海口金牛湖南湖水生态修复工程:重构水生态系统 还一湖清水净流

2022-08-05 16:58:13 0 双良环境
海口金牛湖南湖水生态修复工程:重构水生态系统 还一湖清水净流

  金牛岭被誉为海口之肺,金牛湖位于金牛岭公园内是海口之肺的肺叶。金牛湖建于1992年,占地面积约19.8万m2,总库容103万m3,分南、北两湖,其中南湖面积约6万m2,平均水深2.0 m;南湖作为金牛湖的前置湖,接纳了90%以上的入湖污染,曾经是水葫芦肆意生长的污水塘,水质为劣V类。2016年5月铁汉生态联合中标海口市龙昆沟、东西湖、金牛湖等11个黑臭水体的治理项目,开始了金牛湖的综合治理之路。

  经现场深入调研,铁汉生态技术团队提出了“截污控源+生物调控+沉水生态系统构建+人工引导浮游动物控藻体系构建”的“中医疗法”对金牛湖南湖进行治理。工程完成2个月后,南湖实现全湖清澈见底,主要水质指标稳定达到地表V类,局部区域达地表III类,水体生态系统多样性提高2~3倍,水体自净能力大幅提升,雨后2-3天可自行恢复。

  修复前(水质劣V类、水体浑浊、透明度小于30 cm、底泥黑臭、局部区域藻类爆发)

  水生态系统建立2个月后(沉水植物覆盖度达75%,完成了藻型湖泊向草型湖泊的转变,水体清澈见底,水质稳定优于地表V类)

  底栖螺类、浮游动物生物量大幅提高,有效抑制藻华出现

  生态系统构建前,污染指标(特别是氨氮) 浓度高、波动大;生态系统稳定后污染负荷得到大量消减,氨氮维持在1 mg/L以下,溶解氧显著提高稳定保持在5 mg/L以上。

  一金牛湖南湖水生态修复工程难点分析

  金牛湖南湖有别于其他景观湖,在治理过程中技术团队碰到了诸多难题。

  1、金牛湖前身为废弃采石场,存在大量无泥和少泥区。如何选择沉水植物种类,针对不同底质情况采用有效种植方式是团队碰到的一大难题;

  2、金牛湖为污染型湖泊,接纳污水厂尾水,水体氨氮浓度高,底泥黑臭现象严重。如何对高氨氮水体进行净化解毒,如何进行底泥改良(部分区域需带水底改),是团队面临的又一难题;

  3、金牛湖为纳污水体,其汇水面积约306.71hm2,雨后有大量雨、污混合水进入,冲击大;在生态系统未成熟前,如何在雨后快速恢复水质也是技术团队需要考虑的难题;

  金牛湖主要排污口分布情况

  4、生态修复初期,水位浅,水体透明度得到一定提高,在该条件下极易爆发藻华;此外水绵也容易疯长影响沉水植物生长。生态修复初期预防藻华、控制水绵也是技术团队需要解决的难点。

  针对以上难题,技术团队凭借多专业理论支持及多年工程实践经验,通过现场实验、创新思路多手段结合、预防为主防治结合等多种方式寻求解决方法。将工程的实施重点落在针对性多方式种植、精心养护上。最终克服了重重困难,成功构建了稳定的金牛湖南湖水生态系统。

  二治理思路及技术手段

  针对金牛湖的实际情况和重难点分析,技术团队提出了以下生态治理思路。

  1、底泥改良

  针对现场不同情况,采用了三种底泥改良方法,底泥经过改良为沉水植物创造了良好生长条件。

  2、微生物水质调控

  南湖原水体氨氮浓度较高(3-5 mg/L,局部区域>7 mg/L)。为快速降低水体氨氮浓度,在种植沉水植物后持续投加活化硝化细菌及芽孢杆菌,硝化细菌以水草为载体得以较好生长并有效降低水中氨氮浓度。

  菌剂投加与氨氮变化关系图

  3、沉水生态系统构建

  沉水生态系统的构建步骤主要包括:沉水植物选择、沉水植物种植、种植初期沉水植物的养护、水生动物结构优化。

  (1)沉水植物选择

  经研究选取以下沉水植物作为金牛湖水生态系统的主要物种:常绿矮化苦草(Vallisneria natans)、水蕴草(Elodea densa (Planch.) Casp.)为主;轮叶黑藻(Hydrilla verticillata) 、菹草(Potamogeton crispus L.)为辅。

  (2)种植方式

  采用了插种、抛种、种植袋包种、芽孢种植等多种方式,成功在底质恶劣条件下完成水草种植,保证成活率。

  (3)种植初期植物养护

  种植初期技术团队对系统进行精心养护,持续关注水质、藻相、水草附着物、野杂鱼等多种影响因素,做到及时响应及时调控,确保新生态系统的稳定构建。

  (4)水生动物结构优化

  通过移除罗非鱼、鲤鱼等杂食性鱼类,并投放适量黑鱼、青鱼、鳙鱼及有益底栖螺类等,优化水生动物结构,形成良性食物链体系。

  4、人工引导浮游动物控藻体系的构建

  通过生物操纵手段引导水体浮游动物大量生长繁殖,从而防止水体藻华发生。

  三技术创新

  本项目针对有外源污水汇入、不同底质条件采用了多种创新的沉水植物种植及养护方式;同时成功通过生物操纵手段预防藻华发生。

  本项目技术服务团队由西北规划设计院水治理所技术人员组成,其中博士2人,硕士3人,本科1人。

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