全封闭围隔对滇池蓝藻的阻隔效果分析

收稿日期:2015－09－11基金项目:云南省科学技术厅社会发展科技计划－社会事业发展项目:富营养化水体蓝藻资源化利用关键技术研究与应用(2012CA017)。作者简介:范麦妮(1983－)，女，硕士，工程师，研究方向:环境污染控制。全封闭围隔对滇池蓝藻的阻隔效果分析范麦妮，杨逢乐，李杰(云南省环境科学研究院，云南昆明650034)摘要:云南省环境科学研究院建设全封闭围隔工程控制蓝藻水华灾害。全封闭围隔对蓝藻的阻隔效果较好:在78.13%的时间里，风力较弱(1级和2级风)的情况下，全封闭围隔可完全阻隔蓝藻，阻挡和导流蓝藻效果显著;在93.78%的时间里(1、2、3级风)，全封闭围隔可阻隔绝大多数蓝藻，其拦挡和导流效果仍然较好;但在极端恶劣天气，如大风浪(4级风以上)的情况下围隔受风生流影响出现下沉现象，其阻隔和导流蓝藻的功能部分丧失。关键词:全封闭围隔;蓝藻控制;阻隔效果;滇池中图分类号:X52文献标志码:A文章编号:1673－9655(2016)01－0031－04蓝藻水华是富营养化湖泊常见的环境灾害。水华引起溶解氧耗竭、透明度降低，导致湖泊水质恶化、加速湖泊老化;释放藻毒素，引起水生生物大量死亡，降低水体生物多样性:从而使湖泊生态功能和水功能遭受破坏［1－3］。滇池蓝藻水华暴发已呈周年性趋势，位于西南盛行风下风向的滇池北岸近岸水域更是水华重灾区［4－5］。滇池北岸近岸水域地处海埂公园、西山索道一带水域，是昆明国家旅游度假区中重要的“黄金水域”，也是国内外观光游客了解滇池的重要窗口，对昆明城市形象有着十分重要的影响。该区域的蓝藻水华灾害控制是滇池水体景观改善和水环境质量提高的重要工作内容。1工程概况2012年6月，云南省环境科学研究院在滇池北岸近岸水域实施蓝藻水华灾害控制应急工程，建设全封闭围隔阻隔来自大湖面的漂浮蓝藻。全封闭围隔具有阻隔围隔内外湖流和波浪的功能，防止围隔内外的水流交换、阻止围隔外漂浮蓝藻随波浪翻入围隔内近岸水域，属控制蓝藻灾害的应急性、非永久性工程。全封闭围隔建于滇池北岸海埂大堤以南近岸水域，北纬24°57＇49，东经102°38＇54。围隔全长1200m，东端与草海连通外海船闸口处相连接，西端与龙门村藻水分离站岸线平行。围隔设置方向为西南方向，与滇池主导风向一致，在风力作用下将拦挡于围隔外侧的蓝藻导流至东北侧的船闸口，在船闸口利用现有固定式蓝藻抽吸站高效快速清除蓝藻。2对蓝藻的阻隔效果分析2012年7月26日—2013年2月19日的滇池海埂气象站日平均风级和风速记录显示，滇池北岸日平均最低风级1级，日平均最高风级4级，日平均风级2级;日平均最低风速0.3m/s，日平均最高风速7.2m/s，日平均风速为2.08m/s;风向以南风、西南风为主。其中，0级风未出现，1级风出现频率为47.66%，2级风出现频率为30.47%，3级风出现频率为15.63%，4级风及以上出现频率为6.24%。因此，滇池北岸盛行风向多为西南风;风级主要是1、2级风，3级风出现频率较少，4级风及以上风级出现频率极低。表1示范区风级出现频率表风级风速/(m/s)出现频率/%00～0.2010.3～1.547.6621.6～3.330.4733.4～5.415.63课题组对不同风力条件下围隔对蓝藻的拦挡和导流效果进行了观测。2.11级风下围隔对蓝藻的拦挡和导流效果以2012年9月18日的观测记录为例。当日气象观测站记录风速为0.4m/s，风力为1级，风向为西南风。示范区现场湖面平静，几乎不产生波浪。2012年9月18日拍摄的现场照片显示，蓝藻明显聚集于围隔外侧，围隔内外蓝藻浓度对比明—13—环境科学导刊http://hjkxdk.yies.org.cn2016，35(1)CN53－1205/XISSN1673－9655DOI:10.13623/j.cnki.hkdk.2016.01.009显。东北角和西北角沿岸处，围隔内蓝藻聚集明显低于围隔外，围隔对蓝藻的导流效果显著。项目组观测结果显示，当风级为1级时，风力较弱，湖面平静，几乎不产生波浪。在波浪作用极弱的情况下，围隔外蓝藻不易在浪的携带下跨越围隔，全封闭围隔实现对外围蓝藻的完全拦挡。由于风浪较弱，全封闭围隔以西南风为动力的蓝藻导流作用相对也会减弱，但导流效果依然明显。根据气象统计资料，滇池北岸1级风出现频率为47.66%，即，在47.66%的时间里，全封闭围隔可完全拦挡来自大湖面的蓝藻，并将其导流至沿岸。全封闭围隔对外围蓝藻的拦挡导流效果十分明显。2.22级风下围隔对蓝藻的拦挡和导流效果以2012年7月31日的观测记录为例。当日气象观测站记录风速为2.2m/s，风力为2级，风向为西南风。湖面出现风浪，但浪高较小，风浪作用较弱。2012年7月31日拍摄的现场照片显示，蓝藻明显聚集于围隔外围水