封閉內湖水環境治理實例

通過向水體添加碳源，改變水體中的碳氮比，定向調節水體中的微生物群落，可有效降低水體的氨氮與亞硝酸鹽，保護水環境。本文以內湖綜合治理工程為例，通過歷時4個月的水質連續監測，分析內湖治理的作用及漁業增產效果，為同類湖泊治理提供參考。

一、概況

湖面面積約為30 000 米2，有效水深1.5～2 米。分為東湖和西湖兩個部分，西湖面積約為20 000米2，東湖面積約為10 000米2，通過橋底兩根內徑為0.5米的涵管相連。自然情況下東湖與西湖水體交流較少，平時以收集流域內雨水作為主要水源。

二、治理方案

我們在內湖治理上，總結了一套“格義技術”。這套技術主要是通過“三素分離”，利用生物技術從秸稈中分離半纖維素、纖維素和木質素，提取納米級全水溶的有機碳。這種有機碳源不僅可以補充有益菌及促進藻類生長，而且有助于提高魚類生長速度與餌料利用率。

本實驗中，將西湖作為實驗組，東湖作為對照組。設置8個采樣點。分別位于東湖的前段、中段與后段；西湖的前段、中前段、中段、中后段與后段。將有機碳用湖水混勻后，按照80～100克/畝的標準在湖面均勻潑灑。5月17日、5月24 日、6 月 3 日、6 月 21 日、7 月 5 日、7 月 19 日 、8 月2 日和8 月16 日先取水樣，然后進行潑灑。潑灑完成后，打開渦輪式增氧機充分攪動水體30 分鐘，使有機碳在湖內混合均勻。實驗中的水樣選取各個采樣點0.5米左右深處的亞表層水。每7天取一次水樣，取樣結束后將其放置于4℃保溫箱中保存，送至實驗室檢測。水質檢測指標包括溶氧、pH、氨氮、總磷、化學需氧量、亞硝酸鹽與葉綠素a含量。

三、結果

整個實驗期間內湖水溫22～34℃、pH 7.4～7.8、溶氧7.1～8.6毫克/升，基本水質狀況良好。

1.“格義技術”對內湖水體氨氮濃度的影響

由圖1可知，整個實驗期間，水體潑灑有機碳后，實驗組氨氮含量均小于1.0 毫克/升，沒有在高溫季節出現明顯的上升趨勢。

圖1 水體潑灑有機碳對內湖水體氨氮含量的影響

2.“格義技術”對內湖水體中亞硝酸鹽含量的影響

由圖2 可知，進入高溫季節8 月，對照組水體中亞硝酸鹽的含量急劇上升，潑灑有機碳的實驗組的亞硝酸鹽含量明顯低于對照組。

圖2 水體潑灑有機碳對內湖水體亞硝酸鹽含量的影響

3.“格義技術”對內湖水體中葉綠素a含量的影響

由圖3可知，潑灑有機碳的實驗組水體中葉綠素a 含量在高溫季節6－8 月均保持較低水平；然而，對照組水體中葉綠素a 含量在6－8 月出現明顯上升趨勢。

圖3 水體潑灑有機碳對內湖水體葉綠素a含量的影響

四、實驗小結

水體中葉綠素a含量越多，說明水體富營養化越嚴重，大于100 微克/升時說明水體已富營養化。本實驗中，潑灑有機碳的實驗組葉綠素a含量在7－8 月均低于100 微克/升。而對照組葉綠素a含量高于200 微克/升，表明對照組已出現富營養化。

本研究中，潑灑有機碳的實驗組氨氮、亞硝酸鹽等指標在高溫季節均低于對照組，同時穩定在一定范圍之內。而對照組的氨氮與亞硝酸鹽含量在高溫季節明顯上升，同時，葉綠素a含量急劇增加，存在暴發藍藻的風險；定期潑灑有機碳可以有效降低水體氮磷含量與水體中的葉綠素a 含量，減少水體富營養化的危險。

五、結論

2019 年5－9 月的水質監測結果顯示，定期潑灑有機碳對于封閉式河道治理有積極作用。整個實驗期間，實驗組湖水化學需氧量≤8毫克/升、氨氮低于1.0 毫克/升、亞硝酸鹽基本上低于0.08 毫克/升、總氮低于3.0 毫克/升、透明度60～120 厘米。尤其是6－8 月高溫季節，湖水各項指標波動較小，表明了定期潑灑有機碳對于湖水具有良好的處理效果，有助于維持內湖生態系統的穩定與菌藻平衡，水質已基本滿足地表Ⅳ類水質標準。