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'地球与环境2013年第41卷第1期20EARTHANDENVIR0NMENTVoi.41.No.1,2013内陆湖泊富营养化内源污染治理工程对比研究王莹,王道玮,李辉,赵世民,李兆欣,潘学军h(1.昆明理工大学环境科学与工程学院,昆明650500;2.昆明市环境监测中心,昆明650028)摘要:湖泊富营养化是重大水环境污染问题,目前我国正在开展富营养化的研究及其综合治理。本文分析了底泥疏浚工程、生态引水工程和水生植物修复三种典型的内陆湖泊内源污染治理工程技术在治理湖泊富营养化过程中的作用,综述了三种工程措施在国内外的运用现状,比较了三种措施在改善湖泊水环境过程中的优点和不足,指出在解决湖泊富营养化问题时单独使用其中一种方法都存在的局限性,在此基础上,以滇池为例,对三种工程措施的治理效果和结合途径进行探讨。关键词:湖泊;内源污染;底泥疏浚;引水工程;植物修复中图分类号:X506文献标识码:A文章编号:1672—9250(2013)01—0020—09随着社会经济的飞速发展,工业废水和生活污化程度较高的湖泊,沉积物中的污染物会不断释放水排放的日益增加,加剧了我国湖泊的富营养化程进入水体,因此,即使在外源污染得到有效控制的情度。据调查结果显示,我国富营养化湖泊个数占调况下,湖泊仍会长期处于富营养化状态,可见,内源查湖泊的比例由2O世纪7O年代末的419,6发展到污染治理十分重要_1。目前的88.6,大中型湖泊如滇池、巢湖、太湖已处本文综述了底泥疏浚、生态引水和水生植物修于严重富营养化状态,洞庭湖、白洋淀等湖泊也出现复等三种典型的内源污染治理措施在国内外的应用富营养化的趋势,湖泊水质现状十分严峻[1]。现状,对三种治理措施的优势和不足进行了比较分2010年中国环境状况公报显示,26个国家控制重点析,并以滇池为例,探讨了三种治理措施在治理过程湖泊(水库)中,仅1个满足Ⅱ类水质标准,占中的结合途径。3.8;/6;5个达到Ⅲ类水质标准,占19.2;4个为Ⅳ1底泥疏浚工程类水质,占15.4;16个为V类或劣V类水质,占61.6;中度营养化以上的湖泊达到57.7,可见,湖泊底泥疏浚技术是近3O年来发展起来的湖目前我国湖泊污染严重,富营养化已成为我国湖泊泊内源污染治理技术,其通过挖除表层污染底泥并的主要环境问题。对底泥进行合理处置来去除湖泊中污染物,控制底湖泊水体富营养化的污染来源主要包括外源和泥中污染物的释放以及营养物质的生物可利用效内源。外源污染即外源性污染物的输入,主要包括力],增强底泥对水体的净化能力,从而对湖泊进点源和面源。内源污染主要指进入湖泊中的营养物行有效治理。钟继承等[8从环保角度将底泥疏浚定质沉降至湖泊底质表层,在一定条件下向水体释放,义为:“用人工或机械的方法把富含营养盐、有毒化成为湖泊富营养化的主导因子[4]。在这两种污学品及毒素细菌的表层沉积物进行适当去除,来减染来源中,外源污染主要从源头上进行综合治理,减少底泥内源负荷和污染风险的技术方法。”少污染物的输入。对于污染较轻的湖泊,通过削减1.1底泥疏浚国内外应用现状外源污染可使水质得到改善和恢复,但对于富营养湖泊底泥疏浚属于环保疏浚,已广泛应用于国收稿日期:2012—02—06;改回日期:2012-10—22基金项目:国家高技术研究发展计划(863计划)(2010AA06Z301);国家水体污染控制与治理科技重大专项(2OLOZXO71O2-OO6)。第一作者简介:王莹(1972一),女,博士研究生。主要研究方向:湖泊污染治理。*通讯作者:潘学军(1970一),男,教授,博士生导师,主要研究方向:水污染控制。E-mail:xjpan@kmust.edu.cn.
