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生态处理水华措施的分析

2019-08-06韩旭

科学与财富 2019年24期
关键词:生态治理水葫芦

摘 要:水体的富营养化导致蓝藻藻类疯长,导致严重的水华。影响河流湖泊水质以及水生动植物生存,对水华的处理迫在眉睫。现有的人工打捞,投放化学试剂等方式容易造成水体二次污染。从水华的特征出发,寻找根源去除的有效方法,实现环境友好型的高效清除,是当今大环境污染背景下的重要需求。

关键词:水华处理;生态治理;环境友好型; 水葫芦

前言:社会的快速发展往往带来诸多弊端,尤其对淡水资源的影响不容忽视。未经处理或处理不完全的生活污水和工业废水,有机垃圾,农施化肥等直接排进临近水源,通过地表径流,地下径流或是土壤渗透的方式进入河流湖泊等人类依赖的饮用水源等。我国是农业大国,长期大量施用化肥,过量的氮,磷,钾等主要元素会存在于土壤表层,在降雨的条件下以地表径流的方式汇入河流湖泊。一部分化肥会渗透进入深层土壤,以地下径流的方式汇入河流湖泊。这些物质是导致水体富营养化,藻类产生,水华爆发的主要原因。大面积的水体富营养化给生活带来诸多不便,应多方面进行考虑,采取高效环保的方式进行水华治理。

一、产生机理

1、特征分析

1)水葫芦的习性与特征

喜欢温暖湿润、阳光充足的环境,适应性很强。适宜水温18-23°C,超过35°C也可生长,气温低于10°C停止生长;具有一定 耐寒性。喜欢生于浅水中,在流速不大的水体中也能够生长,随水漂流。繁殖迅速。开花后, 花茎弯入水中生长, 子房在水中发育膨大。

2)水华成分组成

水华是淡水水体中藻类大量繁殖的一种自然生态现象,是水体富营养化的一种特征,主要由于生活及工农业生产中含有大量氮、磷的废污水进入水体后,蓝藻、绿藻、硅藻等大量繁殖后使水体呈现蓝色或绿色的一种现象。

2、水葫芦优势特征

水葫芦是多年生本植物,它可以通过匍匐茎或种子进行繁殖;叶子具有可漂浮的球状叶柄花大而美丽,曾一度作为观赏植物被人为引种栽培根为须根系,在水下最长可达。水葫芦具有广泛的环境适应性,只有当植物的基叶全部受到霜害才能导致植株死亡;它还具有广泛的值和养分耐受范围,只有当盐度高于极限值时,才可导致水葫芦死亡

3、水华破坏水质机理

形成有害水华的种类包括淡水藻类的大部分门类,其中蓝藻水华的发生范围最广,危害最大,对人类健康的危害也最为严重。这些藻类有些产生异味物质,有的产生毒素。

藻类生长极快,水中的N、P等营养盐消耗尽时,这些疯长的藻类死亡。藻类尸体在腐败、被分解的过程中,不仅消耗水中大量的溶解氧,还会产生水面上一层绿色的黏质物,即使水体散发严重恶臭的湖靛。

二、类比讨论

1、水华藻类与水葫芦的关系

巨紫根小柄叶水葫芦经大量实验证实了可观的治理效果,专家那中元使用GPIT技术结合“相生相克”的辩证原理,将普通水葫芦诱导培养生成巨紫根水葫芦,有效地削减滇池水华蓝藻种群密度,净化水质。

2、适量投放,防止二次污染

应集水葫芦的投放和回收为一体,通过可调节的智能控制完成水葫芦的适时投放和回收,防止水葫芦过量疯长导致水体二次污染,利用生态治理应规避净水植物过度疯长的弊端,且充分利用其无污染天然高效的优势

三、处理方法

1、水华的处理,现有方法的局限性

1)人工打捞

夏季高温时水华爆发的季节,可将水面或港湾中大量堆积的水华,由各种各样的集打捞、脱水、储运于一体的打捞船,通过人工或机械的方式打捞出来,进行处置。虽然操作简单,运用较广,但需要消耗大量的人力财力物力。

