摘要:小微景觀水體環境容量小,自凈能力低,易出現水質渾濁、藻類爆發等現象。常見的治理技術包括物理治理技術、化學治理技術和生物修復技術。在實際治理過程中,應采用多技術聯用的綜合治理方法,才能實現改善水質、恢復生態平衡、美化水景的目標。
關鍵詞:小微景觀水體;治理技術;除藻
中圖分類號:X52 文獻標識碼:A 文章編號:2095-672X(2020)04-00-01
DOI:10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2020.04.047
Abstract:Micro landscape water is of small environment capacity and low selfpurification capacity, resulting in water turbidity and algae eruption.Common remediation techniques include physical,chemical and biological techniques.In the actual treatment process,the comprehensive treatment method of multi techniques should be used to achieve the goal of improving water quality, restoring ecological balance and beautifying waterscape.
Key words:Micro landscape water;Remediation techniques;Algae removal
1 小微景觀水體污染成因
小微景觀水體是指人工建造的,具有觀賞、娛樂、科普、生態等功能的小型池塘、湖泊,包括噴泉、庭院錦鯉池、小區水景池、公園人工湖等。目前,小微景觀水體大多底質硬化,環境容量小,水體流動性弱,水體自凈能力低,因此極易出現水質渾濁、透明度下降、藻類爆發等現象,嚴重時會造成水體黑臭,喪失景觀功能[1]。造成小微景觀水體污染的原因主要有以下幾點:
1.1 生活污水
小微景觀水體大多靠近居民生活區,若污水管網不完善,會導致部分生活污水流入水體,直接導致水體化學需氧量、生化需氧量、總氮、總磷等指標升高[2]。
1.2 面源污染
沉積在地表的塵土落葉垃圾、周邊綠地的肥料農藥等污染物質會隨雨水沖刷匯入水體,導致水體污染負荷增加、透明度下降。
1.3 水生動物的飼養
小微景觀水體通常飼養有金魚、錦鯉、龜等水生動物,投加的飼料會部分溶解于水,成為持續性污染源,水生動物排泄物也會沉積于水底,不斷向水體釋放污染物質。
1.4 設計缺陷
小微景觀水體大多未遵從自然生態理念開展設計和構建,護岸和池底硬化,水生生物種類稀少。有的水體設計了過濾循環系統,但濾材孔徑較大無法除去藻類;有的水體設計了生化處理系統,但處理效果欠佳。
1.5 藻類生長繁殖能力強
一般認為,當水體中總氮>0.2~0.3mg/L,總磷>0.01mg/L,五日生化需氧量>10mg/L,細菌總量達到105cfu/mL,葉綠素a>10 μg/L時就可能導致藻類爆發[3],小微景觀水體水質指標大多超出該限值,適宜藻類的生長繁殖。
2 治理技術
2.1 物理治理技術
2.1.1 補水換水
小微景觀水體自凈能力低,通過周期性補水換水可以稀釋有機物和營養鹽的濃度。錦鯉池及水景池補水換水頻率約7~14d/次,噴泉約3~7d/次。該方式實施簡便,但補水換水量大,必須保證有充足的潔凈水源。
2.1.2 增氧曝氣
利用瀑布、噴泉等方式形成自然跌水,利用葉輪式、推流式、射流式曝氣機增加水體溶解氧,促進上下層水體氧交換,從而使水體基本維持在好氧狀態。陳江[4]的研究表明,水動力循環復氧可以增強好氧微生物活性,快速削減總氮、總磷、葉綠素a、化學需氧量,同時抑制微囊藻、色球藻、魚腥藻等有害藻類生長,促進硅藻、隱藻等貧營養型藻類生長,從而抑制藍藻水華的發生。
