济南天下第一泉风景区管理中心 山东 济南 250000

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济南护城河位于城市中心地带，与趵突泉、黑虎泉、五龙潭三大泉群连为一体，是济南市重要的标志性景观。每年春夏季节，护城河中会出现大量灰黑色、棕褐色絮状、团块样漂浮物，在护城河部分区域这些漂浮物可覆盖80%的水面，极大地破坏了泉水景观带的水质质量与观赏功能。另一方面，这些漂浮物极为顽固，清理去除难度较大，给护城河管理工作带来极大困扰。近几年，景区管理部门从物理法、生物法及采取的一些辅助措施多措并举治理藻类污染。其多年治理经验可推广应用于其他景观水体的水华控制，并可对一般的淡水水体水华控制提供有益借鉴。

1.水体基本情况及富营养化现状

1.1 水体基本情况

济南护城河河道宽10－30m，水深1-3m，岸线长约6.9km，水域面积9.27km2。环绕明府城古城一周，护城河与泉池、城市河流、湖泊一起共同组成周密完善的城市水系。

1.2 藻类漂浮物组成

漂浮物外观形状呈棕褐色絮体，以丝状微藻为主体（主要由颤藻、水绵组成），包裹非生物相（颗粒物，可能含胶团物质等）构成，内含其他非丝状藻类（基本为硅藻）、原生动物（鞭毛虫）、微型后生动物（线虫、螵体虫），但种类相对少。

2.水体富营养化治理措施

当前，水生态修复治理的主要手段有三类：物理法、化学法、生物法。其中化学法是直接向水体投加某些药剂，虽然见效快，但是会污染水源，不适合景区使用。综合利弊，使用物理方法及辅助一些生物控制技术等环境友好型绿色控藻技术是首选方案。

2.1 种植水生植物，净化水质

藻类快速增殖，必须吸收水体中的营养元素。然而，水生植物的生长需要吸收周围水体和底泥中的氮、磷等营养元素，通过光合作用后转化为自身需要物质。种植水生植物可以减少水体中的氮、磷元素，进而减少藻类的养分来源，抑制藻类快速增殖。

2.1.1 水生植物的筛选

1、对于水生植物净化水体，很多学者做了大量研究。根据对水生植物去氮率标准化处理研究[1]，不同的挺水植物去氮率如图2-1所示。

图2-1 不同挺水植物去氮率

不同种类的水生植物在净化水体方面存在差异，水生植物的选择一定要选择去氮、磷效率高的品种。护城河是游船通航的游览航道，游船过后引起的水面激烈动荡造成有些茎秆弱的浮水植物无法生长，后期的收割也费时费力。因此，护城河水生植物种植一般选择挺水植物为主栽品种。挺水植物其一具有生长快，个体生长量大吸收氮、磷量效率高，易于收割等优点。

2.1.2 植物配置

遵循以上筛选原则，根据护城河水体环境条件和特点，一般在水深大于1m（主要是河槽区域）不栽植挺水植物，保持原有沉水植物黑藻（Hydrilla verticillata）。河槽之外，一般水深小于1m。水深在70-100cm栽植有芦苇（Phragmites australis (Cav.) Trin.ex Steud）。40-70cm栽植再力花（Thalia dealbata），梭鱼草（Pontederia cordataL）、香蒲（Typha orientalisPresl）。本区域主要是河漫滩的外围，选择再力花，梭鱼草、香蒲等挺水植物如图4-8。根系发达，抗逆性强，能抵御船桨引起的激波。小于40的浅水近岸区域栽植的品种有鸢尾（Iris tectorum）、千屈菜（Lythrum salicaria L.）、慈菇（Sagittaria trifolia）等。这些水生植物既削弱了水体中藻类的繁殖，又形成了较高的观赏价值的湿地景观。

图2-2 种植立面示意图

2.1.3 水生植物的收割

水生植物在生长过程中，吸收水中氮、磷等营养物质，等到秋季，水生植物停止生长后，若不收割移走，植物体将就地腐烂，体内的氮、磷等营养元素再一次释放到水体中，形成二次污染。因此在栽植的同时必须考虑收割。护城河内每逢夏季，河道内长满大量的水草，景区每年利用雨季防汛放水和停航放水时段，组织人员对水草进行清割。秋季，挺水植物生长期结束，植株慢慢枯萎。景区组织人力，用镰刀进行收割。适当的收割水生植物不仅有效减少水体中的氮、磷。而且有利于水生植物的再生长。

