【正文】 統(tǒng)。 鼓風(fēng)機微孔 布氣管曝氣系統(tǒng)。 葉輪吸氣推流式曝氣器等。曝氣技術(shù)在國外應(yīng)用已非常成熟，曝氣方式一般采用固定式充氧站和移動式充氧平臺兩種形式。固定式充氧站即是在污染段的岸上設(shè)置鼓風(fēng)機房或液氧站，通過管道將空氣或氧氣引入湖泊水體中，達到湖泊增氧的目的。移動式曝氣船即是通過載有供氧裝置的船只在污染河道中的靈活運行，達到向污染水體中供氧的目的。在湖泊水質(zhì)變化的不同時期應(yīng)用曝氣技術(shù)，可以分別達到消除黑臭，減少水體污染負荷，促進湖泊生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)等目的。一些貫穿城市內(nèi)湖，水體沒能與外部大的水體連通，水體處于靜止?fàn)顟B(tài)，天氣炎熱時，水中溶解氧(DO)濃度降低，容易導(dǎo)致水質(zhì)變壞。引進附近更大水系的水質(zhì)較好的水、使之與污染較嚴(yán)重的內(nèi)河水體進行混合稀釋，使水流速度、方向能科學(xué)、合理地流動起來，能改善水動力條件，增加水體自凈能力和湖泊環(huán)境容量。寧波市在內(nèi)河整治中即引進了水質(zhì)較好的姚江（外江）水來更換水質(zhì)較差的內(nèi)河——北斗河河水；太湖流域污染治理中也采用了對望虞河污染控制區(qū)進行引水調(diào)度，形成望虞河引水，太湖出水，水網(wǎng)排放的勢態(tài)通過水體調(diào)度，使其治理河段污染物得到稀釋，水質(zhì)質(zhì)量明顯提高。［14］ 生態(tài)修復(fù)技術(shù)生物修復(fù)技術(shù)是通過生物(主要是微生物)的作用, 人為地造出一種有利微生物生存的水環(huán)境, 使水體最大程度恢復(fù)其固有自凈能力, 將污染物就地降解成COH2O 或轉(zhuǎn)化成無害物質(zhì)。（1）水生動物修復(fù)技術(shù)在湖中放置適當(dāng)?shù)乃鷦游锟梢杂行У厝コw中富余的營養(yǎng)物質(zhì)。如蚌類可以濾食懸浮的藻類及有機碎屑, 提高湖水的透明度。 螺螄攝食固著藻類, 同時分泌促絮凝物質(zhì), 使湖水變清。 放養(yǎng)鰱、鳙則可以直接除藻。謝平等研究發(fā)現(xiàn)鰱、鳙養(yǎng)殖密度的上升是導(dǎo)致東湖水華消失的根本原因, 并提出了通過放養(yǎng)食浮游生物的鰱、鳙來直接控制藍藻水華。唐洪玉等通過長刺汊和鰱魚對藻類牧食力的對比研究發(fā)現(xiàn): 單位重量的長刺汊比鰱魚對藻的攝食效果好, 而且長刺汊的生長繁殖速度也遠遠大于鰱魚。但在實際應(yīng)用中, 應(yīng)注重自然規(guī)律, 選擇合適的水生動物, 使其能形成合理的生物鏈循環(huán)。（2）生物膜技術(shù)[18]以比表面積較大的天然材料或人工介質(zhì)為載體, 利用其表面形成的粘液狀生物膜, 對污染水體進行凈化。載體上富集的大量微生物能有效攔截、吸附、降解污染物質(zhì)。紀(jì)榮平等通過人工介質(zhì)富集微生物,TN、TP 的去除率分別達到 22. 1%、60. 7% 。（3）生物浮床技術(shù)人工構(gòu)建生物浮床為水生植物、水生動物提供生存環(huán)境, 按照自然界本身規(guī)律, 消減水體中污染物質(zhì), 從而達到凈化水質(zhì)的效果。太湖梅梁灣水源地水質(zhì)改善項目的初步研究表明: 通過構(gòu)建水芹、河蜆、人工介質(zhì)三位一體的生物浮床, 可有效凈化水質(zhì), 而且水體透明度大大改善, 為沉水植物的恢復(fù)及物種多樣性提供了重要條件。結(jié)語湖泊水體的生態(tài)修復(fù)具有重要的社會和經(jīng)濟意義。