南湖水質(zhì)分析及治理建議

劉福強(qiáng) 甘光宇 王飛

摘 要：為解決南湖水質(zhì)污染、水體富營養(yǎng)化的問題，對(duì)南湖水質(zhì)情況進(jìn)行分析，包括水質(zhì)各項(xiàng)指標(biāo)檢測(cè)和藻類種類鑒別2方面，化學(xué)分析分為pH、COD、總磷和總氮4個(gè)方面，藻類檢測(cè)主要采用顯微鏡觀察法。結(jié)合已有的湖泊治理經(jīng)驗(yàn)，提出了物理法、化學(xué)法和生物法3類治理辦法，根據(jù)南湖的實(shí)際情況，給出了治理建議，以期恢復(fù)南湖優(yōu)良水質(zhì)。

關(guān)鍵詞：南湖;水質(zhì)分析;治理措施

中圖分類號(hào)：S-1 ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

DOI：10.19754/j.nyyjs.20200530043

南湖，地處于四川省阿壩藏族羌族自治州汶川縣水磨鎮(zhèn)阿壩師范學(xué)院內(nèi)，四面環(huán)繞建筑物，與人類生活息息相關(guān)。一共分為3個(gè)小湖，地勢(shì)由高到低，小湖間有水流流動(dòng)。湖中種植有睡蓮和荷花，湖近岸水草生長旺盛，湖中養(yǎng)有觀賞魚類。觀賞者投入食物喂魚、扔棄垃圾，一定程度上會(huì)造成湖水的白色污染。南湖一類的靜水人工湖泊具有水不流動(dòng)、面積小、自我更新慢和自我凈化能力弱等特點(diǎn)，形成一般而言的“死水”。在這種水域條件下，微生物和藻類大量繁殖，湖中氮、磷等營養(yǎng)鹽類元素增加，造成水體富營養(yǎng)化，形成“水華”，影響湖泊的觀賞價(jià)值和生態(tài)價(jià)值。

本實(shí)驗(yàn)旨在為解決南湖水質(zhì)問題提出切實(shí)可行的治理方法，同時(shí)也為靜水湖泊營養(yǎng)化問題提出可借鑒的解決方案。

1 南湖水質(zhì)檢測(cè)分析及結(jié)果

檢測(cè)分析按照國家標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)方法。玻璃電極法（GB6920-1986）測(cè)定水質(zhì)pH，重鉻酸鉀法（GB11914-1989）測(cè)定水質(zhì)COD值，過硫酸鉀消解鉬酸銨紫外分光光度法（GB11893-89）測(cè)定水質(zhì)中總磷含量，堿性過硫酸鉀消解紫外分光光度法（GB11894-89）測(cè)定水質(zhì)中總氮含量。

檢測(cè)結(jié)果顯示，南湖水平均pH為7.12，呈現(xiàn)中性偏弱堿性;水體COD（化學(xué)需氧量）平均值為127.765mg/L，是國家V級(jí)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)（GB3838-2002）的3.2倍，表明湖中含有大量有機(jī)物;總磷平均含量為3.821mg/L，是國家V級(jí)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)（GB3838-2002）的19倍;總氮平均含量為1.90mg/L，基本符合國家V級(jí)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)（GB3838-2002）。結(jié)果表明，南湖水質(zhì)為劣V類水，屬重度污染，需采取措施治理。此外，指標(biāo)表明南湖已面臨富營養(yǎng)化的危害。

2 南湖藻類監(jiān)測(cè)與結(jié)果

利用顯微鏡的光學(xué)放大原理，得到藻類顯微示意圖。將藻類顯微示意圖對(duì)比已知藻類圖片，得出南湖藻類種類。

觀察結(jié)果顯示：藻類多為綠藻門、藍(lán)藻門，少數(shù)為硅藻門，種類單一，分布不均勻，并且可觀察到種類不一、活動(dòng)力極強(qiáng)的微生物。

微囊藻（Microcystis），屬藍(lán)藻門藍(lán)藻綱色球藻科，可產(chǎn)生微囊藻藻毒，普遍分布于富營養(yǎng)化淡水湖泊。對(duì)南湖多點(diǎn)進(jìn)行檢測(cè)，均發(fā)現(xiàn)此類藻，由此可見南湖富營養(yǎng)化程度嚴(yán)重。

