全封閉圍隔對滇池藍藻的阻隔效果分析

范麥妮，楊逢樂，李　杰

(云南省環境科學研究院，云南 昆明 650034)

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全封閉圍隔對滇池藍藻的阻隔效果分析

范麥妮，楊逢樂，李杰

(云南省環境科學研究院，云南 昆明 650034)

摘要：云南省環境科學研究院建設全封閉圍隔工程控制藍藻水華災害。全封閉圍隔對藍藻的阻隔效果較好：在78.13%的時間里，風力較弱(1級和2級風)的情況下，全封閉圍隔可完全阻隔藍藻，阻擋和導流藍藻效果顯著；在93.78%的時間里(1、2、3級風)，全封閉圍隔可阻隔絕大多數藍藻，其攔擋和導流效果仍然較好；但在極端惡劣天氣，如大風浪(4級風以上)的情況下圍隔受風生流影響出現下沉現象，其阻隔和導流藍藻的功能部分喪失。

關鍵詞：全封閉圍隔；藍藻控制；阻隔效果；滇池

藍藻水華是富營養化湖泊常見的環境災害。水華引起溶解氧耗竭、透明度降低，導致湖泊水質惡化、加速湖泊老化；釋放藻毒素，引起水生生物大量死亡，降低水體生物多樣性：從而使湖泊生態功能和水功能遭受破壞[1-3]。

滇池藍藻水華暴發已呈周年性趨勢，位于西南盛行風下風向的滇池北岸近岸水域更是水華重災區[4-5]。滇池北岸近岸水域地處海埂公園、西山索道一帶水域，是昆明國家旅游度假區中重要的“黃金水域”，也是國內外觀光游客了解滇池的重要窗口，對昆明城市形象有著十分重要的影響。該區域的藍藻水華災害控制是滇池水體景觀改善和水環境質量提高的重要工作內容。

1工程概況

2012年6月，云南省環境科學研究院在滇池北岸近岸水域實施藍藻水華災害控制應急工程，建設全封閉圍隔阻隔來自大湖面的漂浮藍藻。全封閉圍隔具有阻隔圍隔內外湖流和波浪的功能，防止圍隔內外的水流交換、阻止圍隔外漂浮藍藻隨波浪翻入圍隔內近岸水域，屬控制藍藻災害的應急性、非永久性工程。

全封閉圍隔建于滇池北岸海埂大堤以南近岸水域，北緯24°57'49"，東經102°38'54"。圍隔全長1200m，東端與草海連通外海船閘口處相連接，西端與龍門村藻水分離站岸線平行。圍隔設置方向為西南方向，與滇池主導風向一致，在風力作用下將攔擋于圍隔外側的藍藻導流至東北側的船閘口，在船閘口利用現有固定式藍藻抽吸站高效快速清除藍藻。

2對藍藻的阻隔效果分析

2012年7月26日—2013年2月19日的滇池海埂氣象站日平均風級和風速記錄顯示，滇池北岸日平均最低風級1級，日平均最高風級4級，日平均風級2級；日平均最低風速0.3m/s，日平均最高風速7.2 m/s，日平均風速為2.08m/s；風向以南風、西南風為主。其中，0級風未出現，1級風出現頻率為47.66%，2級風出現頻率為30.47%，3級風出現頻率為15.63%，4級風及以上出現頻率為6.24%。因此，滇池北岸盛行風向多為西南風；風級主要是1、2級風，3級風出現頻率較少，4級風及以上風級出現頻率極低。