第1期王莹等:内陆湖泊富营养化内源泻染治理工程对比研究21内外。美国于1978年对Lilly湖进行了底泥疏浚,2480t,TP1550t,巢湖工程区清淤后主要污染指标共疏浚底泥68×10rri。,最高水深由1.8m提高到TN、TP、高锰酸盐指数、叶绿素a和NH。一N的浓度6m,总磷的消减率达559/5妇;同时,美国还在较清淤前有所下降,TN、TP浓度分别下降了Nutting湖、Henry湖和Long湖等开展了底泥疏浚26.39/6、46.9[26]。工程,疏浚量分别为27.36×10m。、15.3×10‘ITI。1.2湖泊底泥疏浚的优点和局限性和24.7×10m。[1;瑞典在Trummen湖进行了局湖泊底泥疏浚不同于一般工程疏浚,其目的在部和大规模的底泥疏浚工程,经疏浚后Trummen于清除含有高营养盐的表层沉积物,包括营养盐形湖平均深度从1.1m增加到1.75m,总磷的消减率成的絮状胶体、藻类以及藻类和动植物残骸等[7;而达9O%,总氮的消减率达8O[1。;日本在印幡沼、一般工程疏浚则主要以去除泥沙,增加水深,增强通诹访湖、手贺沼和霞浦湖等先后进行局部和大规模航能力等为目标。湖泊底泥疏浚需综合考虑环境效的湖泊底泥疏浚,此外,在比利时、加拿大、匈牙利、益、生态效益、社会效益以及经济效益等因素,尤其韩国等地也均有底泥疏浚工程的实施]。湖泊是在充分考虑环境和生态效益的基础上进行的高精底泥疏浚技术在国内也得到了较好的应用,滇池、巢度疏浚。湖泊底泥疏浚具有疏浚量小、污染物含量湖、西湖、洱海、昆明湖、太湖、贫笃湖、东钱湖、杞麓高、疏浚深度和边界要求特殊、防止疏挖过程中二次湖、南湖、洞庭湖等湖泊都相继开展了湖泊底泥疏浚污染等特点I2,见表1。内源治理工程n。1998年滇池草海实施了底泥通过底泥疏浚可以给湖泊环境带来全方位的改疏浚一期工程[2,该工程疏浚面积为2.88km,疏善:(1)清除潜在的内污染源,改善湖泊水体环境质浚工程量为432.69x10ITI。,工程实施后,水质得到量,如滇池草海底泥疏浚一期工程,其水质得到了极了明显改善,TN、TP、BOD、COD以及叶绿素a与大的改善,疏浚前后水质变化情况见表2;(2)促进疏浚前相比分别下降了36.4,64.7,40.59/6,湖泊水生生态系统的改善和恢复,改善水下光照条37.8,62.5,污染物去除量TN约8230.45t,件,降低“水华”现象的发生;(3)增加湖泊水环境承TP约1884.54t,重金属约4440:72t,水体透明度载能力,增强污染物的扩散与湖泊自净能力;(4)给由小于0.37m提高到0.8rfl。2000年巢湖实施了疏浚区的景观恢复和生态旅游开发提供环境技术支底泥疏挖及处置一期工程,完成疏浚工程量301.99持[2。×10m。,吹填低洼地9O.41×10m。,共计去除TN表1湖泊底泥疏浚特点。TablelCharacteristicoflakesedimentdredgingC。]项目特点生态要求尽可能保留其部分生态特征,为疏浚后疏浚区的生态重建建立条件,充分考虑生物多样性和物种的保护工程目标去除湖泊底泥中所含的污染物,减少底泥中高营养盐向水体的释放边界要求按底泥污染层分布确定疏挖泥层厚度一般小于1m,按清除内源性污染、控制大型水生植物的生长以及有利于生态恢复的要求确定疏浚深度对颗粒物扩散限制尽量避免扩散及颗粒物再悬浮,防止二次污染的出现施工深度5~10cm工程设备选型专用环保疏浚设备或标准设备改造工程监控污染物防扩散、堆场余水排放、污染底泥处置进行专项分析、严格监控底泥处置根据底泥和湖泊水的污染性质和程度的不同进行特殊的处理,避免疏浚污染物对其他环境的再污染
