24 日,在第十六届中国科协年会《生态环境保护与绿色发展研讨会》上,滇池治理成为学者、专家们关注的焦点。针对近年来滇池水葫芦种植的成效,江苏省农业 科学院院长、研究员严少华表示,经过几年的试验表明,在滇池,1平方米的水葫芦,每年可带走水体氮200克,使200立方米富营养化水氮浓度下降 1mg/L,是富营养化水体修复的优选物种。
水葫芦:
江苏省农业科学院院长、研究员严少华:
修复富营养化水体 水葫芦经济有效
关键词:滇池草海容量2500万立方米,每年排水总量超过1亿立方米,相当于4个容积的草海水体总量。根据2011年氮磷平衡分析,按草海 入湖水量、浓度和西园隧道出水量与其浓度计算,草海共削减氮1052.96吨,磷77.16吨,生长水葫芦33.3万吨,水葫芦带走氮552.8吨和磷 50.0吨,分别占湖体削减总量的52.5%和64.8%。
优势:水葫芦适宜能力强、繁殖迅速,国内早期引入后主要用来作饲料;但因其富集氮磷等污染物能力强,20世纪70年代后,水葫芦用于污染水体净化研究成为热点,众多环境学者研究结果一致证实其净化水体能力。
从2011年开始,滇池开始进行规模化控养水葫芦,以修复富营养化的水体。如今,水葫芦对滇池水质的改善是否起到了作用?昨天,江苏省农业科学院院长、研究员严少华给出了明确的答复。 此外,根据试验性工程水质监测数据,草海12平方公里湖体,年平均4000亩水葫芦使每年1亿立方米入湖污水的总氮浓度从入湖河口的13mg/L下降至西 苑隧道排水口的3mg/L左右,氮浓度降低幅度达10mg/L,下降了76.9%;总磷从0.84mg/L降低到0.25mg/L,下降了70.2%。 “在湖泊富营养化治理中实践中尚未见如此大面积、如此显著水质改善效果的工程化生物修复技术应用。”
严少华表示,水葫芦大规模应用在生物修复工程中仍面临一定的瓶颈问题。水葫芦很容易在生长水域泛滥,如不能有效控制,存在影响水生生态安全的隐患。还存在生物量高、及时打捞难度大,以及含水量高、处置脱水成本高、后续利用经济效益低的问题。
为此,江苏省农业科学院研究团队建立了“种—收—用”全程一体化工程技术体系,实现了水葫芦打捞、处置和利用的高效率低成本,在水体污染治理和富营养化水体修复应用方面,取得重要进展。
“太湖、滇池水葫芦控养治污工程实践表明,大水面水葫芦控养是安全可控的,并未发生公众所担心的水葫芦逃逸泛滥问题。”严少华表示,“滇池 水葫芦治理污染试验性工程”实施三年,累计生产、收获水葫芦100多万吨,在草海建设日处理水葫芦3000吨的专用生产线,实现了种养水葫芦及时收获、处 置、利用的目标。
此外,水葫芦治污具有经济可行性,处理低浓度污水,水葫芦治污在技术经济指标上具有较强的优势。以太湖地区为例,污水厂排放标准从一级B提 升至一级A,日处理每吨污水升级改造投资费用约增加600—800元,运行处理费用增加0.25—0.348元;而采用水葫芦治理富营养化水体,达到相同 的脱氮除磷目标,折合日处理氮磷含量相同的每立方污水需投入(控制种养、收获、处置、利用工程及装备)约154元,生产成本为0.164元。采用水葫芦治 污消减等量氮磷的建设改造投资节省四分之三,处理费用节省二分之一。
滇池蓝藻:
无锡市水利局高级工程师朱喜:
微生物除藻抑藻是今后发展方向