采用最為合理的生態(tài)修復(fù)措施, 力求費省效宏, 為水生植物、水生動物創(chuàng)造更為優(yōu)化的水體環(huán)境, 重建生態(tài)平衡, 形成良好的食物鏈, 最終恢復(fù)水體自凈。 植物修復(fù)技術(shù)植物系統(tǒng)凈化富營養(yǎng)化水體和主要是通過植物的吸收作用, 根區(qū)微生物的降解作用,植物的吸附、過濾和沉淀作用, 植物的抑制藻類生長的作用及作為生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)者來調(diào)節(jié)其他生物種類和數(shù)量的作用來完成的。大部分水生高等植物都有發(fā)達的根系，能吸收大量水體污染物，同時，也寄居著眾多的異氧微生物。水生植物為根系微生物創(chuàng)造了良好的棲息場所并提供了豐富的營養(yǎng)物質(zhì)，而根系微生物在功能上的協(xié)同效應(yīng)加速了水體中污染物的凈化。故此在湖泊河道治理中，選擇在本地區(qū)具有較好適應(yīng)性的現(xiàn)有或原有水生植物，選擇對Ｎ、Ｐ等營養(yǎng)性污染物具有較強去除生物能力的物種，以及選擇具有用途廣或經(jīng)濟價值高的生物物種。 實現(xiàn)水生植被恢復(fù)工程，是恢復(fù)水體功能、維持生態(tài)平衡的重要技術(shù)手段。植物修復(fù)技術(shù)具有以下優(yōu)勢: （1）凈化所需的能源由光合作用提供。 （2）許多植物具有美學(xué)價值,能改善景觀生態(tài)環(huán)境。 （3）植物可被收割和利用,創(chuàng)造新的價值。 （4）可作為介質(zhì)所受污染程度的指示物。 (5)能固定土壤或底泥中的水分,圈定污染區(qū),防止污染源進一步擴散。 (6)為降解微生物提供了良好的棲息場所, 有利于微生物的生存。水生植物龐大的根系為細菌提供了多樣性的生境, 且植物可輸送氧氣至根區(qū), 有利于微生物的好氧呼吸。與傳統(tǒng)的一些處理方式相比,它的優(yōu)勢在于:低投資、低能耗、處理過程與自然生態(tài)系統(tǒng)有更大的相融性等。[19]梅梁灣作為太湖北部的一個較大湖灣, 是無錫市著名的風(fēng)景旅游區(qū)和水源地, 又是主要航運通道, 汛期還擔(dān)負著泄洪排澇。隨著其周圍地區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展, 無錫、宜興、常州、武進等地的工農(nóng)業(yè)及生活污水不斷排入灣內(nèi), 梅梁灣水質(zhì)受到嚴(yán)重污染, 水體富營養(yǎng)化以藍藻的大量繁殖而引起水華暴發(fā)為主要表象, 嚴(yán)重影響周圍地區(qū)的供水, 破壞水體景觀, 從而制約周圍地區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展。為此, 國家將太湖水污染控制與水體修復(fù)技術(shù)及工程示范項目列為“十五”重大科技專項水污染控制技術(shù)與治理工程的首要專項, 并把太湖梅梁灣水源地水質(zhì)改善技術(shù)列為此專項的第一子課題。近三年來, 課題組對太湖梅梁灣的生態(tài)進行了一系列的修復(fù)與重建工作。 梅梁灣水環(huán)境原狀梅梁灣位于太湖北部, 是太湖中污染最嚴(yán)重、污染發(fā)展速度最快、危害最大的湖灣, 也是對太湖水環(huán)境狀況產(chǎn)生不利影響最大的區(qū)域之一。湖體基本處于半封閉狀態(tài), 水體交換慢, 水質(zhì)為Ⅴ類或劣于Ⅴ類。夏季東南兜風(fēng)聚集藍藻, 冬天北風(fēng)湖體水難以出去, 導(dǎo)致湖內(nèi)污染不斷積累。