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太湖富营养化治理技术探究

2023-01-11

中国科学探险 2022年3期
关键词:蓝藻太湖无害化

白 冰

江苏江达生态环境科技有限公司

蓝藻暴发是蓝藻淡水水体在富营养化后发生的蓝藻快速增殖,是一种自然生态现象,持续性暴发现已成为浅水湖的主要环境问题,其细胞中有很多气囊,在水中就会膨胀,高密度、大面积上浮于湖泊水面,并且使水体呈现蓝绿色并伴随着异味,对水质造成严重的破坏[1]。因此需要进行重点整治,控制蓝藻暴发,进行无害化处理,使得太湖水生态环境良好持续发展。笔者结合自己的工作经验以及专业知识就太湖蓝藻的暴发原因以及治理思路进行分析,希望能够提升蓝藻的治理水平。

1 蓝藻的危害以及治理难点

1.1 水污染严重

蓝藻暴发会导致水污染问题,水资源在社会发展中占有重要地位,太湖是无锡市重要的水源地,蓝藻暴发使得无锡市陷入了水污染中,生活用水、饮用水都产生了严重的短缺情况。蓝藻中含有藻毒素,蓝藻细胞一旦死亡,藻毒素就会释放进入水体,对水源产生影响。因此为了水资源安全迫切需要加强蓝藻的治理,保障大众用水。

1.2 水生物生存环境变差

蓝藻繁殖能力快,暴发后会在水面上大量地聚集漂浮,遮挡阳光,导致水体缺氧,影响水生物生长,造成鱼类供氧不足或大量死亡,这会给养殖业造成巨大的损失。还有蓝藻死亡后腐败的过程也会释放出大量的异味,给周围居民的正常生活造成不利影响。

1.3 脱水去毒技术水平低

太湖蓝藻的治理方法主要是控污截源,将蓝藻打捞上来之后进行脱水、去毒处理,但是由于蓝藻的细胞体积小,细胞内含气泡,难以脱水,而蓝藻中水分含量高达97%,不脱水无法进行后续处理[2]。藻毒素对人体伤害非常大,易溶于水,加热煮沸都不能将毒素破坏、去除,因此需要更好的技术来处理。

2 太湖蓝藻打捞工作开展情况

2.1 打捞能力分析

随着技术的发展以及治理理念的更新,太湖蓝藻打捞目前已经实现全部机械化打捞,利用打捞船、专业的打捞泵展开作业,最大日打捞量达5.5万吨。同时建立了专业化的打捞队伍,打捞作业人员接近2 000人。打捞机械和人员的配备大大提升了蓝藻的打捞效率,有效降低了蓝藻在太湖内的繁殖速度。

2.2 藻水分离能力分析

藻水分离一直是处理的重点,只有将蓝藻内的水分脱离后才方便开展后续的去毒、无害化处理等一系列工作。当前环湖已形成固定式藻水分离站和若干移动分离车船相结合的环湖藻水分离网络,打捞点的打捞藻浆可全部进藻水分离站脱水处理。

2.3 藻泥无害化处理能力分析

藻泥无害化处理是打捞处理的最后环节,是避免蓝藻二次污染的重要步骤,传统的无害化处理模式已经无法满足当前环保的需求,因此需要应用更高质量的无害化处理技术,藻泥可以通过生产有机和活性炭等途径实现无害化利用。但是要想达到更好的效果,还需要加强新技术的研究。

2.4 打捞情况分析

太湖蓝藻经过十几年的治理,打捞工作取得了重大进展。2017年江苏省总打捞量达250万吨,是历史最大打捞量。再一个受东南风影响,无锡市是蓝藻打捞的主战场,在治理中发挥着重要作用[3]。随着治理理念的更新,蓝藻的打捞会获得更大的发展。

3 太湖蓝藻暴发的原因

3.1 治理理念不科学

太湖蓝藻暴发的原因之一是治理理念不科学,适量的蓝藻产生的氧气对环境发展有积极影响,但是过量繁殖就会给环境造成破坏。富养化是导致蓝藻暴发的重要原因之一,治理富营养化可以控制蓝藻,却无法完全根除蓝藻,这种理念是不正确的,应将治理富营养化与削减蓝藻数量结合才能逐步减轻直至消除蓝藻暴发。

3.2 缺乏治理信心

蓝藻暴发对环境造成了不好影响,尽管我们当前对其研究较少,很多的技术都不够成熟,但是我们要树立治理信心,逐步解决蓝藻暴发,改善太湖水环境问题。当前我国对湖泊蓝藻暴发及其治理情况缺少足够的研究,缺乏完善的治理体系以及方案,也是导致治理信心不足的原因之一。