22地球与环境底泥疏浚能够有效控制营养盐浓度,增大湖库生态引水工程已在湖泊富营养化内源污染治理中得水体容量,改善水生植物生态环境,但如果疏浚过程到了成功运用。中采取的疏浚方案不当或技术措施不力,其将带来2.1生态引水工程国内外应用现状严重后果:(1)底泥间隙水中的营养盐可能释放进入引水工程早期是以调整水资源的时空分布和解水体,在水流作用下扩散进入表层水体,破坏水体中决水运交通等问题为主要目的。近几十年来,由于氮、磷营养元素的平衡,导致湖泊富营养化程度进一湖泊水体环境的不断恶化,出现了以改善湖泊水体步恶化;(2)影响湖泊水生生态系统,破坏底栖生物环境为目的的生态引水工程。日本是最先通过引水原有的生存环境;(3)疏浚出的底泥若未得到妥善处工程来改善水体环境的国家,东京为改善隅田川的理,底泥中营养物质、重金属、有毒有害物质等在雨水质,1964年从利根川和荒川引入清洁水进行冲水冲刷下进入其他水体,对周边地表水体和地下水污,隅田川水质得到明显改善,BOD等指标好转近体造成二次污染。此外,底泥疏浚还存在工程成本一半[3;美国春夏两季每天从Columbia河引入相较高、疏浚技术不够完善等缺点。在底泥疏浚工程当于Moses湖水1O%~2O的水量进入Moses中也存在一些失败的实例。如宁波市1999年对城湖,低营养盐清洁水引入后,Moses湖水体透明度增区月湖进行底泥疏浚,结果发现月湖疏浚后一段时加近1倍,总磷和叶绿素a的浓度降低近5O;间内水体中的氮、磷等营养物质浓度增加,其水质变荷兰、德国、新西兰等国家都利用过引水工程对相关化情况见表3。造成此现象的原因主要有以下两的河流湖泊进行水污染治理,并取得良好的效果。点:一是疏挖深度或方式不当,导致底泥深层中的营在国内,2O世纪8O年代上海市通过引水工程养物质释放到水体,以至于难以维持疏浚效果;二是来改善水质,开始了我国引清治污的先例。1982疏浚范围不合理,易使未疏浚区的底泥在水体流动年2月,西湖引水工程相继实施,自通水以后,西湖作用下覆盖疏浚区,以至于疏浚后水体得不到有效水体交换率明显提高,一定程度上控制了西湖水体改善。恶化的程度[3;2002年1月太湖流域实施了为期两表3宁波市月湖底泥疏浚前后水质变化情况表年的“引江济太”调水试验工程,工程实施后,太湖水Table3Variationsinwaterqualityindexbeforeandafter质和水生态系统得到明显改善,总磷浓度从2000年sedimentdredgingintheYueLake.Ningbo[。。]mg·L一的0.10mg·L下降为2003年的0.069mg·L一,高锰酸盐指数从2000年的5.28mg·L下降为2003年的4.30mg·L[;周小平等_3对2007~2008年“引江济太”调水后太湖的水质进行分析,发现2008年5月贡湖的高锰酸盐指数、总磷和总氮的浓度比2007年5月分别下降了3.69mg·L一、2生态引水工程0.019mg·L_。、1.23mg·L一;姜宇等[3]发现引江生态引水工程是利用水利工程来改善湖泊富营济太后太湖水源地水质状况较引水前有了明显改养化程度的新方法,其通过合理配置水资源、恢复河善,高锰酸盐指数、氨氮、总氮和总磷的超标率分别湖相联体系来充分发挥水体自然净化能力,从而改下降了12.6%、25.7、31.89/6、24.5。另外,桂善湖泊水体环境口。生态引水工程修复湖泊水体林环城桂湖、榕湖、杉湖、武汉东湖、南京玄武湖等都是一种物理方法,稀释、冲刷和动水是净化湖泊水体相继开展过引水工程[3。的主要作用。其中,稀释作用是净水的关键,通过引2.2生态引水工程的优点和局限性入污染物和营养盐浓度较低的清洁水来稀释湖泊水从治理湖泊富营养化的根本机理来看,除去湖体,降低湖泊水体中污染物和营养盐的浓度,抑制藻泊中的污染物质是根本的方法,引水治污只是治表类的生长,有效控制湖泊富营养化程度;冲刷作用主的方法,但其在湖泊富营养化综合治理中有着不可要洗去湖泊中的藻类,降低湖泊水体中的藻类生物替代的作用。生态引水工程最大的优点是治理成效量,增加水体的透明度;动水作用通过增强湖泊水体快,可以在较短的时间内改善湖泊水质;其次是通过的动力,使水体由静变动,激活水体,增加了水体的增强水体交换能力,提高湖流流速和水体复氧能力,复氧能力,从而加强水体的自净能力。。目前,有效提高了水体本身的自净能力;再次是可以在一
