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水源地水库水质富营养化防治技术探讨


SHANDONG WATER RESOURCES NO.11~12 2009

Water Forum

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水源地水库水质富营养化防治技术探讨
林 治 宝 1, 韩 学 洋 1, 张 莲 香
2

( 1. 威 海 市 崮 山 水 库 管 理 处 , 山 东 威 海 264207 ; 2. 威 海 市 经 济 技 术 开 发 区 崮 山 镇 , 山 东 威 海 264207 )



要 :随着国民经济的迅速发展,城市用水量与日俱增,城市供水的地位愈发显得重要。 使水源地水库普

遍面临十分紧迫而又现实的问题。 结合威海市实际,从水质富营养化产生原因、主要危害入手,提出了防治水质 富营养化的主要措施和发展展望。

关键词 :水质富营养化;防治;探讨 中图分类号: X524 文献标识码: B 文章编号: 1009-6159 (2009 -11~12-0115-03 )

同多数 地 区 一 样 ,近 十 余 年 来 ,威 海 市 大中 型 水 库 功 能 发 生 了 重 大 转 变 , 2/3 以 上 的 水 库 已 由 过 去 单 纯 为 农业服务为主转向以城镇供水为主, 成为城市供水的 重 要 水 源 地 。 作 为 水 库 管 理 单 位 ,其 主 要 职 责 就 是 在 搞 好防汛确保工程安全的前提下,增 加 蓄水 ,保 证 供 水 需 求 ;同 时 应 充 分 发 挥 水土 资 源 优 势 ,积 极 开 展 以 水 库 养 鱼 为主 的 多 种 经 营 ,增 加 经 济 收 入 ,改 善 职 工 工 作 生 活 条 件 。 如 何 在 新 形 势 下 确 保 供 水 安 全 ,实 现 水 资 源 可 持 续利用, 是水源地水库普遍面临的十分紧迫而又现实 的问题。

由于水库水体流动缓慢, 许多水库水体交换率较 小 ,一 旦 发 生 污 染 ,很 难 在 短 时 间 内 得 到 恢 复 ,对 供 水 安 全 造 成 严 重 威 胁 。 因 此 ,防 止 水 源 地 水 库 水 质 富 营 养 化意义尤为重大。

2 水源地水库水质富营养化的主要危害
2.1 对 动 物 的 直 接 危 害
水源地水库水质富营养化的主要标志是水体中有 害 藻 类 过 度 繁 殖 , 形 成 “ 水 华 ”, 而 这 些 “ 水 华 ” 主 要 成 份 是蓝藻中的微囊藻、颤 藻 、鱼 腥 藻 等 ,这 些 藻 类 含 有藻 毒素, 当其细胞分裂或衰老时, 毒素会迅速释放于水 中 ,野 生 动 物 及 家 禽饮 用 这 种 含 有 高 浓 度 藻 毒 素 水 后 , 会 引 起 隐 性 中 毒 ,严 重 的 可 导 致 死 亡 。

1 水质富营养化的主要原因
近年来 ,由 于 工 业 的 快 速 发 展 和 人 类 活动 的 加 剧 , 水资源紧缺和水环境污染的威胁日益明显。 目前水源 地水库面临着水质富营养化的严重威胁, 主要来自三 个方面:

2.2 增 加 水 处 理 企 业 成 本
因水 质 处 理 需 要 ,导 致 消 毒 剂 、絮 凝 剂 增 加 ,从 而 使水处理费用增加。

1.1 面 源 污 染
空气降 尘 、农 业 生 产 中 大 量 施 用 农 药 、化肥 及 人 类 活动产生的污水排放造成。

2.3 产 生 三 致 化 合 物
目前饮用水消毒工艺一般采用加氯消毒, 该模式 可产生三氯甲烷及其有机致突变物。 水体中藻类越多, 有机物含量也越多, 生产过程中需用的消毒剂和絮凝 剂用量也越多, 氯化消毒后生成的突变物对人类健康 将形成严重威胁。

1.2 点 源 污 染
由个别企业直接向水库、 河道中排放未经处理的 污水造成。

1.3 内 源 污 染
因水库内发展诸如网箱养鱼、 围拦养殖等生产活 动不当而造成。

2.4 影 响 出 厂 水 质
如 色 度 、浊 度 、透 明 度 等 。

2.5 影 响 水 库 其 它 功 能

作者简介:林 治 宝 (1963-), 男 , 高 级 工 程 师 , 主 要 从 事 水 产 养 殖 、 水 利 工 程 管 理 等 工 作 收 稿 日 期 : 2009-06-16