表1　示范區風級出現頻率表

課題組對不同風力條件下圍隔對藍藻的攔擋和導流效果進行了觀測。

2.11級風下圍隔對藍藻的攔擋和導流效果

以2012年9月18日的觀測記錄為例。當日氣象觀測站記錄風速為0.4m/s，風力為1級，風向為西南風。示范區現場湖面平靜，幾乎不產生波浪。2012年9月18日拍攝的現場照片顯示，藍藻明顯聚集于圍隔外側，圍隔內外藍藻濃度對比明顯。東北角和西北角沿岸處，圍隔內藍藻聚集明顯低于圍隔外，圍隔對藍藻的導流效果顯著。項目組觀測結果顯示，當風級為1級時，風力較弱，湖面平靜，幾乎不產生波浪。在波浪作用極弱的情況下，圍隔外藍藻不易在浪的攜帶下跨越圍隔，全封閉圍隔實現對外圍藍藻的完全攔擋。由于風浪較弱，全封閉圍隔以西南風為動力的藍藻導流作用相對也會減弱，但導流效果依然明顯。

根據氣象統計資料，滇池北岸1級風出現頻率為47.66%，即，在47.66%的時間里，全封閉圍隔可完全攔擋來自大湖面的藍藻，并將其導流至沿岸。全封閉圍隔對外圍藍藻的攔擋導流效果十分明顯。

2.22級風下圍隔對藍藻的攔擋和導流效果

以2012年7月31日的觀測記錄為例。當日氣象觀測站記錄風速為2.2m/s，風力為2級，風向為西南風。湖面出現風浪，但浪高較小，風浪作用較弱。2012年7月31日拍攝的現場照片顯示，藍藻明顯聚集于圍隔外圍水域。東北角和西北角的圍隔處，圍隔外藍藻的密度明顯高于圍隔內。項目組觀測結果顯示，當風級為2級時，風力略加強，湖面出現輕微波浪，但波浪作用較小，不易將藍藻攜裹進入圍隔內水域，全封閉圍隔基本實現對外圍藍藻的攔擋。由于風浪作用加強，全封閉圍隔對外圍藍藻的導流作用也相應加強，導流效果顯著。

根據氣象統計資料，滇池北岸2級風出現頻率為30.47%，即，在30.47%的時間里，全封閉圍隔可完全攔擋來自大湖面的藍藻，并將其導流至沿岸。全封閉圍隔對外圍藍藻的攔擋導流效果十分明顯。

2.33級風下圍隔內外攔擋、導流效果

以2012年11月8日的觀測記錄為例。當日氣象觀測站記錄風速為5.4m/s，風力為3級，風向為西南風。湖面出現波浪，且波浪較為明顯。2012年11月8日拍攝的現場照片顯示，圍隔外圍水域藍藻濃度較高，且明顯高于圍隔內水域。東北角和西北角的圍隔處，圍隔外藍藻的密度明顯高于圍隔內。項目組觀測結果顯示，當風級為3級時，風力較強，湖面出現明顯波浪，且波浪作用較強，受風生流影響，圍隔局部區段短時出現下沉現象，導致少量藍藻進入圍隔內水域。由于風浪作用加強，全封閉圍隔對外圍藍藻的導流作用也相應加強，導流效果加強。

根據氣象統計資料，滇池北岸3級風出現頻率為15.63%，即，在15.63%的時間里，全封閉圍隔可將絕大多數藍藻阻隔于示范區外圍，并將其導流至沿岸；但出現藍藻進入示范區的現象，全封閉圍隔對外圍藍藻的攔擋導流效果有所減弱。

2.44級風及以上風級圍隔內外攔擋、導流效果

以2013年2月8日的觀測記錄為例。當日氣象觀測站記錄風速為6.7m/s，風力為4級，風向為西風。湖面波浪較大。2013年2月8日拍攝的現場照片顯示，圍隔外圍水域藍藻可以在波浪的攜裹作用下進入示范區，全封閉圍隔對藍藻的阻隔較差。但在較強的風浪作用下，大量藍藻被導流至東北角和西北角，圍隔對藍藻的導流作用極強。項目組觀測結果顯示，當風級大于4級時，風力較強，湖面出現較大波浪，且波浪作用極強。圍隔受風生流影響，出現部分下沉現象，其阻隔和導流藍藻的功能部分喪失，堆積在圍隔外圍的高濃度藻漿部分進入示范區，示范區水質受到較大影響。