第1期王、莹等:内陆湖泊富营养化内源污染治理工程对比研究23定程度上净化底泥,减少底泥因缺氧引起营养盐分吸收和水质净化能力,发现1O种水生植物对氮、磷溶出的可能性;清水稀释和冲刷可降低藻生物量,有去除率范围分别为36.3~91.8j,6和23.2~效抑制水华现象的发生。94.0%。生态引水工程对改善湖泊水质具有重大的意水葫芦是水生植物治理修复湖泊工程中应用较义,但其局限性也十分明显。(1)对于长距离的生态广的植物,也是目前为止研究最早最深入的一种水引水工程,需要修建大量的输水设施和生态防护设生植物[4。水葫芦对不同浓度的污水具有很强的施,引水成本较高;(2)引水如果仅用作环保治理,将净化能力,在自然状态下,水葫芦可在3O天内去除给经济实力较弱、水资源量匮乏的地区带来较大压669/6~9O9/6、7O9/6~85、55%~60的CODcr、力;(3)生态引水工程受限于水源的选取,水质和水TN和TP[。;在24h内每1kg水葫芦能从污泥中量将直接关系到治理的成效,如在玄武湖调水中,由除去铬0.76mg、铅0.176mg、汞0.150mg、银于引水工程中营养盐和有机污染物输入量过大,反0.65mg、钴0.57mg、锶0.54mg[。美国佛罗里而导致高锰酸钾指数、总磷和总氮的浓度升高I4。-;达州、马萨诸塞州、德克萨斯州在污水处理系统通过(4)冲刷将污染物从湖泊输出,对湖泊下游造成一定种植水葫芦去除污染物取得了较好的效果,BOD的的污染压力;(5)湖泊的面积和形态特点不一,存在去处效率在37%~919/5之间]。在国内,胡长伟湖泊形态特点导致引水上的“短路”,使得引水和湖等胡对外港河引种水葫芦后的水质进行监测分析,水难以完全均匀混合,造成引水作用的下降,如西湖经过5个月的初步治理,透明度从40cm提高到了调水工程中,由于湖中有白堤、苏堤的阻挡,岳湖、北120cm,COD下降了7O.4,SS、TN和NH3一N分里湖成了换水的死角,降低了引水工程对西湖水质别下降了39.69/6、49.7%和21.8;2011年昆明采的改善作用[3q;(6)如果没有充足的水量持续引入,取水葫芦控制型圈养及资源化利用措施对滇池进行将导致引水工程治理效果不能持续。治理,滇池草海的透明度由0.6m增至1m。昆明理工大学环境科学与工程学院对昆明市海埂公园内3水生植物修复治理工程一封闭水域种植紫根水葫芦的水质进行跟踪监测,水生植物修复治理工程是利用特定的水生物种结果显示,水葫芦种植区域内的总氮含量从5.60对水体中的污染物进行吸收、富集、降解、转移的一mg·L降至2.02mg·L_。,去除率为63.93;总种方法技术,其关键在于削减湖泊水体中的氮、磷、磷含量从0.88mg·L降至0.13mg·L一,去除率有机碳及其他污染物质的负荷[3,是去除湖泊中为85.23%。的污染物的根本方法。目前,利用水生植物来治理3.2水生植物修复治理湖泊的优点和局限性和修复湖泊已成为湖泊富营养化控制技术中发展最水生植物修复技术与传统的物理化学技术相比快的一种方法_4。具有如下优点:(1)工程造价和运行成本较低,水生3.1水生植物治理湖泊国内外应用现状植物修复可以在现场进行,可较大程度减少工程建利用水生植物治理湖泊属于生态工程方法,目设费及运输费;(2)管理维护技术简单便捷;(3)水生前相关的理论研究和实践都取得了较好的成果。植物可以改善湖泊区域和周边环境的生态景观;(4)Zimmels等利用水葫芦和水浮莲对城市污水进水生植物在得到有效控制的情况下,对环境影响较行净化试点研究,发现2.5~4天后城市污水中的小,形成二次污染的情况较低;(5)水生植物治理湖COD由460mg·L降至100mg·L。。。