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如 旅 游 观 光 、垂 钓 、娱 乐 等 。

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2009.11~12

水 质 ,避 免 富 营 养 化 的 作 用 。

3 水源地水库富营养化防治技术
目 前 , 威 海 市 区 水 源 地 水 库 主 要 有 米 山 ( 大 型 )、 崮 山 、 所 前 泊 、 郭 格 庄 ( 中 型 )4 座 水 库 , 其 供 水 量 占 市 区 总 供 水 量 的 80% 以 上 。 近 年 来 ,尽 管 个 别 水 源 地 水 库 曾 发生 过 局 部 富 营 养 化 现 象 ,但 由 于 防 治措 施 得 力 ,未 对 城市供水造成太大影响, 所有水源地水库水质均达到 或超过国家标准。 威海市水源地水库防治水质富营养化的主要措施 有以下几项。

3.3 引 进 和 推 广 生 态 高 效 节 粮 型 养 殖 新 品 种
为 提 高 水 库 综 合 效 益 , 自 上 世 纪 90 年 代 中 期 开 始, 在大中型水库普遍推广节粮高效的优质养殖鱼类 大银鱼、 新银鱼等, 目前已在 7 座大中型水库取得成 功 , 其 中 文 登 市 米 山 水 库 连 续 10 年 高 产 稳 产 , 总 产 量 达 到 500t , 实 现 经 济 效 益 达 到 1000 万 元 , 对 弥 补 管 理 经 费 不 足 ,改 善 职 工 生 产 生 活 条 件 发 挥 了 重 要 作 用 。 肉 食性 鱼 类 如 梭 鲈 、鲈 等 是 淡 水 鱼 类 中 的高 档 品 种 ,市 场 潜力广阔。 作为食物链中的重要一环, 它们处于最顶 端 ,以 其它 小 杂 鱼 、小 虾 为 食 ,水 库 中 保 持 一 定 数 量 的 肉 食 性 鱼 类 ,能 大 大 减 少 水 库中 低 质 鱼 类 种 群 数 量 ,而 这 些 小 型 鱼类 均 以 浮 游 动 物 为 饵 料 ,当 其 群 体 庞 大 时 , 会使水库中浮游动物数量严重下降, 而浮游动物又以 浮 游 植 物 为 食 ,当 浮 游 动 物 显 著 减 少 时 ,可 造 成 浮 游 植 物 大 量 繁 殖 ,可 能 导 致 “水 华 ”发 生 。 米 山 、崮 山 、郭 格 庄 等 9 座水库引进养殖了梭鲈, 在水库中有计划地投放 高 档 肉 食 性 鱼 类 ,能 有 效抑 制 小 型 低 质 鱼 类 繁 殖 ,控 制 藻 类 过 度 生 长 繁 殖 ,使 水 质 保 持 良 好 状 态 。

3.1 禁 止 或 严 格 限 制 投 饵 性 网 箱 养 鱼 发 展
出于供水安全考虑, 目前威海各市区水源地水库 已 全 面 禁 止 投 饵 性 网 箱 养 鱼 发 展 。 据 试 验 ,目 前 的 网 箱 养 鱼 每 投 饵 料 100kg , 有 13~15kg 直 接 散 失 于 水 体 , 被 鱼 类 摄 食 的 85~87kg 饲 料 中 有 25~35kg 用 于 增 加 体 重 ,

41~48kg 被 鱼 用 于 维 持 生 命 , 10~12kg 未 被 鱼 类 消 化 吸
收,以 鱼 类 粪 便 形 式 进 入 水 体 ,增 加 了 水 体 的 氮 、磷 含 量 。 水 体 接 收 过 多 的 氮 磷 等 营 养 物 质 ,易 使 藻 类 过 量 繁 殖,造 成 水 体 透 明 度 下 降 ,溶 解 氧 降 低 ,水质 恶 化 ,一 旦 发 生 “水 华 ”,水 质 极 易 腐 败 发 臭 甚 至 造 成 鱼 类 死 亡 。 即 使在个别允许网箱养殖的水库, 也充分考虑水环境承 载 能 力 ,严 格 控 制 设 箱比 例 ,网 箱 养 殖 面 积 与 水 面 面 积 比 例 由 过 去 的 3‰ 降 至 1‰ 以 内 ,以 免 发 生 内 源 污 染 。