2)絮凝除藻

可通过黏土絮凝来控制有害藻华。近年通过对黏土表面进行改性的方法,制备出了高效的改性黏土,使有害藻类的控制效率得到了大幅提升。投入的粘土将蓝藻吸附进行沉淀后,无法收集湖底的混合物,有引发二次污染的风险,所以在饮用水源处的使用需格外谨慎。

3)生物控藻

可以通过放养滤食性鱼类鲢、鳙,这些鱼类以藻类为食,根据食物链的循环理论,是利用自然的手法对藻类进行控制。不同水质水体都有一个能有效控制藻类水华的鲢、鳙生物量的临界阀值,根据鲢、鳙对藻类的摄食利用率与藻类的种类组成和生理状况、其他可利用食物(如浮游动物)的相对丰度、水温等数据进行分析判断,确定最适阀值,进行鱼类投放。该方法虽然符合食物链的循环规律,但鱼类对水体水质要求较高,在污染不过分严重时较适用。

2、水葫芦生态处理水华

1)使用该方法处理实施方法简便,并具有原位治理的优势。测得水源地水质状况:N、P含量,水体流动速度,PH值等指标后,根据数据选取巨紫根小柄叶水葫芦植株,选定投放范围及投放时间,投放植株即可,注意观察其生长状况和水质变化情况,在水华爆发前从根源进行抑制。

2)生物清除法具有高效抑制,环境友好的优势性特点。经过推算数据得到的水葫芦投放规划是根据该地水质状况量身定制的最高效作用范围,所以清除率可参考多水域的治理成果,平均观测均可达到百分之七十至八十左右。生物治理投放的水葫芦本身不具有任何污染性,和化学治理相比,不会改变湖泊本来的水体平衡,特别在水质受到损伤的前提下,引入外源污染物质无疑是雪上加霜。利用水葫芦清理水体是从根源改善水质到达标状态,此时的水质不满足发生水华的条件,所以是一种有效的预防措施。

3、处理方法的收尾工作

完成净化作用的水葫芦需要进行回收,它的过度繁殖也會引起水体缺氧,光线遮挡,造成沉水植物与动物死亡的弊端,及时清理投放范围内的水葫芦。现阶段处理浮萍除人工船打捞方式外,已有非常成熟的自动化机械应用于市面,回收的水葫芦可用于饲料的加工,发挥它的双重效用。

四、结论

总的来说,我国目前面临的环境问题,水资源问题正处于治理刻不容缓的阶段,近年来我国水华泛滥的最著名的湖泊有滇池、太湖和巢湖,由于水华污染水体,产生有毒有害物质,达不到正常饮用水安全等级,甚至无法进行净化处理。因此周边的自来水厂大部分已经关闭,损失惨重,剩下的一些自来水厂水质的安全状况也令人堪忧。在过去的 20年,国家和地方政府在“三湖”治理上已耗资数千亿元,治理水华耗时耗力耗资,社会的快速发展应是环境友好型发展,但已经被破坏的环境和水域不允许我们犹豫,着眼于当下,利用现有的手段与研究资源,推广环境友好型治理措施,相信未来我国的淡水湖泊河流不会再受水华的影响,成为可利用的淡水资源,改善我国的水资源状况,让社会发展与环境保护协调一致。

参考文献:

[1]王益群. 巨紫根水葫芦治理湖泊(水库)蓝藻新进展[A]. 中国水网、清华大学环境学院、中国土木工程学会水工业分会.2011(第五届)水业高级技术论坛论文集[C].

[2]梁团伟,周利,葛建华,葛宇宙,李盼盼,张国栋. 巨紫根水葫芦对平原水库富营养化水体净化效果的研究[J].城镇供水,2013(02):48-50.

[3]陈彬,赵由才,王金坑.九龙江流域水葫芦打捞去除水体营养盐模型研究[J].台湾海峡,2007(03):327-333.

作者简介:

韩旭(1999.4.27-)女,蒙古族,内蒙古自治区赤峰市,本科生,研究方向:水利水电工程。

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