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

　　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。