关键词: 削减蓝藻数量方法有两类。一个是通过打捞和清除蓝藻、调水、清淤等,直接削减蓝藻数量。另外一种方法则是生态修复,即通过微生物、植物、动物直接消除蓝 藻。常用的生物除藻方法为大规模放养紫根水葫芦除藻。紫根水葫芦是目前发现的可直接除藻作用的植物,放养紫根水葫芦的封闭水体能保持2年或更长时间蓝藻不 爆发。
优势:近10年来,草海蓝藻爆发程度不严重或几乎不爆发,原因为蓝藻种源密度低,蓝藻生长繁殖慢,藻密度低。1998年后清淤清除底泥中蓝藻种源使蓝藻种源的密度降至很低。近几年大量种植水葫芦抑制了蓝藻生长繁殖。
针对滇池蓝藻爆发的问题,无锡市水利局高级工程师朱喜在《生态环境保护与绿色发展研讨会》上表示,近年来,随着滇池治理力度的不断加大,滇 池水域藻密度降低,蓝藻爆发程度减轻。但清除蓝藻爆发,还应要科学分析外海和草海的不同治理重点,5大类工程技术措施进行合理配套。
朱喜表示,20世纪80年代,滇池即进入富营养化,20世纪90年代后期起几乎年年发生蓝藻爆发,成为全国蓝藻严重爆发的3大湖泊(太湖、 巢湖、滇池)之一。1999年~2002年蓝藻爆发程度达到最高峰,严重爆发水域的面积达到20km2,湖水成为绿油漆状,厚度几十厘米,昆明市第三自来 水厂被迫停产。 在滇池水域的藻类中蓝藻占明显优势。另外,束丝藻和鱼腥藻也有相当比例,蓝藻密度高和爆发严重的水域在外海偏北部。 滇池外海蓝藻爆发严重的原因,总体是由于蓝藻种源的大量存在和人为干预等因素造成蓝藻爆发。污染物大量入湖造成富营养化。此外,围垦、水动力条件变差、湿 地减少导致蓝藻种源在合适生境下快速生长繁殖,达到一定藻密度而蓝藻爆发。 朱喜表示,近年来,随着滇池治理力度的不断加大,滇池治理取得了阶段性的效果。入湖污染负荷减少和富营养化减轻,外海2008—2013年间水质上下波 动,均为劣Ⅴ类,草海由异常富营养改善为重富营养化,外海保持中度富营养。
此外,滇池水域藻密度降低,蓝藻爆发程度减轻,已见不到似绿油漆的高密度蓝藻浮在水面。滇池周围湿地增加,植被覆盖率增加,净化水体和抑藻 除藻能力增强。但目前,滇池富营养化在“三湖”(太湖、巢湖、滇池)中发生较早和发展较快,富营养程度在“三湖”中最重。“外海削减N、 P污染的速度很慢,有时停滞不前,蓝藻爆发仍然较为严重。”
朱喜建议,应总结治理“三湖”和全国湖泊蓝藻爆发和富营养化的经验教训提出治理滇池思路,把消除蓝藻爆发列入治理滇池目标。并制定能达到削减入湖污染负荷、控制藻密度和治理蓝藻爆发的治理措施。
“消除蓝藻爆发必须削减蓝藻数量与降低富营养化密切结合。”朱喜表示,人口密度高经济发达地区,如滇池,仅靠治理富营养化难以消除蓝藻爆发,治理蓝藻爆发明显更难于治理富营养化,这也说明仅依靠治理富营养化难以消除蓝藻爆发。
“削减蓝藻数量持续大于自然增殖量,蓝藻爆发程度会持续减轻直至消除。”朱喜认为,滇池1999年就开始打捞蓝藻,但未超过蓝藻自然增殖量,所以至前几年仍然是蓝藻爆发严重。
朱喜表示,牛栏江调水先进入外海北部的西北部,再向南,至南部湖口出水,带走较多蓝藻。所以,应在外海北部设置围隔使成为半封闭或相对封闭水域,可考虑滇池北部实施原位调水,不向金沙江输送蓝藻。
此外,鲢鳙鱼等动物滤食藻类也可抑制蓝藻,微生物除藻抑藻是今后发展方向。