延慶西湖富營養化成因分析
摘(zhai)要：通過綜合 分(fen)(fen)析(xi) 延慶西(xi)湖富營養化(hua)發(fa)(fa)生機理(li)、發(fa)(fa)生條件，以(yi)及從富營養化(hua)綜合治理(li)與防治出(chu)發(fa)(fa)，結合實際對西(xi)湖水質(zhi)污染的成因(yin)進(jin)行了詳盡的分(fen)(fen)析(xi)。
關(guan)鍵詞：延慶西湖 富營養化 營養鹽
1、前言
延(yan)慶(qing)西湖(hu)(hu)位(wei)于(yu)北京市(shi)延(yan)慶(qing)縣城內(nei)，是(shi)延(yan)慶(qing)縣人(ren)民生(sheng)(sheng)活一個(ge)重(zhong)要的(de)(de)(de)休閑(xian)愉樂場所(suo)，屬于(yu)風景觀賞湖(hu)(hu)。該(gai)湖(hu)(hu)位(wei)于(yu)官(guan)廳水(shui)庫上游的(de)(de)(de)媯(gui)水(shui)河上，蓄水(shui)面(mian)積(ji)(ji)4，339.5畝(mu)，湖(hu)(hu)水(shui)總(zong)量9，000，000m3。由于(yu)西湖(hu)(hu)位(wei)于(yu)延(yan)慶(qing)縣城人(ren)口居(ju)住(zhu)密(mi)集地帶，近年來，由于(yu) 經濟(ji) 的(de)(de)(de)快(kuai)速增長(chang)，周邊有大型的(de)(de)(de)商業區(qu)、居(ju)住(zhu)區(qu)不斷(duan)涌現，而且延(yan)慶(qing)縣污水(shui)處理(li)廠處理(li)后的(de)(de)(de)水(shui)直接排放到湖(hu)(hu)中，使得現狀(zhuang)水(shui)質正在不斷(duan)的(de)(de)(de)惡化(hua)，部分(fen)地區(qu)湖(hu)(hu)面(mian)綠藻大面(mian)積(ji)(ji)出現，這都是(shi)湖(hu)(hu)水(shui)中相對(dui)藻類等植物的(de)(de)(de)生(sheng)(sheng)長(chang)營養過剩所(suo)致，即湖(hu)(hu)水(shui)富營養化(hua)情(qing)況(kuang)加劇(ju)。
2、富營(ying)養化發生機理(li)初步分(fen)析
富(fu)營(ying)(ying)養(yang)化(hua)(hua)發(fa)(fa)(fa)生(sheng) 發(fa)(fa)(fa)展(zhan) 是(shi)(shi)由(you)于水體整(zheng)個環境系統出(chu)現失衡，導致(zhi)某種優(you)勢藻類(lei)(lei)大量繁(fan)殖生(sheng)長的(de)(de)(de)過(guo)程。因(yin)此，了解富(fu)營(ying)(ying)養(yang)化(hua)(hua)的(de)(de)(de)發(fa)(fa)(fa)生(sheng)機理和發(fa)(fa)(fa)生(sheng)條(tiao)件(jian)(jian)，實質(zhi)上需(xu)要了解的(de)(de)(de)是(shi)(shi)藻類(lei)(lei)生(sheng)長繁(fan)衍的(de)(de)(de)過(guo)程。盡管對于不(bu)同的(de)(de)(de)水域(yu)，由(you)于區域(yu)地理特(te)性、 自然 氣候條(tiao)件(jian)(jian)、水生(sheng)生(sheng)態系統和污染特(te)性等諸多(duo)差異，會出(chu)現不(bu)同的(de)(de)(de)富(fu)營(ying)(ying)養(yang)化(hua)(hua)表現癥狀，也即出(chu)現不(bu)同的(de)(de)(de)優(you)勢藻類(lei)(lei)種群，并連帶出(chu)現各種不(bu)同類(lei)(lei)型的(de)(de)(de)水生(sheng)生(sheng)物種類(lei)(lei)的(de)(de)(de)失衡。但是(shi)(shi)，富(fu)營(ying)(ying)養(yang)氧(yang)化(hua)(hua)發(fa)(fa)(fa)生(sheng)所需(xu)的(de)(de)(de)必(bi)要條(tiao)件(jian)(jian)基本上是(shi)(shi)一樣(yang)的(de)(de)(de)，最主要 影響 因(yin)素可以歸納為以下三(san)個方面：
