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水专项技术助力西湖初步构建健康水生态系统
发布时间:2016-11-28 16:21:51| 浏览次数:

  看过G20峰会“最忆是杭州”晚会的人一定会记得那踢水、泼水的动作,这其中清莹的西湖水给人的印象尤为深刻。近日,记者在杭州西湖看到,黛色西湖,水鸟低飞,几叶轻舟在水面划过,荡起阵阵涟漪。清澈透亮的湖水中,形态各异的水草随波起舞,小鱼儿穿梭其间。

  西湖水域管理处的数据显示,今年1~10月,主湖区年均透明度达到了84.2厘米,创历史新高。而2000年前后西湖水体年均透明度只有40厘米左右。西湖水是怎么越来越清的?

  国家“十二五”水专项“湖荡湿地重建与生态修复技术及工程示范课题”子课题之一的“城市景观湖泊水环境改善技术研究与工程示范”(以下简称“西湖子课题”)回答了这个问题。此项目日前通过了第三方评估,并获得评估专家组的一致高度评价。

  □提升西湖水质

  ■遏制藻类暴发

  记者了解到,“西湖水质提升和生态系统稳态转换项目”是杭州西湖风景名胜区管理委员会实施的一项系统生态技术工程,旨在进一步全面提升西湖的生态环境质量,提高外湖引水流场均匀度、解决大规模引水降氮、遏制季节性藻类暴发,实现大面积沉水植物重建和稳定扩繁。

  “西湖水质提升和生态系统稳态转换项目”既是西湖子课题示范工程依托工程,也是西湖综合保护工程重点项目,在此过程中西湖子课题的科研目标和地方需求得以很好地结合。

  针对制约西湖水质和生态环境进一步提升的难点,结合这项目实施,依托国家水专项平台,中国科学院水生生物研究所联合上海交通大学、中国科学院地理与湖泊研究所、浙江省水利河口研究院等国内水环境治理优势科研单位组成科研团队开展协同攻关,长期坚守在西湖工作站和施工现场,不惧艰苦和寂寞,突破了多项技术瓶颈。

  在地方管理部门的全力支持下,相继完成钱塘江大规模引水高效降氮示范工程、西湖生态引布水示范工程、西湖沉水植物重建及稳定化调控和低等植物异常增殖生态控制综合示范工程的建设和运行。

  □“活血”+“调理”

  ■生态降氮攻克难题

  2003年底竣工的西湖引配水项目是西湖最大

  的“活血”工程。两座日水处理能力分别为30万立方米和10万立方米的进水处理设施,让钱塘江水初步“变”清后再引入西湖,出水口透明度可达1.2米。同时开设6个入水口和9个出水口,实现湖体“活血”。经估算,每天沉淀后的40万立方米清水,按西湖库容量计算,相当于让西湖水一月调换一次清水。同时还大量削减了水中以颗粒态存在的磷含量。

  然而,10年前,西湖几乎没有浅水湖泊中非常重要的初级生产者沉水植物,即使当时在水质相对较好的湖西区域种植了不少沉水植物,但大都没有存活;还由于西湖多堤,容易形成死水区,有些角落的湖水经过“活血治疗”效果还不理想, 长起了像“痘痘”似的藻类。藻类多了,不仅影响西湖景观,还会导致水质恶化。

  针对这一问题,水专项研究团队实施生态调理,进行水中种草“祛痘”。在西湖西进区域和小南湖等示范区域重建了有利于“控痘”的沉水植物复合群落,通过重建和优化示范区内沉水植物群落、利用种群竞争优势和化感相克作用抑制藻类生长,增加了湖水透明度,对水质起到了很好的净化作用。

  目前,通过沉水植物优化重建和稳定扩繁,在一个多平方公里湖区恢复了能够自然更替的沉水植物群落,形成了结构优化、生物多样性高的良好水生态系统格局,漂浮的着生藻类明显减少,水体透明度大幅度提高。同时通过西湖生态引布水示范工程建设和运行,优化了湖区流场,改善流速,将死水区面积控制在15%以下。

  恢复沉水植物只是清水方法之一,削减湖水中的氮磷负荷也是避免西湖水体富营养化的重要一环。自2012年西湖子课题启动后,针对钱塘江大规模引水存在的高氮问题,课题组通过技术难点攻关,采用高效脱氮工艺成功攻克了这一难题。

  2013~2014年西湖水域管理处实施了生态降氮工程,在西湖玉皇引水预处理厂区设计、建成5万m3/d降氮池,采用上向流反硝化生物滤池高效脱氮工艺,利用载体上附着的微生物将硝酸盐转化为氮气从水里脱离出去,从而达到降氮的目的。工程去年底投入试运营以来,出水总氮稳定低于1.5mg/L,平均降氮率在40%以上。经估算,年削减入西湖总氮量达18吨以上。

  □实现预期目标

  ■生态效益显著

  通过西湖水专项示范工程的实施,西湖生态效益初显。优势沉水植物种类提高到7种,着生藻类生物量降低了1~2个数量级,清水型藻类和浮游动物明显增加,浮游动物香浓维纳多样性指数由工程实施前1.5提升到实施后的2.4,这也是西湖水质变好、物种多样性增加的一个有力证据。西湖健康的水生态系统已初步构建,湖泊自我维持、自我修复的能力逐渐强大。

  经实地踏勘、专业评审,评估专家组对西湖子课题的钱塘江大规模引水高效降氮、西湖生态引布水、西湖沉水植物稳定化调控和低等植物异常增殖生态控制等3项示范工程给予了高度肯定,其中西湖沉水植物稳定化调控和低等植物异常增殖生态控制示范工程评估给出了90分的高分,这是“十二五”水专项湖泊主题示范工程第三方评估进展至今,专家组打出的最高分。

 

    来源:中国环境报  本报记者郭薇 钟兆盈

 
 
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