Zayed泊能实现水体营养平衡,改善水体的自净能力。等幻研究了浮萍对废水中微量元素的积累,结果表但水生植物修复治理湖泊技术仍存在一些局限性:明浮萍对Cd、Se和Cu有良好累积效果。葛滢(1)修复周期较长,见效慢,并且受季节气候变化的等5]研究了不同富营养化程度下水生植物的净化影响较大;(2)水生植物修复湖泊水体的能力受到湖能力,发现对于重度富营养化水体,空心菜的净化效泊污染情况的影响,同时还受到水生植物自身生长果最好,凤眼莲和鸭跖草次之,灯心草和水芹菜也有过程和本身特性的影响;(3)如果不能有效地控制水一定效果;对于轻度富营养化水体,鸭跖草、喜旱莲生植物的生长,某些繁殖能力极强的水生植物将会子草最好,凤眼莲、空心菜均较好。金树权等研成为优势物种,抑制其他生物的生长,降低物种多样究了美人蕉、凤眼莲、水芹等10种水生植物的氮磷性,破坏水生生态系统;(4)如果水生植物大面积覆
24地球与环境盖水面,将会降低光线穿透水体的能力,影响水底植泊污染物来看,底泥疏浚和水生植物修复都有较好物的生长,同时降低水体的含氧量;(5)水生植物死的效果,但深水湖泊很难实施底泥疏浚;三种方案的亡后如果得不到及时打捞,水生植物死亡腐烂分解实施均存在一定程度的有利和不利环境影响,并且过程中将释放氮、磷等污染物质,导致湖泊水体的二其实施均存在不同的制约性因素。总体上,底泥疏次污染;(6)当湖泊水体中污染物和营养盐浓度降低浚工程和生态引水工程前期投资均比较大,受财力后,由于水生植物生长所需的氮、磷营养元素的减的制约较大,同时,生态引水工程还受制于水源区的少,其生长将受到限制,从而降低其修复的能力;(7)水质和水量,如果没有合适的供水区,生态引水很难水生植物打捞后如果得不到很好的后续处理或综合实施;水生植物修复工程主要受植物生长季节和生利用,其腐烂分解,将会发黑发臭,滋养蚊蝇,同时还长规律的制约,其成本较低,实施起来相对比较容可能造成其他水体的污染。易。鉴于三种治理工程的特点,富营养化治理应根据湖泊所在位置、湖泊的特征、财力等选择合适的治4三种湖泊内源污染治理措施的比较理方案,有条件的湖泊可以充分发挥各治理措施的分析优势,将三种治理工程措施综合运用于湖泊富营养综上分析,底泥疏浚、生态引水和水生植物修复化的治理,达到既能迅速的改善湖泊水环境质量,又是去除湖泊内源污染物的有效工程措施,三种治理可以从根本上去除湖?白中污染物的量,提高湖泊的技术各具优点和局限性。表4从投人成本、施工周自净能力。期、治理成效、对环境的有利和不利影响,以及限制5底泥疏浚、生态引水和水生植物修性因素等方面对三种治理工程进行了比较分析。复工程结合由表4对比分析可见,从投入成本来看,水生植物修复工程前期投入较小,具有较明显的优势;从改底泥疏浚、生态引水和水生植物修复各有优缺善湖泊水质来看,生态引水工程则能起到立竿见影点,单一使用某种方法治理湖泊都存在着明显的局的效果,水生植物修复则比较慢;而从根本上去除湖限性,将三者有机结合,形成优势互补,有利于加快表4底泥疏浚、生态引水和水生植物修复工程的比较Table4Thecomparisonofsedimentdredgingengineering-theecologicalwaterdiversionprojectandaquaticphytoremediationengineering