(1)總(zong)磷、總(zong)氮(dan)等營養鹽相對比較充足(zu);
(2)緩慢的水(shui)流(liu)流(liu)態;
(3)適宜的溫度條件;
只(zhi)有在三方面條件都比(bi)較適(shi)宜的(de)情況(kuang)下，才會出現某種優勢藻類"瘋"長現象，爆發富營養化。其中的(de)水流流態主要(yao)指(zhi)以流速、水深為要(yao)素的(de)水流結(jie)構(gou)。
3.延慶西湖(hu)水質現(xian)狀
為了能充分(fen)掌握延慶西(xi)湖水質現狀，本 研究 特從延慶西(xi)湖不同地點采樣(yang)化驗分(fen)析數據，取了2003年的(de)數據，其(qi)平(ping)均(jun)結果如表3-1所示：
延慶(qing)西湖水(shui)質數據匯總表 表3-1
將(jiang)其與我國(guo)現行現行地表水水質標準(zhun)(表3-2)作(zuo)以對比：
我國現行地(di)表水水質(zhi)標準 (單位 : mg/L, pH除外)
延慶西(xi)湖現狀水(shui)質(zhi)各項數據已經不能達到2類(lei)水(shui)質(zhi)的標準，特(te)別(bie)是N、P的平(ping)均含量完全超(chao)標，大于地表5級水(shui)的標準。
4、延慶西(xi)湖(hu)水(shui)質富營養化成(cheng)因(yin) 分析(xi)
4、1 入(ru)湖水(shui)流狀(zhuang)況
4、1、1 延(yan)慶污水處理廠下水
延慶(qing)污水處(chu)理(li)廠是以排出水水質基準2級標準來設(she)計運行的(de)，延慶(qing)污水處(chu)理(li)廠排出水入(ru)湖，日設(she)計排放量(liang)30000 m3。
延慶污水處理廠下水水質表(biao)
從上表可以明顯看出，污(wu)水處(chu)理廠處(chu)理后(hou)的水雖然達到了2級(ji)排(pai)放標準，但是由(you)于處(chu)理工(gong)藝(yi)的限制，其中還帶有大量的有利于湖水發生富營養化(hua)的物質。
4、1、2 農業耕地地表流入水
延慶(qing)西湖周邊(bian)，農業耕地(di)面積較大，由于現在種(zhong)值過程中，為了(le)追求高產、增收(shou)的(de)目的(de)，氨、氮(dan)等化工肥(fei)料使(shi)(shi)用泛濫，面源(yuan)污染比較嚴重，使(shi)(shi)得種(zhong)值區(qu)的(de)面層地(di)表徑流、以及潛(qian)層地(di)下水匯(hui)流到延慶(qing)西湖中，殘留的(de)、未(wei)被(bei)植物吸收(shou)的(de)N、P等大量流入湖中，使(shi)(shi)得湖水N、P增加。
4、1、3 人口居住密(mi)集區點源污染嚴(yan)重
延慶(qing)西湖(hu)上(shang)游周邊是人(ren)口居(ju)住(zhu)密集區，頻繁的(de)人(ren)事活(huo)動過(guo)程(cheng)中(zhong)，造(zao)成了生活(huo)垃圾、糞污等(deng)的(de)點(dian)源(yuan)污染;人(ren)們在(zai)湖(hu)區游玩的(de)過(guo)程(cheng)中(zhong)，也(ye)可稱為是一(yi)(yi)個點(dian)源(yuan)污染的(de)過(guo)程(cheng)，這些頻繁、紛擾的(de)人(ren)事活(huo)動直接或間接的(de)形成了西湖(hu)湖(hu)水富營養化因素之一(yi)(yi)。
4、2 延慶(qing)西湖(hu)富營(ying)養化成因分析
4、2、1 營養鹽來源比(bi)較廣;
延慶西湖作為(wei)開放式系統(tong)，周圍有大(da)(da)量(liang)人事活動產生的(de)污(wu)染、處(chu)理后的(de)污(wu)水、農田徑流(liu)、河道徑流(liu)匯入(ru)西湖。大(da)(da)量(liang)湖水污(wu)染源(yuan)(yuan)調(diao)查資料顯示(shi)，面(mian)源(yuan)(yuan)是營養(yang)鹽(yan)(yan)的(de)重要來(lai)源(yuan)(yuan)之一。由于(yu)面(mian)源(yuan)(yuan)分布廣，污(wu)染控制難(nan)度(du)(du)(du)很(hen)大(da)(da)， 目(mu)前 ，我(wo)國的(de)水污(wu)染控制尚以控制點源(yuan)(yuan)為(wei)主(zhu)。另外，延慶西湖底(di)層(ceng)污(wu)泥淤(yu)積比較嚴重，而(er)(er)底(di)泥中通常含有大(da)(da)量(liang)的(de)營養(yang)鹽(yan)(yan)，底(di)泥污(wu)染治(zhi)理難(nan)度(du)(du)(du)較大(da)(da)。因而(er)(er)，在短時段內(nei)，營養(yang)鹽(yan)(yan)來(lai)源(yuan)(yuan)控制難(nan)度(du)(du)(du)較大(da)(da)。