3.3 污染源控制不到位

污染源控制是治理蓝藻暴发的重要环节,在太湖蓝藻治理中要进行内外污染源的防治,外污染主要是人类生产生活中产生的污染影响了太湖的水质,污水处理厂的排放标准达不到太湖环境净化的需求。内源污染中目前主要工作是常规清除底泥,没有重视蓝藻持续暴发对底泥和水体产生的严重污染。

3.4 治理技术创新不足

治理技术是改善、解决太湖蓝藻暴发的重要手段,我国在蓝藻治理方面起步较晚,发展历程短,对蓝藻暴发的产生机制研究不够深入,导致技术上存在较大的欠缺,技术水平不够高,尤其在单项治理技术上有一定的成就,但是在整体的应用上没有取得较大的突破,因此需要技术人员加强技术研究,将单项技术融合起来进行应用。

3.5 缺少治理资金

太湖的蓝藻治理需要很多的资金,在资金的支持下用于新技术以及新设备的购买,尽管在治理的过程中已经投入了大量的资金,但是在新技术研究上还存在很大的不足。国内研究蓝藻和湖泊的机构主要侧重于蓝藻生长繁殖机理等基础理论研究,很少进行消除蓝藻暴发的应用性技术集成的研究创新,因此需要加强资金投入[4]。

3.6 人为因素的影响

人为因素也是影响太湖蓝藻治理的重要原因,太湖地区周围人口密集,资源丰富,经济发达,这就使得人类活动频繁。过去大众缺乏环境保护意识,工业、农业等生产活动中都给太湖周围的环境造成了不好的影响,导致太湖入湖污染负荷量较大,所以要想改善太湖环境还需提升大众环保意识。

4 太湖蓝藻的治理思路研究

4.1 制定科学的治理方案

制定科学的治理方案是改善太湖蓝藻问题的重要步骤,要总结2007年蓝藻暴发危机的经验教训,积极学习先进的蓝藻治理技术以及方案,建立完善的责任制度,坚持经济发展与环境治理相适应的理念,树立治理目标,提高各地各级责任人的积极性和主动性。

4.2 加强污染控制

加强污染控制是治理富营养化的举措之一,太湖的主要污染负荷来源于上中游入湖河道,要加强对这些河道的管理,移除上中游的重污染企业,严格控制河道两侧的各类点源和面源。污水处理厂也需要提升处理标准,达到一级A处理标准后排放,在污水处理中应用微生物等不会产生二次污染的物质。

4.3 清除蓝藻

蓝藻清除是一个长期的过程,除了常用的打捞方法外,还有物理、生物、生化等方法进行治理。太湖面积大,非常有必要分水域清除蓝藻,采用小型湖泊消除蓝藻暴发的治理技术。再一个就是深入清除蓝藻,表面打捞只能治标不能治本,深度打捞清除水面、水中和水底的蓝藻。

4.4 恢复湿地环境

恢复太湖芦苇湿地,芦苇湿地具有良好净化水体和削减蓝藻的作用,可以减小风浪、控制水深。芦苇湿地主要在太湖西部沿岸水域,要控制好芦苇湿地与蓝藻的共生能力。除此之外还需要加强其他水域植被覆盖率,建立湿地保护管理队伍。

5.5 加强蓝藻的无害化研究

蓝藻无害化研究也是治理的重点,打捞出来的蓝藻数量大,如果不进行无害化处理,会造成二次污染。例如采取藻泥板框压滤干化或蒸汽热干化方式,将藻泥进一步脱水达到燃烧条件后,送发电厂燃烧发电。还有就是将蓝藻进行加工制成肥料,实现循环利用。

4.6 建立示范试验区

蓝藻治理是太湖环境治理的重点,要想取得更高的治理效果,就需要建立示范试验区,以点带面,实现整体治理水平的提高。试验区要选择相对封闭水域,建立透水坎或隔断,阻挡外太湖蓝藻进入,加强对水质、蓝藻及其暴发等项目的监测。

5 结语

太湖蓝藻治理过程是长期的,需要治理单位融入更多的新技术,做好蓝藻的无害化利用工作,将治理中的污染降到最低,顺应绿色可持续治理理念。同时也要集合科研人员、大众的力量,共同重视太湖蓝藻问题,建立监督、考核机制,确保治污、治藻有序高效进行。在治理的过程中始终将蓝藻持续规模暴发问题为导向,科学解决蓝藻暴发问题。本文对太湖蓝藻治理思路的研究还存在很大的不足,日后还会继续进行研究、分析,不断丰富研究理论。

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