從2003 年 8 月到 2004 年 7 月對太湖梅梁灣的水質(zhì)進行監(jiān)測, 監(jiān)測結(jié)果表明梅梁灣的多項環(huán)境指標(biāo)已超標(biāo), 如總氮、生化需氧量等, 水質(zhì)為Ⅴ類水, 污染嚴(yán)重, 富營養(yǎng)化程度很深。 水體透明度、溶解氧冬春兩季較高, 夏秋兩季較低。 藻類總密度冬春兩季較小,夏秋兩季較大。 而其它指標(biāo)并不隨季節(jié)的變化而有規(guī)律地變化。 梅梁灣生態(tài)系統(tǒng)的修復(fù)(1)生態(tài)漁業(yè)的建立太湖養(yǎng)殖業(yè)始于 20 世紀(jì) 80 年代初期, 20 世紀(jì) 90 年代獲得迅猛發(fā)展, 目前養(yǎng)殖面積幾乎在太湖的沿岸地帶均有分布。據(jù)調(diào)查, 全太湖環(huán)湖大堤之內(nèi)的養(yǎng)殖面積有 萬 hm2左右。為了達到高效、穩(wěn)產(chǎn), 在太湖中大量放養(yǎng)了草食性和濾食性魚類,并因投餌導(dǎo)致了營養(yǎng)鹽增加以及蝦蟹和魚類排泄物等表面沉積物的污染促進了浮游藻類的繁殖, 進一步造成水華的發(fā)生與水草的嚴(yán)重衰退。目前在梅梁灣湖區(qū)食物網(wǎng)結(jié)構(gòu)嚴(yán)重失衡, 主要表現(xiàn)為魚類小型化、食浮游動物魚類占據(jù)絕對優(yōu)勢、大型浮游動物比重小、過度捕撈破壞了以河蜆為主的底棲動物群落結(jié)構(gòu)。要建立生態(tài)養(yǎng)殖業(yè), 首先, 必須減緩魚類資源小型化趨勢, 利用經(jīng)典生物調(diào)控技術(shù), 通過恢復(fù)和人工放養(yǎng)兇猛肉食性魚類, 達到控制食浮游動物的小型魚類密度, 以增加大型浮游動物的數(shù)量從而增加對浮游藻類的牧食壓力。 其次, 通過控制捕撈強度,恢復(fù)以濾食性的河蜆為優(yōu)勢種群的底棲動物群落, 增強河蜆等底棲動物對浮游藻類的濾食作用。依據(jù)這個思路, 課題組在梅梁灣建立了 , 共投放鰱鳙魚種 萬 kg, 合計尾數(shù)約 26萬尾, 放養(yǎng)比例鰱 ∶鳙為 ∶1。通過研究鰱鳙的食性, 發(fā)現(xiàn)在水體內(nèi)能發(fā)現(xiàn)的品種在鰱、鳙的腸道內(nèi)一般也能被發(fā)現(xiàn)。腸道內(nèi)的優(yōu)勢種類和水體保持基本一致, 而且總是放大這種優(yōu)勢。7 月以前以絲藻為主, 白鰱腸道內(nèi)絲藻細胞數(shù)占 92%以上, 而花鰱內(nèi)占65%左右。7 月以后, 藍藻水華開始爆發(fā), 二者的腸道內(nèi)微囊藻的細胞數(shù)都在 95%以上。初步證明鰱鳙對微囊藻能夠起到明顯的控制效果。另外, 在梅梁灣強化凈化區(qū)內(nèi)建造了 10 個圍隔, 分別構(gòu)建了褶紋冠蚌的不同生物量和復(fù)合貝類控藻、水體凈化系統(tǒng)單種貝系統(tǒng)。結(jié)果顯示, 在上述圍隔太湖工程區(qū)單位水柱中, 貝類生物量達到一定密度時, 一周內(nèi)葉綠素消除量達 , 葉綠素消除率達 %。2006年第 6 期 江蘇水利懸浮物消除量達 、懸浮物消除率達 %。(2)水生植被的恢復(fù)水生植物在湖泊中對環(huán)境有很大的影響。水生植物在生長過程中可以吸收同化湖水和底泥中的氮、磷等礦質(zhì)營養(yǎng)物質(zhì), 對降低湖水營養(yǎng)水平、防止富營養(yǎng)化起了重要作用。 同時水生植物通過光合作用合成大量有機物質(zhì), 創(chuàng)造了可供收獲利用的植物產(chǎn)品。 