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五大连池药泉湖氮、磷超标机理研究

2015-03-18 15:57 浏览次数:

                                        五大连池药泉湖氮、磷超标机理研究

隋学文1  马永法2

1 顾问室  2 项目管理办公室)

 

  要:药泉湖位于五大连池镇北侧,隶属五大连池风景名胜区自然保护区管理委员会管辖。药泉湖是由火山喷发岩浆阻塞河流而形成的火山熔岩堰塞湖。按地质遗迹保护级别划分,属国家二级保护地质遗迹。按旅游观赏类型划分,属一级观光景点。近期发现有浮游藻类在药泉湖大量繁殖,使湖水变绿,透明度降低,富营养化趋势明显。经采集湖水分析样品化验发现,药泉湖水总磷和总氮含量的增加,是水体富营养化的主要原因。本文就药泉湖氮、磷增加机理进行研究,并对其富营养化的防治提出建议。

关键词:药泉湖,氮、磷超标

 

 

药泉湖位于岗阜状高平原火山地貌单元区,呈矩形状北西-南东走向展布,最长1000m,最宽400m,水面面积约30.57公顷,水深1-2m。周边地形偏高,仅东南处较低形成湖水排泄口。药泉湖东部和北部邻石龙(火山玄武岩台地),南为工人疗养院与北饮泉,西南靠仙池矿泉水公司和矿泥管理处,西北为农田耕地。湖水由周边地表水径流、地下水径流及泉水补给。

一、药泉湖水富营养化形成机理分析

(一)药泉湖氮、磷元素补给源分析

经实地考察,发现在药泉湖西南有两处向药泉湖补给的水泡,水泡为工业、疗养业生活污水排放口,水中漂浮大量藻类悬浮物,水质浑浊,呈黄绿色。翻花泉洗池及其一带的生活污水也随二龙眼泉水流入药泉湖,在入湖处,水体浑浊呈灰白色,漂浮大量悬浮物。湖北部有一个未与药泉湖连通的小泡子,水体浑浊呈绿色,漂浮藻类及大量悬浮物。水泡北部10多平方千米范围内的大片农田,在降雨时形成的地表径流,携带着化肥及农药残余物汇集于水泡后,注入药泉湖。以上补给源为药泉湖富营养化的发展提供了物质基础。

实地考察时为了掌握药泉湖富营养化程度,分别在湖西南水泡、湖北小泡子处采集了2个污水分析样,在湖中采集了1个湖水分析样(见表1)。

1 药泉湖水及补给水体总磷、总氮含量一览表

类别

取样点

总磷(mg/L

总氮(mg/L

湖水

药泉湖内

1.079

1.829

补给水

湖西南水泡

1.547

2.676

补给水

湖北侧小泡子

0.882

4.563

地表水类水标准

0.3

1.5

从表中可以看出:无论是药泉湖水还是补给水,总磷和总氮含量均高于地表水类水质标准值,总磷、总氮的高含量是湖水富营养化的主要原因。

(二)氮、磷对药泉湖水富营养化影响机理分析

富营养化过程是自养性生物(浮游藻类)在水体中建立优势的过程。它包含着一系列生物、化学和物理变化的过程,与水体化学物理性状、水体的形态和底质等众多因素有关。国际经济合作与开发组织对水质富营养化的研究表明:氮、磷等营养物质的输入和富集是水体发生富营养化的最主要原因。从而说明:药泉湖水富营养化的发生发展,与湖水总磷和总氮含量不断增加有关。根据目前情况分析判断,如果对药泉湖水体及周边环境不加紧治理或治理不当,任其发展,药泉湖水富营养化将进一步增强,藻类会疯狂繁殖,水质会进一步恶化。

二、药泉湖水富营养化综合治理措施

(一)对周边环境及补给水源的治理

1调整农业种植结构,减少化肥施用量

合理施肥是增加农业产量的必要措施,但过量施用化肥,不仅会增加农业成本,而且还会造成营养物质流失,导致下游湖区水体发生富营养化的危害。因而,在湖区上游地区,通过调整农业种植结构,限制氮磷等化肥的使用量,进行绿色农业开发,走生态农业之路,是防治湖水体富营养化的重要途径之一。

2实行退耕还林还草,建设湖区水源林

在药泉湖北部地表径流汇水区内实行退耕还林,建设湖区水源林。水源林可以涵养水源,净化水质,防止水土流失。

3加强对工业、旅游疗养业污水排放的管理

在药泉湖流域内不得设置污水排放口,对已建成的污水排放口要依法勒令对污水进行净化处理,不达标不许排放。同时要加大执法力度,严格管理污水排放,实现先净化再排放。

(二)工程治理

药泉湖底部的淤泥不仅由于富含氮、磷元素而导致湖水富营养化,而且在风浪搅动泥沙泛起时还严重影响着湖水的透明度,阻碍着水生植物的光合作用,故药泉湖底部的淤泥是湖水富营养化治理的重点。采取清除湖底淤泥的措施,可加速富营养化治理的步伐。

(三)生态治理

1实行库区沿岸浅水滩涂湿地生态治理

湿地生态治理就是利用湖区浅水滩涂湿地自然条件进行人工栽植挺水植物、沉水植物、水草等,通过这些植物对干湿地带泥沙腐殖质进行加固,改善调节局部水域环境,增加生物栖息、觅饵、繁殖产卵的场所,藉此维护生物多样化。

2运用生物修复技术,实现药泉湖治理新途径

生物修复是新近发展起来的一项清洁环境的低投资、高效益、应用方便、发展潜力较大的新兴技术。它利用特定的生物(植物,微生物或原生动物)吸收、转化、清除或降解环境污染物,实现环境净化、生态效应恢复的生物措施。

三、结 

    1药泉湖现状水质总磷总氮平均值超过地表水环境质量标准类水质标准值,致使浮油藻类大量繁殖,形成湖水富营养化。

2建议对药泉湖水质污染源及污染机制进行详细调查研究,为药泉湖水科学全面治理提供设计依据。

3、建议对药泉湖水质采取工程与生态综合措施进行治理。