第1期王莹等:内陆湖泊富营养化内源污染治理工程对比研究25改善受污湖泊水体环境。以滇池水环境改善为例,水环境质量均有一定的成效,只要克服各治理工程对底泥疏浚、生态引水和水生植物修复三种工程措的制约性因素,可以同时实施。对于类似于滇池的施的治理效果和结合途径进行探讨。大型富营养化浅水湖泊的治理,在充分考虑投资成近2O年来,滇池水质恶化,生态功能衰退,水生本、污染状况、地理学条件和水力学条件等因素下可植物面积锐减,生物多样性受到了严重破环,滇池草选择相应的治理措施进行综合性治理。以滇池为海水质为劣V类,外海水质在V类和劣V类之间波例,三种治理措施可以通过3种主要途径结合:局部动。鉴于此,昆明市在对滇池实施截污、外源控制等底泥疏浚、局部生态调水与局部植物修复相结合;局外部治理措施的基础上实施完成了滇池底泥疏浚一部范围底泥疏浚、短期生态调水与长期植物修复相期和二期工程,正进行三期底泥疏浚工程;2008年结合;大区域底泥疏浚、长期生态调水与长期局部植启动了“牛栏江一滇池引水工程”,对滇池进行生态物修复相结合。补水;2011年昆明市又采取水葫芦控制型圈养及资(1)局部底泥疏浚、局部生态调水与局部植物修源化利用措施,通过水生植物修复对滇池进行治理。复相结合滇池第二期底泥疏浚结果显示,水体和底泥的在滇池治理前期,以局部底泥疏浚、局部生态调理化性质在疏挖后均有一定的改善。相比未疏挖水为主,可在滇池草海、外海人湖河口、外海东部、北区,草海南部疏挖区水体浊度平均低5FTU,透明度部等沉积物污染较为严重、水体污染物浓度较高的平均高11.5cm;水体电导率低5~13s·m一,DO、区域优先进行底泥疏浚,可在水动力较强、人湖河流pH等指标没有明显变化;各疏挖区水和间隙水中较多的晖湾片区、滇池南、海口西等进行生态调水。不同形态氮磷含量基本低于未疏挖区,而重金属及经底泥疏浚、生态调水综合治理后,该部分湖泊水质砷在水中均未检出;各疏挖区底泥中污染物含量明显环境将得到显著改善,随后在此区域引入水生植物低于未疏挖区,经估算疏挖工程共去除TN11500t,(水葫芦、浮萍等)进行植物修复,规范养殖,按期打TP5432t,Pb458.7t,Cu439.8t,Znl030.5t,Cd5.3t,捞。该方法适用于靠近人类生活区急需短期内改善Cr365.7t,As85.9t;疏挖区浮游藻类生物量有所增湖泊环境的区域。加,但生物多样性总体处于极低水平。(2)局部范围底泥疏浚、短期生态调水与长期植通过对水葫芦圈养种植周期内8个月的连续跟物修复相结合踪分析,结果表明,草海水域水体的透明度和溶解氧目前,滇池水环境质量还十分恶劣,虽然已对湖分别由初始的38.13±9.01cm和3.54±1.O3泊采取环湖截污等多种措施以减少入湖污染物,但mg·L升至67.86±11.90cm和6.75-一l-1.09受资金投入及治理效果的限制,在短期内完全切断mg·L一;水葫芦对水体中不同形态磷的净化效果明湖泊的外源污染是不可能的。同时,由于水生植物显,总磷、可溶性总磷和正磷酸盐的去除率分别达到生长缓慢,净化能力较弱,在治理初期不能够满足湖84.O9、94.12和98.0O;而对水体中不同形态体净化要求,因此在改善湖泊初期应以局部底泥疏氮的净化效果不明显,这可能与部分水葫芦腐烂分浚为主,以短期生态调水为辅。对于滇池而言,可在解导致。草海、外海人湖河口等沉积物污染较为严重、水体污“牛栏江一滇池补水工程”每年对滇池的补水量染物浓度都较高且河流分布较广的区域优先实施局达到6×i0。m。,补水工程全长115.84km,工期4部底泥疏挖工程和短期生态调水,其中短期生态调年、工程总投资76.05亿元。由于引水工程目前还水主要用于防止底泥疏浚过程中产生的二次污染。未正式向滇池供水,对滇池的水质改善只能通过水经局部底泥疏浚和短期生态调水工程实施后,部分质模型推导。罗家翠等[5以近年来牛栏江水源地湖泊区域的水质环境改善,达到植物修复所需的基多年平均水质浓度(CODMn=1.71mg·L_。,TP本条件,此时再施以长期植物修复工程,从而逐步恢一0.055mg·L一,TN一0.75mg·L)为引水人复湖泊生态功能,加强水体自净能力。湖水质,模拟得到2020年滇池外海经引水后平均水(3)大区域底泥疏浚、长期生态调水与长期局部质浓度TP为0.10mg·L一、TN为1.45mg·L一,植物修复相结合水质能够得到较好的改善。大区域底泥疏浚可大规模减少湖泊的潜在内源三种治理工程在实施上相不影响,对改善湖泊污染,为水质的改善创造条件;长期的生态调水,增
