南湖水質分析及治理建議

劉福強 甘光宇 王飛

摘 要：為解決南湖水質污染、水體富營養化的問題，對南湖水質情況進行分析，包括水質各項指標檢測和藻類種類鑒別2方面，化學分析分為pH、COD、總磷和總氮4個方面，藻類檢測主要采用顯微鏡觀察法。結合已有的湖泊治理經驗，提出了物理法、化學法和生物法3類治理辦法，根據南湖的實際情況，給出了治理建議，以期恢復南湖優良水質。

關鍵詞：南湖;水質分析;治理措施

中圖分類號：S-1 ? ? ? 文獻標識碼：A

DOI：10.19754/j.nyyjs.20200530043

南湖，地處于四川省阿壩藏族羌族自治州汶川縣水磨鎮阿壩師范學院內，四面環繞建筑物，與人類生活息息相關。一共分為3個小湖，地勢由高到低，小湖間有水流流動。湖中種植有睡蓮和荷花，湖近岸水草生長旺盛，湖中養有觀賞魚類。觀賞者投入食物喂魚、扔棄垃圾，一定程度上會造成湖水的白色污染。南湖一類的靜水人工湖泊具有水不流動、面積小、自我更新慢和自我凈化能力弱等特點，形成一般而言的“死水”。在這種水域條件下，微生物和藻類大量繁殖，湖中氮、磷等營養鹽類元素增加，造成水體富營養化，形成“水華”，影響湖泊的觀賞價值和生態價值。

本實驗旨在為解決南湖水質問題提出切實可行的治理方法，同時也為靜水湖泊營養化問題提出可借鑒的解決方案。

1 南湖水質檢測分析及結果

檢測分析按照國家標準檢測方法。玻璃電極法（GB6920-1986）測定水質pH，重鉻酸鉀法（GB11914-1989）測定水質COD值，過硫酸鉀消解鉬酸銨紫外分光光度法（GB11893-89）測定水質中總磷含量，堿性過硫酸鉀消解紫外分光光度法（GB11894-89）測定水質中總氮含量。

檢測結果顯示，南湖水平均pH為7.12，呈現中性偏弱堿性;水體COD（化學需氧量）平均值為127.765mg/L，是國家V級水質標準（GB3838-2002）的3.2倍，表明湖中含有大量有機物;總磷平均含量為3.821mg/L，是國家V級水質標準（GB3838-2002）的19倍;總氮平均含量為1.90mg/L，基本符合國家V級水質標準（GB3838-2002）。結果表明，南湖水質為劣V類水，屬重度污染，需采取措施治理。此外，指標表明南湖已面臨富營養化的危害。

2 南湖藻類監測與結果

利用顯微鏡的光學放大原理，得到藻類顯微示意圖。將藻類顯微示意圖對比已知藻類圖片，得出南湖藻類種類。

觀察結果顯示：藻類多為綠藻門、藍藻門，少數為硅藻門，種類單一，分布不均勻，并且可觀察到種類不一、活動力極強的微生物。

微囊藻（Microcystis），屬藍藻門藍藻綱色球藻科，可產生微囊藻藻毒，普遍分布于富營養化淡水湖泊。對南湖多點進行檢測，均發現此類藻，由此可見南湖富營養化程度嚴重。

平裂藻（Merismopedia），屬藍藻門色球藻目色球藻科，多生活在靜水水體，喜肥沃或有水草的沿岸區。藻類檢測結果表明，南湖沿岸水質肥沃，水草生長旺盛，且為靜水水體，這和實際觀察結果一致，證實南湖實際情況不容樂觀。

小球藻（Chlorella），屬綠藻門綠藻綱綠藻目小球藻科，營養豐富的水體中尤為常見，是多污帶和甲型污帶的指示種。此類藻的檢出，說明南湖水體營養豐富，已經呈現為多污帶或甲型污帶。

念珠藻（Nostocales），屬藍藻門，可作食用和生物肥源，其中一些種類會引起水華，具有重要生態意義。這類藻的檢出，預示著南湖未來可能出現水華現象。

浮游植物的多樣性指數，種屬豐富度以及均勻度指數都可作為判定水質優良的依據。實驗結果顯示南湖藻類種類單一，多為水質較差中生活的種類，說明南湖水質差，存在富營養化現象。氮磷的超標是富營養化的根本原因，造成藻類的大量繁殖，影響水生生物（如觀賞魚）的生長，使湖水散發腥臭味，某些藻類甚至釋放有毒物質或產生令生物窒息的氣體，給水生環境帶來嚴重影響[1]。

3 南湖污染原因分析

3.1 水質逐漸惡化

湖水來源未經處理，攜帶大量的污染物;人為丟入的垃圾;死亡的魚類未得到及時的清理;水不流動后大量微生物繁殖，產生難聞的氣味;大量藻類瘋長，造成水中溶解氧下降，水生植物的生長受到抑制等，是水質惡化的直接或間接原因。

3.2 南湖面積逐漸縮小

地表塵土的流入，淤泥的堆積，動植物殘遺物和排泄物的累積，再加上水體不流動，進而造成湖體的萎縮。

3.3 水不流動

南湖為靜水人工湖，長期的水體不流動，水體交換造成湖泊自我修復能力下降，進而導致湖泊的污染加重。

4 治理建議

目前，針對湖泊水體富營養化問題，解決的辦法主要有物理法、生物法和化學法。

4.1 物理法處理

根據目前南湖的實際情況，較為有效的方法為定期清理挖掘底部沉積淤泥、引入流水沖洗湖底部和人工撈藻。

4.1.1 定期挖掘湖底部沉積淤泥，清除潛在污染源

剛進入水體的污染物，首先是沉積進入底泥，之后經過微生物分解，分解產物對水造成污染。定期清理底泥，既能維持湖的深度，還能有效遏制污染物產生，較大程度改善水質。此法見效快，效果明顯，但投資大，且不能徹底清除富營養化的根源。氮磷的來源未被徹底根除，總體含量只是暫時下降。

4.1.2 引入流水沖洗湖底部

經常換水或長期供給清潔水源，縮短換水周期，可減少營養物質的滯留或降低水體濃度，限制浮游藻類等的繁殖與生長，達到改善水體的目的。長期新鮮水供給，可增加底部水體溶解氧，有效抑制底部污染物產生，有利于湖水環境的穩定及修復。

4.1.3 人工撈藻