另外, 水生植物能抑制風(fēng)浪、固持底泥、抑制藻類從而提高水體透明度, 為經(jīng)濟水生動物提供了優(yōu)良的棲息環(huán)境, 同時水生植物表面有類似于生物膜的凈化功能。因而通過水生植被的恢復(fù), 可以加速水體中懸浮物絮凝沉降、提高透明度、抑制藻類生長, 同時為微生物的生長繁殖提供載體與養(yǎng)分、降低水體營養(yǎng)鹽含量、增加水體溶氧、削減風(fēng)浪, 為其它生物的恢復(fù)創(chuàng)造條件。梅梁灣水生植被由生長在淺水區(qū)和湖周灘地上的沉水植物 ( 苦草、黑藻、微齒眼子菜、馬來眼子菜) 、浮葉植物( 黃花荇菜、菱) 、漂浮植物( 鳳眼蓮) 、挺水植物( 蘆葦、蓮) 及濕生植物等大型植物群落組成。據(jù) 2002 年調(diào)查, 由于梅梁灣有些湖區(qū)的湖底淤泥較少、表面粗糙度小、透明度低、水下光照強度較弱, 梅梁灣水生植物分布很少, 只在靠近灣口的各個小灣的岸邊分布有少量挺水植物蘆葦, 寬度在 5～15m 左右, 很難見到沉水植物( 狐尾藻, 微齒眼子菜, 苦草等) , 種群生物量也很少。要改變這種狀況, 首先要對水生植被恢復(fù)的基底進行修復(fù), 課題組采用了基底改良處理技術(shù)、礦質(zhì)底基底營造技術(shù)以及模塊化基底移植技術(shù)。然后對低強度光照區(qū)進行光補償, 在沉水植物生長初期提供足夠的光照條件, 促使沉水植物優(yōu)先生長。 最后水生植物的選種育種、漂浮植物的種植、浮葉植物的恢復(fù)以及沉水植物的種植、復(fù)合群落的配置, 恢復(fù)和建設(shè)水生植被。在梅梁灣小灣里水廠取水口附近 7km2的水源保護區(qū)內(nèi)根據(jù)季節(jié)的變化種植荇菜、菱、馬來眼子菜、苦草、微齒眼子菜、狐尾藻、菹草等多種水生植物。初步研究表明水生植物不僅吸收湖水中的營養(yǎng)鹽、抑制藻類生長, 而且可以促進水柱中懸浮物的沉降, 提高水體透明度, 改善水質(zhì)。(3) 湖濱帶的生態(tài)修復(fù)湖濱帶生態(tài)修復(fù)是湖泊治理與修復(fù)的重要內(nèi)容。河岸植被帶的緩沖能力表現(xiàn)為使溶解的以及顆粒狀的營養(yǎng)物沉淀、結(jié)晶、非生物吸收。 或由緩沖帶內(nèi)的植物和微生物群落消耗或轉(zhuǎn)化。這樣, 減少入湖河道的營養(yǎng)物質(zhì), 從而改善水質(zhì)。梅梁灣湖濱帶主要是由巖石、山體組成, 濱湖帶內(nèi)基巖裸露區(qū)較多,湖底缺乏植物能扎根的松軟底泥。 灘地狹窄分散, 風(fēng)浪造成湖岸侵蝕和軟泥沙難停留, 并引起的水下光能不足, 水生植被很難生存。為植被恢復(fù)和構(gòu)建湖濱帶生態(tài)系統(tǒng)創(chuàng)造良好的環(huán)境, 課題組利用梅梁灣沿岸小湖灣構(gòu)筑丁字壩、水下破浪潛體和水底攔沙堰等護岸防蝕工程, 改變湖濱帶水體的水動力條件,在湖濱帶水域形成一個有利于泥沙沉積的環(huán)境, 人工促進泥沙淤積, 改變湖濱帶湖岸的底質(zhì)條件和微地貌條件。 并根據(jù)湖濱帶的環(huán)境特點, 在優(yōu)化群落配置的基礎(chǔ)上, 利用人工種植與輔助植物群落自然擴展, 恢復(fù)和建設(shè)湖濱帶植被。經(jīng)過以上措施, 在梅梁灣水源區(qū)范圍內(nèi)形成沉淀去除泥沙和顆粒懸浮物的“黑洞”, 減少水源區(qū)湖水中的固體污染物含量, 提高水體透明度, 促進水草和底棲動物的發(fā)展。 另一方面, 通過發(fā)展岸帶挺水植被, 形成捕獲、分解漂浮性藍藻的“陷阱”, 漂浮性藍藻在風(fēng)力的作用下一旦進入挺水植物帶就會被固定, 并逐步被周叢生物等分解。