2.2 生物投放措施

自1959年至2010年，护城河经历了三次大的工程改造，现已成为一条人工的景观河道。河内生物种群单一，掠食藻类的食物链缺失。导致藻类在失控状态下大规模繁殖。因此，增加河内生物种群，完善生态系统组成结构，使生态系统保持动态平衡。根据经典的生物操纵理论[2]，通过改变水体中的滤食性鱼类种群结构及数量，可以调节浮游动植物的种类和数量。减少水体富营养化程度。鲢鱼和鳙鱼是典型的滤食性鱼类。武汉东湖通过投放这两种鱼取食湖中的蓝藻，有效改善了水质[3]。总结前人治理经验，护城河投放生物治藻主要采取：

1、在护城河河道大型开放水体中，投放鲢、鳙等滤食性鱼类取食藻类。

2、在众多小型泉池封闭景观水体中，投放蜗牛、蚌等软体动物牧食藻类。

鲢、鳙两种鱼类都摄食水体中蓝藻和绿藻，其中鲢鱼以绿藻为主，鳙鱼以蓝藻稍多。两种鱼的投放密度和藻类去除效果密切相关。根据围隔实验[4]，鱼类投放的原则：

1、投放时间：在藻类大规模暴发前投放，净化水体效果要比暴发之后投放好

2、投放密度：鲢鱼是摄食浮游植物的主要鱼类，水体投放最佳密度为50.3g/m3

3、投放比例：鲢、鳙鱼混养比单一鱼种更有效，鲢、鳙投放比例4：1。

2.3 冬季清淤疏浚

河道内的底泥是一个巨大的是污染源库，吸收了大量营养元素。根据有关资料显示：当水体营养盐浓度减少，底泥则向水体释放营养物质[5]。淤泥的二次供给是藻类暴发的主要原因之一，疏浚底泥工作必不可少。

2.3.1 疏浚深度的合理确定

疏浚工作不是简简单单的挖掘污泥。若清除污泥过浅，有可能增加水体污染。挖掘过深，工程作业量多则耗资过大，因此必须制定严格科学的疏浚深度。2013年3月至10月，对黑虎泉、南门桥、玛瑙桥底泥分层取样，总磷指标如下图2-3。

图2-3 淤泥P含量分析图

如图所示：底泥总磷含量集中于4-6cm，此部分污染物含量最高。10cm以下的淤泥层，污染物含量基本很少。故清淤深度应不低于10cm。

2.3.2 疏浚工作

自2010年起，每年11月份冬季旅游淡季，环城景区利用护城河停航放水的有利时机，组织人员开展部分河段的清淤工作。为了防止回淤现象，清淤工作应以连片清除为主。共清理从南门桥至兴华桥1000余米河段中的多处淤积点，外运淤泥、碎石等沉积物400余立方，清淤深度为40cm。基本清除表层富营养化淤泥。清淤结束后，泉水重新注入河道，河水透明度增高，水质明显改善。

2.4 闸壁涂刷军舰漆

藻类不仅存在水体中，在护城河船闸等水工构筑物上面，也吸附大量藻类。各种藻类长期附着在船闸池壁，有碍观瞻，清理非常费事。

军舰漆是含有特种物质的一种涂敷材料，这种特种物质对船底的附着生物起到排斥作用。根据有关研究，有些军舰漆是采用采用水解性丙烯酸树脂的无毒防污漆，对环境无害。内含有的碱性硅酸盐。在水解的情况下，PH值大于9，在船底表面营造了一种碱性条件，破坏了附着生物的栖息环境，达到防除附着效果。

图2-4 涂刷军舰漆

2016年，趵突泉公园与青岛海洋大学合作，在船闸池壁涂用他们研发的船舶油漆，（如图2-4）该涂刷防护可持续一年以上，减少了河道内藻类在某些特定的水工建筑上的危害，在船闸清理方面起到事半功倍的效果。

3.结果与讨论

水生植物对水体中的总氮、总磷均有去除作用，滤食性鱼类及底栖软体动物直接减少水体中的藻类，两者具有低成本，生态环保，污染小特点。相对护城河而言，适合栽植的区域少，水生植物栽植数量有限。护城河具有排涝功能，每逢雨季开闸放水，投放鱼类绝大多数会随洪水排泄而去。两种措施均具有局限性。河底清淤疏浚能将河道底部污泥永久性去除，但工程费用较高。护城河防治漂浮污染物治理以人工打捞为主，其它方式为辅，采取综合治理。