李楠
摘要 :隨著我國經濟的快速發展,大量營養物質流入河湖,致使主要流域、湖泊營養物質嚴重富集,導致生態系統退化,水華頻繁暴發。近十年首都北京的城市河湖受富營養化影響,也出現了較為嚴重的水華問題,本文從水環境背景、水華形成的條件、河湖水質現狀、防治手段幾方面介紹近十年來北京城市河湖水華防治現狀。在水華形成條件中著重針對溫度、水流、光照、營養鹽等幾方面進行介紹;在河湖水質現狀中通過對30處監測點,DO、TN、TP、COD、氨氮等富營養的主要指標進行分析,大部分水域的水質情況非常適宜水華的生長;在技術手段上通過對目前使用中的水體造流、微生物制劑、酶類生態修復、生物生態修復等技術進行重點介紹。經過近些年的摸索雖然已經初步形成一套水華防治的可行之路。但是要根本抑制水華發生,控制水體富營養化繼續惡化的態勢、實現首都生態水環境,現有的技術手段和措施還是不夠的。除了在水華防治的管理和技術上努力,在現有的資源的基礎上,我們還須在截住污染源、改善用水方式、加強環保等方面多下功夫,各部門通力合作,號召全社會共同參與到首都的水環境建設中來。
關鍵詞:水華防治;富營養化;生態修復
一、北京城市河湖水華防治的水環境背景
北京城市河湖包括永定河引水渠、京密引水渠昆玉段、長河、雙紫支渠、轉河、北護暗溝、北護城河、南護城河、通惠河、二道溝大循環渠、東西土城溝、小月河以及內城河湖。城市河道總長118.39km,共有湖泊24個,水面面積866.5萬m2。
自2001年以來,由于有限的水資源用于保證居民生活和城市工業的正常發展,城區河湖景觀用水受到嚴重影響,大部分水體不能滿足首都環境規劃要求。為緩解城市河湖供需矛盾,近年雖部分河道得到了中水補充,但由于中水供水量小且中水出水水質并未對總氮指標進行控制,加之城市汛期雨水帶入大量污水的匯入,城市水環境管理仍面臨著極大壓力。每到夏季高溫天氣,水體感官惡化,水華現象危機四伏。水華嚴重時期,水體表面形成油漆狀的藍綠色藻胞層,腥臭味刺鼻,嚴重破壞了城市河湖的水環境,影響了水體的景觀效果[2]。對藻類生長進行控制,改善北京城市河湖水質已經成為當務之急。
1、北京市水資源現狀
北京市水資源現狀存在水資源量逐年減少;水資源承載力過載;管網不完善,排污入河嚴重;污水處理質量低等特點。
2、水華防治現狀
由于北京主要湖泊、河道水質距首都環境規劃要求差距很大,大部分規劃水質三類至四類的河道、湖泊還屬五類或劣五類,原有河道湖泊水體的生物群落不復存在,城市水景觀和生態環境亟待改善。就城市中心區水域來說,由于連續干旱,上游來水數量減少,水體不能充分交換和流動,城市降雨后的面源污染和點源污染同時排入河道及湖泊,使水體遭受嚴重富營養化。每到夏季高溫天氣,水面出現水華現象,導致水體變綠,感官黑臭、混濁、透明度降低,直接困擾沿岸居民的正常生活,甚至影響首都形象和國際政治地位。
二、北京市城市河湖水華形成條件分析
從生態作用的角度看,藻類污染即水華的產生是水體自凈的自然現象,只是由于污水排入自然水體中致使水體營養物質過度富集,從而導致不斷爆發的藻類污染事件過于嚴重。這是大自然對人類破壞自然、破壞生態環境的憤怒與警示。
水中的藻類植物與陸地植物在光合作用方面有著相似的性質,其生長的基本要素為:相對靜止的水體、適宜的溫度、充足的陽光、豐富的無機氮磷。水中的藻類要吸收充足的陽光的前提是水質清潔,因此,藻類污染發生的基本條件是:流動性較差的水域,適宜的水溫、充足的陽光、較清潔的無機污水。
三、北京市城市河湖水質條件分析
水體的富營養化是導致水華產生的源頭,我們通過日常監測:委托水文總站監測周報數據的監測點30處。比較全面地掌握北京市城市河湖的水情,對防治水華的實施提供了依據。檢測的主要指標有DO、TN、TP、COD、氨氮等。
從常年數據可以看出,北京城市河湖總磷和總氮指標嚴重超標,雖然近些年有所下降,但除北海監測點外基本都處于地表水劣五類標準;溶解氧指標基本在地表三類水標準以上自北向南呈下降趨勢;高錳酸鹽指數和氨氮指標除龍潭閘和高碑店監測點為地表五類水標準外基本處于地表三類水標準。總的來說,氮磷做為主要營養源過剩,也就具備了爆發水華的營養條件,要從根本上防治水華必需控制氮磷污染物進入河湖。
四、北京市城市河湖水華防治技術
近年來,應對北京日益嚴峻的水資源和水環境形勢,結合國內外河湖水體修復的技術方案和工程措施,在針對北京市河湖水華防治工作中,我們采用了多項技術,如水體造流、微生物制劑、復合酶生態修復、生物修復等技術。
結論及建議
對于北京城市河湖水華的防治工作,應該從以下幾方面加強:
1、建立水華預警系統;2、對外污染源嚴格控制;3、對內污染源進行逐步治理;4、保障生態需水量,優化配置,合理利用水資源;5、對水生態進行恢復;6、突出生態理念,營造治理的長效機制;7、積極引進新的技術,更新治水理念。
參考文獻:
[1]王蘇明 竇鴻身;中國湖泊志 北京科學出版社 1998:3-12
[2]荊紅衛 華蕾 孫成華 郭婧;北京城市湖泊富營養化評價與分析 J. Lake Sci.(湖泊科學), 2008, 20(3):357-363
[3] 陳宇煒,高錫云.西太湖北部微囊藻時空分布及其與光溫等環境因子關系的研究[M].北京:氣象出版社,1998:142—148.
[4]況琪軍,譚渝云,萬登榜,等.漢江中下游江段藻類現狀調查及“水華”成因分析[J].長江流域資源與環境,2000,9(1):63—70.
[5 ] Graf W H , Altinakar M S 著 河川水力學[M] . 趙文謙,萬兆惠譯. 成都:成都科技大學出版社,1997
[6]莊樹宏 HendrikSven光照強度和波長對底棲藻類種群生長的影響 煙臺大學學報(自然科學與工程版)雜志
[7] 張運林,秦伯強,陳偉民,等.太湖水體光學衰減系數的分布及其變化特征[J].水科學進展,2003,14(4):447—453.
[8] 馬祖友 儲昭升 胡小貞 金相燦 易文利 張廣軍 張淑英;銅綠微囊藻、四尾 柵藻和谷皮菱形藻在低光照度下的生長研究[J];環境科學研究;2004年S1期
[9]喜旦立,孫裕生,劉秀英;環境檢測[M]? 高等教育出版社,2004:562-569.
[10]蔣道松,劉其城,章儉,尉蘇娟;除藻技術新進展;常德師范學院學報(自然科學版),2000年 第12 卷第1 期? 26-31
[11]荊紅衛;北京市“六?!彼w富營養化治理效果分析;北京水務2008 年 第1期 7-10
[12] 孔繁翔,高光.大型淺水富營養化湖泊中藍藻水華形成機理的思考[J].生態學報,2005,25(3):589—595
[13] 谷孝鴻,范成新,楊龍元等 固城湖冬季生物資源現狀及環境質量與資源利用評價.湖泊科學, 2002, 14(3):283-288