4、2、2 西(xi)湖水流流速(su)緩慢，湖水自清功能低;
水流(liu)流(liu)速緩(huan)慢(man)是西(xi)湖(hu)發生(sheng)富營(ying)養(yang)(yang)化一(yi)個很重要得因素(su)。如在(zai)長(chang)江(jiang)(jiang)中上游(you)的(de)三峽庫區江(jiang)(jiang)段及其重要支流(liu)嘉陵江(jiang)(jiang)和(he)烏江(jiang)(jiang)，總(zong)體水質良好，但(dan)是，斷(duan)面(mian)平(ping)均(jun)總(zong)磷濃度(du)普遍接近湖(hu)泊和(he)水庫五類水質標準，也就是說，水體中的(de)營(ying)養(yang)(yang)鹽(yan)濃度(du)水平(ping)已(yi)經達(da)到了湖(hu)庫發生(sheng)富營(ying)養(yang)(yang)化的(de)水平(ping)。之所以在(zai)長(chang)江(jiang)(jiang)干(gan)流(liu)尚未出現富營(ying)養(yang)(yang)化 問題 ，主要是長(chang)江(jiang)(jiang)水流(liu)比較(jiao)急(ji)，不能(neng)滿足湖(hu)泊富營(ying)養(yang)(yang)化發生(sheng)的(de)緩(huan)慢(man)的(de)水流(liu)流(liu)態條件(jian)。
4、2、3 水污染處理工(gong)藝復雜
從污(wu)(wu)水(shui)(shui)處(chu)(chu)(chu)理(li)廠(chang)(chang)排除水(shui)(shui)質設(she)計(ji)標(biao)準中，我們可以(yi)看出其(qi)各項(xiang)指表(biao)還是相當高的(de)(de)，受(shou)國內(nei)外污(wu)(wu)水(shui)(shui)處(chu)(chu)(chu)理(li)工(gong)藝技(ji)術(shu)限制，目前我國已經建成(cheng)(cheng)運(yun)行或者正在規劃設(she)計(ji)的(de)(de)城市污(wu)(wu)水(shui)(shui)處(chu)(chu)(chu)理(li)廠(chang)(chang)，普遍只考(kao)(kao)慮有(you)機污(wu)(wu)染(ran)指標(biao)的(de)(de)去除效(xiao)果，以(yi)有(you)機污(wu)(wu)染(ran)指標(biao)CODcr和BOD5去除效(xiao)果作為水(shui)(shui)質處(chu)(chu)(chu)理(li)效(xiao)果的(de)(de)評價指標(biao)，若要考(kao)(kao)慮脫氮(dan)脫磷，則處(chu)(chu)(chu)理(li)工(gong)藝通常需要改進，處(chu)(chu)(chu)理(li)成(cheng)(cheng)本(ben)也將成(cheng)(cheng)倍增(zeng)加(jia)。
由于以上幾方面(mian)不利條件的 影(ying)響 ，導(dao)致總(zong)磷總(zong)氮等(deng)污染源控制難度很大(da)、進程十分(fen)緩慢。
4、2、4 湖水換(huan)水周期長(chang)
延慶西湖湖水(shui)總量9，000，000 m3，媯水(shui)河年平(ping)均徑流(liu)總量1539.8萬方(fang)(1998-2003年平(ping)均)，不考慮蒸(zheng)發、滲漏方(fang)面的因素，該湖水(shui)換水(shui)周期約213天。
5、西湖水質現狀治理 方法 研究(jiu)
5.1.微生物卷墊護岸(an)法(fa)