2.1.3 過濾循環
小微景觀水體流動性弱,水體基本處于靜止狀態,利用過濾循環裝置可以提升水體流動能力,截留水體懸浮顆粒和藻類。周緒申[5]的研究表明,脫脂棉、快速濾紙、腈綸、海綿等材料形成的濾柱裝置可削減原水藻類密度和葉綠素a。值得注意的是,藻細胞大小約1~100μm,而濾材孔徑一般大于數十微米,過濾循環出水仍含有多種藻類。
2.2 化學治理技術
2.2.1 絮凝沉淀法
利用各種類型的絮凝劑,通過吸附架橋、沉淀物網捕等機理作用,使水中懸浮物和藻類聚集、絮凝、沉淀。常見的絮凝劑包括聚合氯化鋁、聚丙烯酰胺、硫酸鋁鉀、硅酸鹽系高效絮凝劑等。絮凝沉淀法具有工藝簡單、見效快的優點,但持續時間較短,絮體易在池底沉積,需定期清除沉積物。
2.2.2 氣浮法
氣浮法是利用微氣泡與水中懸浮物和藻類黏附,并隨氣泡浮升到水面,使用刮渣設備將水面漂浮物去除,可快速實現水質凈化。使用表面活性劑、混凝藥劑、浮選劑可顯著改善氣浮效果。
2.2.3 除藻劑法
采用各種類型的除藻劑破壞藻類細胞結構,阻斷藻類的生長繁殖。常用的除藻劑有硫酸銅、次氯酸鈉、三氯異氰尿酸、高錳酸鉀、過硫酸氫鉀、臭氧、植物提取液等。除藻劑法見效快,但維持效果時間較短,運行費用較高,在除藻的同時對其他水生動植物也存在毒性,一般僅限于應急使用。
2.3 生物生態治理技術
2.3.1 微生物修復法
微生物修復法主要通過增加促生劑,引入高效微生物,從而提高微生物降解污染物的能力,實現水質提升。日本EM 菌、美國Clear-Flo菌、美國Bio-Form菌、美國Biocleaner菌、澳大利亞TWC菌在國內外水環境治理中都取得良好效果。史順玉[6]從云南滇池分離得到的細菌DC23對微囊藻等藍藻有很強的溶解作用,除藻機理為直接接觸溶藻。
2.3.2 水生植物修復法
水生植物通過與藻類競爭營養、光能和生長空間,植物根系分泌化感物質等方式抑制藻細胞的生長。有研究成果表明,沉水植物占優勢的湖泊水質清澈,生態浮島種植水生植物可提升水體透明度,削減總氮總磷。常用的水生植物包括苦草、黑藻、伊樂藻、美人蕉、再力花、大薸等。
2.3.3 生物操縱法
生物操縱是利用食物鏈攝取原理,通過改變水體生物群落結構,增強種間相互作用,從而減少浮游植物生物量,恢復生態平衡。目前的實施途徑主要有兩種:放養大型植食性浮游動物,如平突船卵蚤、食藻蟲等;放養濾食性魚類和軟體動物,如鰱魚鳙魚、螺類貝類等。生物操縱法目前已應用于東湖、西溪濕地等多個水生態修復工程中,取得良好成效。
3 結論與建議
小微景觀水體的污染成因復雜,工況條件特殊,除藻工作難度大,在實際治理過程中,應遵從因地制宜、一水一策原則,采用多技術聯用的綜合治理方法,才能實現改善水質、恢復生態平衡、美化水景的目標。
參考文獻
[1]夏邦天,鄭廣宏,徐杭軍,等.城市景觀水體治理技術研究進展[J].環境科學與技術,2008(06):73-78.
[2]樊亮亮.城市河道黑臭水體污染治理技術探析[J].環境與發展,2018,30(06):62-63.
[3]李建政,任南琪.污染控制微生物生態學[M].哈爾濱:哈爾濱工業大學出版社,2005.
[4]陳江,汪麗,王東洲,等.水動力循環復氧控藻技術在城市景觀水體富營養化治理中的應用研究[J].安徽農業科學,2013(10):221-223+394.
[5]周緒申,李慧峰,羅陽,等.應用不同材料過濾去除海河藍藻水華研究[J].環境科技,2012(06):9-12.
[6]史順玉,劉永定,沈銀武.細菌溶藻的初步研究[J].水生生物學報,2004,28(2):219-221.
收稿日期:2020-02-03
基金項目:浙江同濟科技職業學院2019年度院級科研項目(TRC1902)
作者簡介:楊少杰(1992-),男,漢族,碩士研究生,研究方向為水環境治理設計及研發。