以“食藻虫”为引导生态修复富营养化水体技术介绍及工程应用

以“食藻虫’’为引导生态修复富营技术介绍及工程应用陈晶晶(上海太和水环境科技发展有限公司上海200433)1引言水体富营养化是指在人类活动的影响下，生物所需氮、磷等营养物质大量进人湖泊、河口、海湾等缓流水体，引起藻类及其他浮游生物迅速繁殖，水体溶解氧量下降，水质恶化，鱼类及其他生物大量死亡的现象。在自然条件下，随着河流夹带冲击物和水生生物残骸在湖底不断沉降淤积，湖泊也会从贫营养湖过渡为富营养湖，进而演变为沼泽和陆地，不过这种自然过程极为缓慢。而在现代工业生产、日常生活中，人类日趋频繁的对环境资源进行开发及利用，各行业发展迅速，大量的含氮磷的物质进入水体，并随着水体的流动，在湖泊中富集，导致富营养化大面积的出现，水体富营养化在短时间内出现。水体富营养化是一个缓慢和难以逆转的过程，是全人类面临的难题。一方面它会威胁水生态系统的平衡，导致其结构的变化和功能的退化；另一方面富营养化的水体对生产、生活带来很大危害。根据环境保护部发布的((2o13年中国环境状况公报》，2013年，我国湖泊富营养、中营养和贫营养的湖泊(水库)比例分别为27．8％、57．4％和14．8％，主要污染指标为总磷、化学需氧量和高锰酸盐指数。2常用水体富营养化防治对策富营养化的防治是水污染处理中最为复杂和困难的问题，至今无单一的生物、化学和物理措施能彻底去除污水中的N和P，通常较高的常规二级生化处理法只能去除30—50％的N和P。我国水污染问题长期倍受重视，近年来国家投入大量资金，采取多种办法进行污水治理。2．1底泥疏浚氮和磷在湖底存在着沉积、吸附、解吸和释放的可逆过程，两者在生物与环境之间进行着吸收利用和分解矿化的循环。底泥疏浚主要是清除淤泥表层的蓝藻及其它污染物，以快速实现富营养养化水体化水体中藻类孢子和N、P营养物质的去除。本技术属短期应急处理，无法实现水体水质的长期净化目标，另外底泥疏浚过程中将产生恶臭等二次污染，疏浚底泥后续处理仍是亟需解决的问题。2．2引水调水引水调水是指向富营养化水体中引入寡营养盐、水质较好的水，冲刷置换湖内富营养水体。该方法不仅对富营养化水体中N、P等营养物质及藻类具有稀释作用，而且能够促使水体流动过程中蓝藻的去除，如太湖2007年2010年调水带走蓝藻干物质3．7×104t。但是引水调水工程效果不能长期保持，且该方法在北方等缺水地区的可行性较差。2．3絮凝沉淀法在藻型富营养化水体中投加混凝剂，利用小絮体间的吸附及网捕作用形成较大絮体，最终使藻类等污染物沉淀去除。用在富营养化水体控制中的传统混凝剂有铁系混凝剂、铝系混凝剂等。有研究提出天然物质絮凝剂粘土、壳聚糖、淀粉、纤维素具有良好的絮凝除藻效果。传统除藻絮凝化学药剂往往会造成二次污染，而且需不断投加絮凝产品。2．4低频超音波法功率超声在水体中空化效应产生的高压、冲击波、声流和剪切力能够有效破坏藻类的细胞结构。不少研究关于超声波机械效应对铜绿微囊藻的即时去除，发现超声波可以安全、高效地去除藻类。但是，也有研究指出，超声波至今仍然不是控制和清除浮游蓝藻的主要手段。在混凝除藻预处理中使用低频超声波，会造成细胞内藻毒素大规模释放，同时超声波对于该浓度的藻毒素基本没有降解效果，最终将会导致水体中藻毒素的量持续上升。2．5水生动物操控水生动物操控法，即利用水生动物间的捕食竞争关系，发挥水生动、植物之间相互依赖相互制约关系，构成稳定完善的生态食物链和食物网，控制水体富营养化。常用的水生动物有滤食性鲢、鳙鱼，底栖动物环棱螺，蚌类，青虾等。我国曾利用放养滤食性鱼类鲢、鳙鱼作为生物调控措施控制蓝藻水华，并取得一定成效。但有研究认为，鲢鱼主要滤取的是浮游动物、大型浮游植物和小型浮游植物群体，其摄食活动降低了微型浮游植物的捕食压力，使其营养竞争对象减少，水体浮游植物的总生物量不但没有下降反而有时增加。而且，鲢、鳙鱼的消化道内没有分解蓝藻的酶，藻体在鱼的肠道内并没有完全死亡，其通过鱼类粪便进入水体后很容易扩散，成为水体污染新的扩散源。《资源节约与环保》2015年第6期2．6水生植物克藻作用自20世纪80年代以来，我国许多专家学者对水花生、水浮莲、水葫芦、芦苇、金鱼藻、苦草等水生植物的克藻能力进行了大量研究并取得一定效果。然而，水生植物分泌的这种天然克藻物质的量很有限，被水稀释后抑藻效果随藻量的增多而失去有效作用，不能有效的缓解蓝藻大规模暴发的局势。此外、挺水、浮叶植物氧气排放到大气中，继而引起底泥中营养盐的大量释放。而且挺水植物根系发达，生物量大，湖泊填平作用强，使得湖泊老化退化，且冬季枯萎的植物残体遗留在水域会对水体造成二次污染。3以“食藻虫”为引导生态修复富营养化水体技术以食藻虫为引导生态修复富营养化水体技术是一项综合技术，它的基本思路是以食藻虫吃藻控藻、滤食有机悬浮物颗粒等作为启动因子，继而引起各项生态