26地球与环境加了湖泊水量、稀释污水,激活水流,使其溶氧增加,上做进一步的研究。同时可能增加水体生物的多样性,可以使水质有很2)生态引水工程的优点和不足显而易见,对于大改善;这两种方法的结合可以较大程度的改善湖生态引水工程,首先要加强长距离、高扬程输水工程泊水质环境,但其存在一定的局限性,如由于湖泊面技术的研发,减少建设成本,同时应结合当地水资源积较大,可能由于工程条件不允许,存在很多区域难现状和经济实力规划好引水的近期和中长期用途,以疏浚,或是难以实现全湖的整体换水,存在部分实现社会、经济和环境效益的最大化。其次,要加强“死水区”。该部分区域,就应加以长期的植物修复,湖泊水流动力学的研究,利用导流工程等措施改善通过对这些区域长期的局部的植物修复,使其水质引入水与湖水难以混合的问题,克服死水现象;最得到改善。后,要加强生态引水工程的管理。3)水生植物修复技术是一种很有发展前景的修6结语与展望复技术。但水生植物修复技术目前还有很多问题亟富营养化湖泊的治理是一项具体而综合的生态待解决。首先加强水生植物净化污染水体机理的研环境治理工程。在外源污染得到有效控制的情况究;其次加强人工复合生态系统的开发,利用不同水下,内源污染的治理显得尤为重要。底泥疏浚工程、生植物在时间和空间上的差异来减小净化的不稳定生态引水工程和水生植物修复湖泊工程都适用于湖性,并加强多种修复技术联合应用的研究;最后加强泊的富营养化治理,能有效控制湖泊内源污染。水生植物资源化利用的研究。1)底泥疏浚工程作为湖泊内源污染治理的一种4)加强底泥疏浚工程、生态引水工程和水生植重要手段,但是目前底泥疏浚工程技术仍存在很多复工程结合途径的研究,充分发挥各种工程优的局限性,如何有效地避免底泥疏浚技术的局限性势,弥补各自局限性,同时,加强生态风险评价指标是今后技术发展的关键。对于底泥疏浚工程,应在体系的建设,确保工程能够有效治理湖泊内源污染。污染内源的确定、疏浚设备的配置、污染底泥的处理参考文献[1]潘红波.湖泊富营养化问题及其防治浅议[J1.环境科技,2011,24(Z1):123—126.[2]孙亚敏,董曼玲,汪家权.内源污染对湖泊富营养化的作用及对策[J].合肥工业大学学报(自然科学版),2000,23(2):21O~213.[31木佳.我国湖泊治理资金已超过2O亿.中华工商时报.2009—10—14.[43李婷,贾振兴.湖泊污染与整治现状分析[j]。科技情报开发与经济,2010,20(18):l81—182.[5]王小雨,冯江,胡明忠.湖泊富营养化治理的底泥疏浚工程[J].环境保护,2003,(2):22—23.[6]ZhongJC,YouBS,FanCX,etal。InfluenceofsedimentdredgingOnchemicalformsandreleaseofphosphorus[J].Pedosphere,2008,18(1):34—44.[71孙傅,曾思育,陈吉宁.富营养化湖泊底泥污染控制技术评估[J].环境污染治理技术与设备,2003,4(8):61—64.[8]钟继承,范成新.底泥疏浚效果及环境效应研究进展[J].湖泊科学,2007,19(1):1—1O.[9]DunstRC.SedimentproblemsandlakerestorationinWiscosin[J].EnvironmentInternational,1982,7(2):87—92.[10]USEPA1981,EPA一600/3—81—013,Sedimentremovalasfllakerestorationtechnique[R].[11]td,雨.底泥疏浚和引水工程对小型浅水城市富营养化湖泊的生态效应[D].长春:东北师范大学,2008.