延慶湖水(shui)(shui)(shui)(shui)岸(an)邊(bian)(bian)多(duo)(duo)為農耕地，農耕地流(liu)出水(shui)(shui)(shui)(shui)中N、P含量較多(duo)(duo)，為防止N、P流(liu)入(ru)湖中，為吸收湖水(shui)(shui)(shui)(shui)中的(de)(de)N、P，在湖岸(an)邊(bian)(bian)，尤其是(shi)農耕地流(liu)出水(shui)(shui)(shui)(shui)能直接入(ru)湖處，鋪設微(wei)生(sheng)(sheng)物(wu)卷(juan)墊并播種多(duo)(duo)年生(sheng)(sheng)水(shui)(shui)(shui)(shui)生(sheng)(sheng)植物(wu)，既凈化(hua)水(shui)(shui)(shui)(shui)質又護岸(an)，還可以綠化(hua)湖濱改(gai)善生(sheng)(sheng)態環境(jing)。材料(liao)可采(cai)用(yong)用(yong)椰子(zi)纖維材料(liao)和(he)利用(yong)水(shui)(shui)(shui)(shui)質凈化(hua)濾(lv)材微(wei)生(sheng)(sheng)物(wu)土制(zhi)造的(de)(de)微(wei)生(sheng)(sheng)物(wu)卷(juan)及微(wei)生(sheng)(sheng)物(wu)墊，該材料(liao)是(shi)用(yong)來促進(jin)(jin)水(shui)(shui)(shui)(shui)邊(bian)(bian)生(sheng)(sheng)態系(xi)統(tong)復原的(de)(de)植生(sheng)(sheng)護岸(an)系(xi)統(tong)。微(wei)生(sheng)(sheng)物(wu)卷(juan)和(he)微(wei)生(sheng)(sheng)物(wu)墊是(shi)由植物(wu)的(de)(de)根(gen)部(bu)固定,促進(jin)(jin) 自然(ran) 護岸(an)的(de)(de)形(xing)成(cheng)。內部(bu)充填的(de)(de)微(wei)生(sheng)(sheng)物(wu)土有水(shui)(shui)(shui)(shui)質凈化(hua)的(de)(de)功能,使得促進(jin)(jin)河流(liu)生(sheng)(sheng)態系(xi)統(tong)的(de)(de)保存和(he)復原。
5.2.投放固(gu)態(tai)活性(xing)微生物制(zhi)劑(ji)
在藻類生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)長初(chu)期(qi)，控制生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)長和(he)(he)分(fen)解(jie)(jie)的(de)(de)多功(gong)(gong)能(neng)(neng)(neng)復(fu)合(he)(he)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)態復(fu)原(yuan)技術是(shi)至今被認為最理(li)想的(de)(de)處理(li)方法。利(li)用多功(gong)(gong)能(neng)(neng)(neng)復(fu)合(he)(he)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)態復(fu)原(yuan)技術的(de)(de)環(huan)境(jing)復(fu)原(yuan)技術是(shi)具有能(neng)(neng)(neng)維持(chi)穩(wen)定(ding)固有的(de)(de)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)態功(gong)(gong)能(neng)(neng)(neng)的(de)(de)特點。為了防止由于藻類繁盛而引(yin)起的(de)(de)水質(zhi)惡化及再(zai)污染(ran)，維持(chi)健全的(de)(de)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)態界，就需(xu)要采取很好地利(li)用天敵生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)作用的(de)(de)方法。 