jī)物成分，同時(shí)配以適量的鐵、鋁、鈣鹽，既能使底質(zhì)具有較高的養(yǎng)分有效性，以保證植物生長(zhǎng)，又能通過(guò)上述幾種金屬鹽固定底泥中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，抑制底泥中營(yíng)養(yǎng)過(guò)量釋放造成水體富營(yíng)養(yǎng)化；并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境狀況制作成幾種人工基質(zhì)，并在上面種上植物，篩選出適合本地使用的高效抑氮磷釋放的復(fù)合基質(zhì)配比方案，為湖泊大型水生植物生態(tài)系統(tǒng)的構(gòu)建提供良好的底質(zhì)保證。

4．高等水生植被構(gòu)建以沉水植被恢復(fù)為主，沉水植物生長(zhǎng)在水面以下，對(duì)抑制湖泊沉積物再懸浮、降低水體營(yíng)養(yǎng)鹽濃度、提高水體透明度、改善湖泊水質(zhì)和景觀效果意義重大，是維持湖泊清水態(tài)的主要調(diào)控因素。

5．食物鏈構(gòu)建工程食物鏈構(gòu)建是決定水生態(tài)修復(fù)成功與否的關(guān)鍵，不合理的食物鏈結(jié)構(gòu)可能導(dǎo)致水生態(tài)系統(tǒng)不穩(wěn)定，水環(huán)境重新變得惡劣。清水態(tài)食物鏈結(jié)構(gòu)構(gòu)建主要包括魚類、浮游動(dòng)物、浮游植物、細(xì)菌等構(gòu)件的重建與優(yōu)化。在湖泊生態(tài)修復(fù)初期，通過(guò)放養(yǎng)鱖魚、烏鱧和大口鯰等肉食性魚類，通過(guò)捕食其它魚類調(diào)節(jié)湖泊生態(tài)系統(tǒng)中魚類多樣性和種群密度，降低草食性、雜食性和掘食性魚類對(duì)沉水植被恢復(fù)的影響。底棲動(dòng)物主要放養(yǎng)蚌和螺等，蚌等放養(yǎng)在水較深、底質(zhì)軟的區(qū)域，螺接近岸帶淺水處。

6．清水態(tài)生態(tài)系統(tǒng)優(yōu)化與穩(wěn)定對(duì)水生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行持續(xù)監(jiān)測(cè)，據(jù)此在優(yōu)化水生高等植物種類、食物鏈結(jié)構(gòu)的同時(shí)，建立魚類平衡、魚類－沉水植物平衡、魚類－底棲生物平衡、濾食功能群－浮游植物平衡等，最終建立穩(wěn)定的良性湖泊生態(tài)系統(tǒng)。

三、案例分析

1．工程概況內(nèi)沙湖（東經(jīng)114°18′30″-114°18′39″，北緯30°33′51″-30°34′01″）位于武漢市中心城區(qū)，因粵漢鐵路（今武昌到黃石線路）的修建由沙湖分割而成，面積約5.67萬(wàn)m2，最大水深近3m。目前實(shí)現(xiàn)截污，水源靠降雨補(bǔ)給，湖泊水環(huán)境惡化程度嚴(yán)重，常年水質(zhì)為Ⅴ類，間或Ⅳ類，呈黃濁態(tài)，透明度不到30cm，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足該湖功能區(qū)劃的要求。對(duì)內(nèi)沙湖開展了生態(tài)調(diào)查。調(diào)查結(jié)果表明，內(nèi)沙湖主要生態(tài)問(wèn)題是外來(lái)污染對(duì)生態(tài)系統(tǒng)破壞嚴(yán)重，是典型的惡性生態(tài)系統(tǒng)：缺乏沉水植物、底棲動(dòng)物群落退化嚴(yán)重，大型浮游動(dòng)物密度低、食物鏈短，生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，營(yíng)養(yǎng)鹽循環(huán)速率高，沉積物－水耦合作用劇烈，整個(gè)水生態(tài)系統(tǒng)自凈能力低[3]。

2．實(shí)施效果實(shí)施基于生態(tài)修復(fù)的城市湖泊治理技術(shù)，2013年3月8日工程啟動(dòng)，6月初現(xiàn)成效，整體水質(zhì)由《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》》（GB3838-2002）Ⅴ類提升到Ⅳ類，部分湖區(qū)出現(xiàn)Ⅲ類水質(zhì)，提前實(shí)現(xiàn)水質(zhì)提升的目標(biāo)；10月，在3個(gè)監(jiān)測(cè)位點(diǎn)中，2個(gè)位點(diǎn)為Ⅱ類水質(zhì)，1個(gè)位點(diǎn)為Ⅲ類水質(zhì)。12月，在4個(gè)監(jiān)測(cè)位點(diǎn)中，2個(gè)位點(diǎn)為Ⅱ類水質(zhì)，2個(gè)位點(diǎn)為Ⅲ類水質(zhì)。參

作者：周念來(lái) 周馳 康玉輝 苗滕 單位：湖北省水利水電科學(xué)研究院