平裂藻（Merismopedia），屬藍(lán)藻門色球藻目色球藻科，多生活在靜水水體，喜肥沃或有水草的沿岸區(qū)。藻類檢測(cè)結(jié)果表明，南湖沿岸水質(zhì)肥沃，水草生長旺盛，且為靜水水體，這和實(shí)際觀察結(jié)果一致，證實(shí)南湖實(shí)際情況不容樂觀。

小球藻（Chlorella），屬綠藻門綠藻綱綠藻目小球藻科，營養(yǎng)豐富的水體中尤為常見，是多污帶和甲型污帶的指示種。此類藻的檢出，說明南湖水體營養(yǎng)豐富，已經(jīng)呈現(xiàn)為多污帶或甲型污帶。

念珠藻（Nostocales），屬藍(lán)藻門，可作食用和生物肥源，其中一些種類會(huì)引起水華，具有重要生態(tài)意義。這類藻的檢出，預(yù)示著南湖未來可能出現(xiàn)水華現(xiàn)象。

浮游植物的多樣性指數(shù)，種屬豐富度以及均勻度指數(shù)都可作為判定水質(zhì)優(yōu)良的依據(jù)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示南湖藻類種類單一，多為水質(zhì)較差中生活的種類，說明南湖水質(zhì)差，存在富營養(yǎng)化現(xiàn)象。氮磷的超標(biāo)是富營養(yǎng)化的根本原因，造成藻類的大量繁殖，影響水生生物（如觀賞魚）的生長，使湖水散發(fā)腥臭味，某些藻類甚至釋放有毒物質(zhì)或產(chǎn)生令生物窒息的氣體，給水生環(huán)境帶來嚴(yán)重影響[1]。

3 南湖污染原因分析

3.1 水質(zhì)逐漸惡化

湖水來源未經(jīng)處理，攜帶大量的污染物;人為丟入的垃圾;死亡的魚類未得到及時(shí)的清理;水不流動(dòng)后大量微生物繁殖，產(chǎn)生難聞的氣味;大量藻類瘋長，造成水中溶解氧下降，水生植物的生長受到抑制等，是水質(zhì)惡化的直接或間接原因。

3.2 南湖面積逐漸縮小

地表塵土的流入，淤泥的堆積，動(dòng)植物殘遺物和排泄物的累積，再加上水體不流動(dòng)，進(jìn)而造成湖體的萎縮。

3.3 水不流動(dòng)

南湖為靜水人工湖，長期的水體不流動(dòng)，水體交換造成湖泊自我修復(fù)能力下降，進(jìn)而導(dǎo)致湖泊的污染加重。

4 治理建議

目前，針對(duì)湖泊水體富營養(yǎng)化問題，解決的辦法主要有物理法、生物法和化學(xué)法。

4.1 物理法處理

根據(jù)目前南湖的實(shí)際情況，較為有效的方法為定期清理挖掘底部沉積淤泥、引入流水沖洗湖底部和人工撈藻。

4.1.1 定期挖掘湖底部沉積淤泥，清除潛在污染源

剛進(jìn)入水體的污染物，首先是沉積進(jìn)入底泥，之后經(jīng)過微生物分解，分解產(chǎn)物對(duì)水造成污染。定期清理底泥，既能維持湖的深度，還能有效遏制污染物產(chǎn)生，較大程度改善水質(zhì)。此法見效快，效果明顯，但投資大，且不能徹底清除富營養(yǎng)化的根源。氮磷的來源未被徹底根除，總體含量只是暫時(shí)下降。

4.1.2 引入流水沖洗湖底部

經(jīng)常換水或長期供給清潔水源，縮短換水周期，可減少營養(yǎng)物質(zhì)的滯留或降低水體濃度，限制浮游藻類等的繁殖與生長，達(dá)到改善水體的目的。長期新鮮水供給，可增加底部水體溶解氧，有效抑制底部污染物產(chǎn)生，有利于湖水環(huán)境的穩(wěn)定及修復(fù)。

4.1.3 人工撈藻