來源:科技日報(記者 趙漢斌)
在我國的城市與鄉(xiāng)村,有大量景觀湖、小水潭及河道溝渠等大小水體。它們不僅是生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分,也是詩和遠方以及鄉(xiāng)愁的畫幅。
然而,由于面源污染、自凈能力弱等因素,這些水體易富營養(yǎng)化,產(chǎn)生大量水華藻類。藻類死亡后發(fā)黑發(fā)臭,成為水體的一塊塊“瘡疤”。
8月下旬,記者從云南省科技廳了解到,該省引進原位生物綜合治理技術(shù),通過固定化載體微生物技術(shù)與高效生物反應(yīng)器結(jié)合的方式,激活水體本土微生物,清除水體污染物,從而有效改善水質(zhì)。
云南“名片”的水體治理實踐
在春城昆明,母親河盤龍江穿城而過。河?xùn)|岸的一座有88年歷史的震莊迎賓館,是云南省對外交流的一張名片。
由于工作需要,來自北京的旅客張永,每年多次往返昆明,時常入住這家賓館。三年間,張永見證了賓館景觀水體的變遷。“幾年前,賓館景觀湖水呈黃綠色,略顯渾濁,夏天還有氣味。但您看,現(xiàn)在水草游魚都看得清清楚楚,十分清澈,也沒有異味,讓人欣喜!”張永說。
據(jù)介紹,震莊迎賓館景觀湖水域面積約為1.5萬平方米,水深2至3米,水體容積3萬立方左右,是賓館戶外景觀的核心區(qū)。
多年來,由于湖周污染和補水水質(zhì)不穩(wěn)定,這一景觀湖嚴重富營養(yǎng)化,底泥淤積厚達0.6米,水體藻類濃度過高,沉水植物基本消亡,水生態(tài)系統(tǒng)嚴重退化。
2022年初,云南省科技廳組織中國環(huán)境科學(xué)研究院湖泊生態(tài)環(huán)境研究所、中冶地質(zhì)西南有限公司、山東利水環(huán)??萍加邢薰?、福建中微普創(chuàng)生物科技有限公司合力,著手開展水體治理試點工作。
合作團隊在詳細調(diào)研的基礎(chǔ)上,決定采用“固定化載體微生物系統(tǒng)+水華藍藻應(yīng)急防控+水生植物恢復(fù)+水生態(tài)系統(tǒng)調(diào)控”技術(shù)系統(tǒng)進行治理。經(jīng)過兩個月的努力,“奇跡”出現(xiàn)在人們眼前——水體黑臭現(xiàn)象消除,水質(zhì)全面提升,主要指標優(yōu)于地表三類水質(zhì)。
鱇浪白魚是鯉形目鯉科白魚屬魚類,僅分布于云南玉溪澄江撫仙湖十分潔凈的深水中?!爸卫沓跻姵尚Ш?,我們先后在震莊迎賓館景觀湖投放了近3000尾鱇浪白魚魚苗,目前目測已增加到近萬尾。你看,這些魚都有30厘米長了!”合作團隊的項目施工負責(zé)人趙大偉,指著在水下碧草叢中跳動的鱇浪白魚說,對水質(zhì)極為挑剔的鱇浪白魚,就是項目最誠實的“驗收員”。
清風(fēng)徐來,波光瀲滟。經(jīng)常路過此地的記者看到,沉水植物四季常綠,水下魚兒嬉戲,與濱岸景觀一起,構(gòu)成了一幅美麗的春城畫卷。
綜合治理方案綠色可持續(xù)
自然界中處處有藻類、處處有微生物。當湖泊中營養(yǎng)物濃度累積到一定程度、水體發(fā)生富營養(yǎng)化后,那些原本肉眼幾乎不可見的小家伙就會瘋長,為禍一方。水體中,藻類過度增殖和大量死亡,都會使水體缺氧,導(dǎo)致魚蝦等大量死亡,嚴重破壞水生態(tài)環(huán)境。
在震莊迎賓館景觀水體治理中,科研人員使用微小劑量的奧利海滅藻劑噴施湖面,如同在施“魔法”,不久后一團團藍藻碎片就漂浮到水面,可輕松撈取清理。清理后,水體透明度明顯提高,可清晰看到水下1至2米深處。噴灑滅藻劑15小時后,水華藻類去除率高達98%以上。