[121SebetichMJ,FerrieroN.Lakerestorationbysedimentdredging[J].Verh.Internat.Verein.Limno1.,1997,26(2):776——781.[13]陈荷生,张永健.太湖重污染底泥的生态疏浚[J].水资源研究,2004,25(4):29~32.[14]郑金秀,胡春华,彭祺,等.底泥生态疏浚研究概况[J].环境科学与技术,2007,30(4):111—114.[15]柳惠青.湖泊污染内源治理中的环保疏浚[J].水运工程,2000,(11):21—27.[16]颜昌宙,范成新,杨建华,等.湖泊底泥环保疏浚技术研究展望口].环境污染与防治,2004,26(3):189—192.[17]吴芝瑛,虞左明,盛海燕,等.杭州西湖底泥疏浚工程的生态效应口].湖泊科学,2008,20(3):277—284.[181张景钰,方江华.关于太湖污染底泥生态疏浚工程的探讨[J].西部探矿工程,2005,17(2):213—215.
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28地球与环境2013薤ComparativeStudyofTreatmentProjectforInternalSourcePollutionofInlandLakeEutr0phicatiOnWANGYing,WANGDao—wei,LIHui,ZHAOShi—rain一,LIZhao—xin,PANXue-jun(1.FacultyofEnvironmentScienceandEngineering.KunmingUniversityofScienceandTechnology,Kunming650500,China;2.KunmingEnvironmentalMonitoringCenter,Kunming650228,China)Abstract:Lakeeutrophicationisaseriousenvironmentalproblem.Chinaiscarryingoutresearchoneutrophicationanditscom—prehensivetreatmentatpresent.Theeffectsofthreetypicalinlandlakeinternalsourcepollutiontreatmentprojects,suchassedimentdredgingengineering,ecologicaldiversionprojectandaquaticphytoremediation,wereanalyzedinthispaper.Theop—eratingstatusofthesethreemethodsbothathomeandabroad,andtheirmeritsanddemeritsintreatinglakepollutionwereil—lustrated.Simultaneously,theauthorspointedOUtthatthereart~aitationswhenonekindofmethodisusedaloneinsolvingtheproblemofeutrophication.Onthisbasis,takingthewaterqualitycontrolprojectoftheDianchiLakeforexample,thetreatmenteffectandthecombineduseofthethreeengineeringprojectswereinvestigated.Keywords:Lake;internalsourcepollution;sedimentdredging;diversionproject;phytoremediation'
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