3.4 坚 决 制 止 在 水 源 地 水 库 进 行 采 砂 、 采 矿 等 可 能 加 剧
水质污染的行为
前些 年 ,由 于 建 筑 市 场 火 爆 ,对 河 砂 需 求量 大 增 , 同时水管单位普遍经费不足, 不少水库库内河砂资源 开始对外招标经营 ,以 增 加 收 入 ,如 后 龙 河 、崮 山 、米 山 、所 前 泊 、郭 格 庄 、纸 坊 、武 林 等 水 库 ,而这 些 水 库 中 绝 大 多 数 为 水 源 地 水 库 。 在 水 库 内 进 行 采 砂 作 业 ,一 方 面采砂船作业时的油污可污染水体, 造成水体直接污 染 ;另 一 方 面 ,由 于 作 业面 积 广 泛 ,水 体 悬 浮 颗 粒 增 多 , 造 成 水 质 浑 浊 ,透 明 度 下 降 ,导 致 供 水 水 质 下 降 。 同 时 , 由于 水 质 浑 浊 ,影 响 浮 游 植 物 光 合 作 用 ,导 致 浮 游 生 物 下 降 ,打 破 水 库 原 有 生态 平 衡 ,使 水 体 抗 污 染 能 力 大 大 降 低 。 从 2005 年 开 始 , 政 府 规 定 水 源 地 水 库 一 律 不 得 进 行 采 砂 作 业 ,从 而 保 证 了 水 质 的 稳 定 。

3.2 积 极 发 展 生 态 养 殖 , 从 传 统 的 “ 以 水 养 鱼 、 养 鱼 污
水 ”思 维 模 式 转 变 为 “以 鱼 养 水 、养 鱼 保 水 ”
众所 周 知 ,鲢 、鳙 鱼 是 水 库 主 养 鱼 类 ,其 产量 约 占 总 产 量 的 80% 以 上 。 而 这 两 种 鱼 类 均 为 滤 食 性 鱼 类 ,专 门滤 食 水 中 浮 游 生 物 ,在 水 库 中 散 养 或网 箱 养 殖 鲢 、鳙 鱼 , 能 有 效 控 制 水 体 藻 类 暴 发 , 避 免 发 生 2007 年 太 湖 蓝 藻 “水 华 ”暴发 的 重 大 污 染 事 故 。 鲴 亚 科 鱼 类 中 的 细 鳞斜颌鲴、 黄尾密鲴、 园吻鲴是水库中理想的搭配鱼 类 ,主 要 刮 食 底 栖 藻类 、有 机 碎 屑 等 。 在 水 库 中 放 养 这 几 种鱼 类 ,不 但 能 增 加 产 量 ,增 加 收 入 ,而 且可 起 到 “清 道 夫 ”的 作 用 ,净 化 水 质 。 因 此在 水 源 地 水 库 进 行 以 上 几种鱼类养殖是净化水质最有效最经济的生物调控措 施 。 目 前 ,威 海 市 水 源 地 水 库 已全 部 实 现 生 态 养 殖 ,根 据水体自然鱼产力进行合理放养与捕捞。 水源地水库 中已 有 米 山 、所 前 泊 、郭 格 庄 、后 龙 河 、龙 角 山 等 水 库 引 进 养 殖 了 细 鳞 斜 颌鲴 、黄 尾 密 鲴 等 鲴 亚 科 鱼 类 ,这 些 水 库 的 水 质 均 达 到 和 超 过 国 家 标 准 。 实 践 证 明 ,水 源 地 水 库完全可以通过采取合理放养滤食性鱼类, 起到净化

3.5 搞 好 封 山 育 林 和 水 库 周 边 环 境 绿 化 , 禁 止 在 水 源 地
水 库 周 边 开 采 矿 产 ;在 陡 坡 地 开 荒 ,以 防 止 水 土 流 失
目前 ,水 源 地 水 库 普 遍 设 立 保 护 区 ,在 保 护 区 村 进 行上述活动被严格限制。 由环保 、水 利 、国 土 资 源 、林 业 、公 安 、卫 生 等部 门 组 成 的 联 合 执 法 组 定 期 与 不 定 期 到水库保护区内进行环保执法检查, 及时查处各种违 法 行 为 ,确 保 水 源 地 水 库 周 围 植 被 良 好 ,环 境 优 美 。