目前, 梅梁灣湖濱帶區(qū)域的生物多樣性呈增加趨勢。在攔沙堰群的保護下, 蘆葦帶向湖面方向明顯拓展。 草屬、苔草屬、蓼屬和蓮子草屬等水生植物在攔沙堰區(qū)域自然繁衍。 底棲生物如螺螄在攔沙堰頭部達到 2000 個/m2,在主體和支體部為 1000 個/m2。 白鷺、灰鷺等鳥類大量棲息于攔沙堰的上方。 其他修復(fù)技術(shù)在污染沉積物表面覆蓋一層物質(zhì), 把沉積物和水體隔開, 達到控制污染物釋放的目的。覆蓋物可以是低污染的沉積物、沙礫, 或各種材料組成的復(fù)合層。起作用的機制主要是顆粒物對污染物的吸附作用, 減少水動力或生物擾動,覆蓋層造成的無氧環(huán)境利于某些厭氧細菌對有機污染物的降解。覆蓋技術(shù)相比別的控制技術(shù), 花費低, 適用于有機、無機處理, 對環(huán)境潛在的危害小。 但其工作量大, 需要大量的清潔泥沙, 來源困難。同時覆蓋會增加底泥的量, 使湖泊庫容變小, 因而該技術(shù)不太適用于湖泊底泥污染的治理。湖泊的理化性質(zhì)影響著湖泊中各種物理、化學(xué)及生物過程, 進而影響各種污染物的內(nèi)源釋放。通過投加一些化學(xué)試劑以改善湖泊的理化性質(zhì), 如酸堿度和溶解氧含量, 以達到控制內(nèi)源釋放的目的。向湖泊投加鐵鹽、鋁鹽, 可以通過吸附或絮凝作用與水體中的無機磷酸鹽共沉淀。 但沉淀的鐵磷化合物在還原條件下有可能重新活化再次釋放。而鋁鹽與磷酸鹽結(jié)合相對牢固, 可在變化范圍較大的水環(huán)境中穩(wěn)定存在, 甚至在完全氧化的環(huán)境中也較穩(wěn)定。湖泊是一個由物理環(huán)境、化學(xué)物質(zhì)和水生物共同組成的復(fù)雜體系, 其結(jié)構(gòu)和功能受到諸多因素的影響。 湖泊污染可由兩方面原因引起, 一是污染物通過不同途徑進入湖泊。 二是沉積在湖泊底泥中的污染物在環(huán)境條件改變的時候, 重新釋放進入上覆水體。截污是從根本上解決河湖污染的關(guān)鍵，只有污染源從源頭上得到控制，才能真正使湖泊水質(zhì)狀況得到改善。故此有關(guān)部門應(yīng)加大管理力度，在科學(xué)管理的基礎(chǔ)上提高湖泊治理的技術(shù)水平。在治理技術(shù)上，生物處理技術(shù)因其凈化費用低，環(huán)境影響小，污染物降解效果好，在污水處理中倍受青睞。高效、無二次污染的生物處理技術(shù)及產(chǎn)品的開發(fā)研究，尤其是對具有特殊分解能力的菌種的培養(yǎng)篩選也將成為河流湖泊防治技術(shù)的發(fā)展趨勢。另外, 污染湖泊的恢復(fù)不能只靠單一手段完成, 而要根據(jù)實際情況, 綜合使用多種技術(shù)措施及其相互配套，使我們賴以生存和發(fā)展的河流湖泊水資源得到有效保護。參考文獻[1]武敏．論水污染的危害與治理．雞西大學(xué)學(xué)報．第8卷第4期．[2] 朱陽春，陳學(xué)民，等．湖泊污染特征及其生物修復(fù)．廣東化工，2011第3期．[3]陳玉成．污染環(huán)境生物修復(fù)工程[M] ．北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2003 ：196． [4]國家環(huán)境保護局．2004年中國環(huán)境狀況公報[R]．北京：中國環(huán)境科學(xué)出版社，2006．[5]國家環(huán)境保護局．2006年中國環(huán)境狀況公報[R]．北京：中國環(huán)境科學(xué)出版社，2007．[6]國家環(huán)境保護局．2006年中國環(huán)境狀況公報[R]．北京：中國環(huán)境科學(xué)出版社，2008．[7]國家