應用 分(fen)解(jie)(jie)功(gong)(gong)能(neng)(neng)(neng)性微(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)和(he)(he)天敵生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)微(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)處理(li)的(de)(de)多功(gong)(gong)能(neng)(neng)(neng)復(fu)合(he)(he)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)態凈化技術，將成為在自(zi)然界維持(chi)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)態穩(wen)定(ding)性、能(neng)(neng)(neng)自(zi)行增殖的(de)(de)環(huan)境(jing)親(qin)和(he)(he)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)態工程、復(fu)原(yuan)污染(ran)水域水質(zhi)的(de)(de)核心技術。
固態(tai)活(huo)性(xing)微生(sheng)物制劑每1克含(han)有10億(yi)以上的(de)微生(sheng)物，能(neng)把水質穩定地凈化處(chu)理。延(yan)慶西湖水總量9000000m3,擬1次投(tou)放具備多功(gong)能(neng)復(fu)(fu)合(he)生(sheng)態(tai)復(fu)(fu)原功(gong)能(neng)的(de)固態(tai)活(huo)性(xing)微生(sheng)物制劑總量9000Kg。
5.3.高射噴水，改變水流(liu)流(liu)速(su)
湖水(shui)(shui)(shui)水(shui)(shui)(shui)質(zhi)污染易生藻類的(de)(de)(de)(de)原因是由于流入(ru)氮和磷(lin)等過多(duo)的(de)(de)(de)(de)富(fu)營養鹽(yan);表層水(shui)(shui)(shui)溫過高(gao);長時間停留〈水(shui)(shui)(shui)不流〉;水(shui)(shui)(shui)層的(de)(de)(de)(de)成層化(hua);過多(duo)的(de)(de)(de)(de)有機(ji)物。為減少(shao)藻類形成的(de)(de)(de)(de)最佳方法,就(jiu)是空氣(qi)式曝(pu)(pu)氣(qi)，用曝(pu)(pu)氣(qi)裝置既能(neng)(neng)改善(shan)水(shui)(shui)(shui)質(zhi)，又(you)能(neng)(neng)達到美化(hua)景觀的(de)(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)(de)，富(fu)有 旅(lv)游 資源的(de)(de)(de)(de)價值。湖水(shui)(shui)(shui)的(de)(de)(de)(de)水(shui)(shui)(shui)通過攪拌(ban)的(de)(de)(de)(de)方法，可以實現(xian)湖水(shui)(shui)(shui)的(de)(de)(de)(de)自(zi)凈作用。
6、結論
綜(zong)合分(fen)析延慶西湖富(fu)營(ying)養(yang)化發(fa)(fa)生機(ji)理、發(fa)(fa)生條件(jian)，以及從富(fu)營(ying)養(yang)化綜(zong)合治理與防(fang)治出(chu)(chu)發(fa)(fa)，結(jie)合實際對西湖水質污染(ran)的(de)(de)成因進(jin)行了(le)詳盡(jin)的(de)(de)分(fen)析，對同等觀賞性(xing)的(de)(de)、流(liu)速較低的(de)(de)河(he)流(liu)的(de)(de)富(fu)營(ying)養(yang)化問題防(fang)治工作(zuo)給出(chu)(chu)了(le)很(hen)好的(de)(de) 理論 依(yi)據。
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