根據氣象統計資料，滇池北岸4級及以上風級出現頻率為6.24%，即在6.24%的時間里，全封閉圍隔阻隔和導流藍藻的功能部分喪失。通過長期觀察，即使在4級及以上風級出現的情況下，風浪也難以躍過圍隔進入示范區，示范內外水體的交換主要是風生流導致圍隔下沉所致。

3結論及存在問題

在風力為1、2級的情況下，風力較弱，示范區現場湖面平靜，波浪較小。在波浪作用極弱的情況下，圍隔外藍藻不易在波浪的攜帶下跨越圍隔，進入示范區水體，全封閉圍隔實現對外圍藍藻的完全攔擋。以西南風為動力的全封閉圍隔的藍藻導流功能可穩定發揮作用，導流效果明顯。3級風時，風浪作用加強，圍隔局部區段短時出現下沉現象，絕大多數藍藻雖被全封閉圍隔阻隔于示范區外圍，但仍有少部分藍藻進入示范區。在大風浪情況下，尤其是4級以上風級情況下，圍隔受風生流影響出現下沉現象，其阻隔和導流藍藻的功能部分喪失。

因此，在78.13%的時間里，風力較弱(1級和2級風)的情況下，全封閉圍隔可完全阻隔藍藻，阻擋和導流藍藻效果顯著。在93.78%的時間里(1、2、3級風)，全封閉圍隔可阻隔絕大多數藍藻，其攔擋和導流效果仍然較好。但是在極端惡劣天氣，如大風浪(4級風以上)的情況下，圍隔受風生流影響出現下沉現象，其阻隔和導流藍藻的功能部分喪失，堆積在圍隔外圍的高濃度藻漿部分進入示范區，對示范區水質影響較大。由此可知，加強圍隔的抗風浪能力是全封閉圍隔阻擋和導流藍藻成敗的關鍵所在。

參考文獻：

[1]Rodhe，W.Crystallization of eutrophication concepts in North Europe. In: Eutrophication，Causes，Consequences，Correctives [J]. National Academy of Sciences,1969：50-64.

[2]趙天琦,宋福強.藍藻水華及其所產生藻類毒素的研究進展[J].生物技術世界.2015(6),28-32.

[3]孔繁翔.湖泊富營養化治理與藍藻水華控制[J].江蘇科技信息,2007(9),4-11.

[4]穆祥艷,黃慧,張發杰.藍藻水華防治技術研究綜述[J].環境工程,2013(S1),83-85.

[5]郭懷成,王心宇,伊璇.基于滇池水生態系統演替的富營養化控制策略[J].地理研究,2013(6),998-1006.

Effect of Enclosed Enclosure in Controlling the Water Bloom in Dianchi Lake

FAN Mai-ni1, YANG Feng-le1, LI Jie1

(Yunnan Institute of Environmental Science, Kunming Yunnan 650034 ,China)

Abstract：The enclosed enclosure was experimented to control the water bloom in Dianchi Lake. The effect of the enclosure was excellent in general. The water bloom was completely isolated by the enclosure when wind force scale was measured in 1or 2 level that occurrence frequency was about 78.13%. The bloom was mostly isolated when wind force scale were 1, 2 and 3 levels in the occurrence frequency of 93.78%. However, the enclosure partially lost its function in the extremely bad weather, especially in or above 4 level wind.

Key words：enclosed enclosure; blue algae control; enclosure effect; Dianchi Lake

中圖分類號：X52

文獻標志碼：A

文章編號：1673-9655(2016)01-0031-04

作者簡介：范麥妮(1983-)，女，碩士，工程師，研究方向：環境污染控制。

基金項目：云南省科學技術廳社會發展科技計劃-社會事業發展項目：富營養化水體藍藻資源化利用關鍵技術研究與應用(2012CA017)。

收稿日期：2015-09-11