4 水质富营养化防治技术发展展望

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施的有机结合。

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几年来, 通过水源地水库防治水质富营养化效果 看 ,上 述 防 治 措 施 既 包 括 行政 性 措 施 ,也 包 括 工 程 性 措 施 , 更 包 括 生 态 措 施 和 生 物 措 施 ( 又 称 生 物 操 纵 技 术 )。 比较而言, 科学合理进行鱼类放养的生物操纵技术是 所有措施中最经济最有效的防治措施, 也是未来水库 富营养化防治技术中最有发展前景的措施。 当然由于 各 水 库 地 理 环 境 、水 质 状 况 、周 边 环 境 等 条 件 的 千 差 万 别 ,在 实 际 应 用 中 应 因 地 、因 库 制 宜 ,选 择 适 合 自 身 特 点的技术措施。 如威海市最大的水源地米山水库由于 建设时为方便库区群众交通, 在一个大的库叉中间建 设 一 座 大 桥 ,将 水 库 自 然分 隔 成 上 下 游 两 个 库 湾 ,上 游 小 库 湾 水 面 在 100hm2 以 上 , 约 占 水 库 总 面 积 的 10% 以 上,上 游 水 库 水 位 较 浅 ,水 草 陆 草 十 分 繁 茂 ,该 库 可 充 分利用上下游两个库湾差异性显著的特点, 采取适当 工 程 措施 (如 修 建 节 制 闸 等 )使 两 个 库 湾 能 完 全 隔 离 。 一 旦 上 游 有 污 水 进 入 时 ,立 即关 闭 闸 门 ,不 让 污 水 直 接 进 入 下 游 主库 ,利 用 上 游 库 中 丰 富 的 水 生 植 物 分 解 、吸 收水体中营养物质和重金属离子, 使污水先在上游库 中进行生态处理, 净化后再将上游库水排入下游主库 中 ,这 样 可 大 大 减 少 主 库 中 藻 类 暴发 的 几 率 ,达 到 保 障 供水安全的目的, 该法可视为生态治理技术与工程措

此外, 有的水库可以借鉴国外一些国家在小型浅 水湖泊中栽植和保护大型水生植物的做法, 来防治水 质富营养化, 其原理与上述在上游库中利用水生植物 的分解吸附原理相同, 只不过是通过人工措施进行栽 植水生植物。 同时应严格限制水库中草食性鱼类种群 数 量 ,以 保 持 水 库 中 适 当 的 植 物 群 落 。 该 法 不 失 为 一 种 经济实用的生态—生物防治水质富营养化技术。

参考文献:
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析 [J]. 水 利 渔 业 ,2002 , 22 , (5):31-33.

[2] 齐 子 鑫 , 等 . 投 饵 式 网 箱 养 殖 对 水 库 生 态 环 境 的 影 响 [J]. 水 利 渔
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水 利 渔 业 , 2004,24 , (1):65-67 .

( 上 接 第 114 页 )

的保护、开发、利用与建设 ,体

解决点源和面源污染。 全市水环境和自然环境恶化现 象 基 本 得 到 遏 制 ,生 态 环 境 得 到 明 显 改 善 。 德州市节水型社会建设, 农业灌溉水利用系数可 由 目 前 的 0.51 提 高 到 0.7 , 工 业 水 重 复 利 用 率 由 目 前 的 54% 提 高 到 80% , 从 而 保 证 了 水 资 源 的 高 效 利 用 , 缓 解 了 水 资 源的 紧 缺 状 况 ,提 高 了 水 资 源 的 承 载 能 力 ,改 善了生态环境, 促进水资源的利用从传统的粗放型向 现代节水型方向转化, 为建立节水型社会提供有效的 技术支撑。 德 州 市 节 水 型 社 会 建 设 , 2010 年 , P=50% , 全 市 缺 水 2.46 亿 m3 ,缺 水 率 9% 。 2020 年 , P=50% ,通 过 强 化 节 水、利 用 地 下 微 咸 水 、再 生 水 回 用 等 措 施 后 ,全 市 能 达 到 供 需 平 衡 ,并 有 少 许 赢 余 。 德州 市 节 水 型 社 会 建 设 ,经 济 效 益 、社 会效 益 、生 态环境效益十分显著。

现水资源的优化配置, 实现人与自然和谐相处的有机 结 合 ,提 高 水 资 源 的 承载 能 力 ,保 证 水 资 源 的 可 持 续 利 用 ,解决 因 水 资 源 过 度 开 发 导 致 河 道 长 年 断 流 ,深 层 地 下水漏斗, 地面沉降, 生态系统日趋恶化等生态环境 问 题 ,具 有 十 分 重 要 的 战 略 意 义 。

4 结 语
德州市节水型社会建设, 支撑地区生产总值从

2007 年 ~2020 年 , 年 均 增 长 13% 的 情 况 下 , 总 用 水 年 均
维 持 微 增 长 0.8% 。 工 业 用 水 在 支 撑 工 业 增 加 值 保 持 年 均 11.7% 的 增 长 速 度 下 ,以 每 年 1.7% 的 较 小 幅 度 增 长 , 农业用水在支撑农业经济发展指标下实现负增长。 德州市节水型社会建设, 地下水超采量从现状的

2.5 亿 m3 到 2020 年 基 本 达 到 供 需 平 衡 , 地 下 水 位 逐 渐
恢 复 。 工 业 基 本 实 现 零排 放 ,农 业 实 行 节 水 灌 溉 ,有 效


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