“這種滅藻劑具有絮凝作用和高效性、廣譜性。產(chǎn)品溶于水36小時后無殘留,在水體中可完全自然降解,具有無毒性和生態(tài)安全性?!敝袊h(huán)境科學(xué)研究院研究員葉春介紹,研究團隊還對湖泊河道水體的底泥取樣分析,篩選出具有高效降解湖泊底泥的靶向微生物,通過擴培系統(tǒng)進行大量培養(yǎng),用于治理污染底泥。
“我們采用原位生物綜合治理技術(shù),將巨量的靶向微生物固定在湖底,以底泥礦化生物凈化船為依托,安裝微生物擴培投加系統(tǒng)。凈化船就像一臺源源不斷產(chǎn)生微生物的‘播種機’,持續(xù)把靶向微生物撒播在水里,從而實現(xiàn)持久、低成本治理?!壁w大偉說,凈化船“吐出”的靶向微生物被水沖走了,就能在新的點位繁衍生息,新的微生物又從“播種機”里源源不斷地產(chǎn)生。他們兩年前安放的設(shè)備,至今仍在發(fā)揮作用。
凈化船還能通過靶向液投放機械臂,把菌液釋放到底泥下30厘米深處,菌液與被污染底泥充分混合,水體和底泥的污染物便能得到有效分解。原本厚厚的底泥,逐漸變薄,而且不再黑臭?!斑@為今后高效低成本解決湖泊底泥內(nèi)源污染問題,提供了一個很好的思路?!痹袊h(huán)境科學(xué)研究院副院長、總工程師夏青說。
“這次水體治理,我們把固定載體微生物技術(shù)和水體立體循環(huán)推流曝氣設(shè)備有機結(jié)合起來,發(fā)揮出‘1+1>2’的協(xié)同治污效能。”葉春告訴記者,這有效解決了景觀湖水體水力擴散不佳、水體置換率低的問題。
“新的技術(shù)路線,與同類治理方案相比,具有投資少、運維費用低等優(yōu)勢,而且工藝安全無毒害?!敝袊茖W(xué)院水生生物研究所研究員劉永定認為,新技術(shù)能降低水體生化需氧量、化學(xué)需氧量和總懸浮固體指標,對氮和磷有較強的去除能力,能在較短時間內(nèi)提升水質(zhì)。
創(chuàng)新成果轉(zhuǎn)化應(yīng)用前景可期
讓震莊迎賓館水域煥然一新的治理實踐,是云南省科技廳和中國環(huán)境科學(xué)研究院等單位合作,轉(zhuǎn)化應(yīng)用成果、治理高原水體的一個縮影。
記者了解到,近三年來,這個研究團隊與中國科學(xué)院水生生物研究所合作,在典型的高原湖泊——云南洱海與異龍湖,他們做了甲藻、藍藻及擬柱胞藻的中試治理。其中,洱海試驗點位在噴灑除藻劑4小時后,去除率在 96%以上;在異龍湖進行擬柱胞藻殺滅后,試驗點位水體透明度迅速提高,能清澈見底。
此外,研究團隊還與自然資源部第三海洋研究所等攜手,在山東省日照市進行潯河藍藻水華治理。他們在潯河微囊藻藻華暴發(fā)時,采用每升1毫克的除藻劑,進行應(yīng)急防控,治理后8小時,很大程度上降低了藻密度,滅藻率達到97.5%。而在西安市,2022年8月,研究團隊在對陜西賓館人工湖進行生態(tài)修復(fù)后,水體由原來地表五類水,改善提升達到三類標準。
在位于云南省紅河州石屏縣的異龍湖,水質(zhì)一度惡化。10余年來的數(shù)次特旱,更讓湖體雪上加霜,大量水生植物死亡,殘體腐爛在湖底,導(dǎo)致湖泊底泥污染嚴重。經(jīng)過持續(xù)治理,異龍湖水環(huán)境有所好轉(zhuǎn),但仍有待鞏固提升,急需引入綠色高效對癥的技術(shù),進一步治理?!霸谠颇鲜】萍紡d等部門支持下,異龍湖新一期治理項目即將實施,可助力這顆高原明珠恢復(fù)異彩!”趙大偉告訴記者。
“按照山水林田湖草是一個生命共同體的理念,我們將持續(xù)支持綜合治理、系統(tǒng)治理、源頭治理。”云南省科技廳社會發(fā)展處一級調(diào)研員高忠告訴記者,針對云南省部分高原湖泊水質(zhì)超標、藻類聚集、底泥污染源嚴重、農(nóng)村生活污染排放等現(xiàn)狀,他們還將著手組織研發(fā)基于高原湖泊湖濱區(qū)低污染水凈化、農(nóng)村污水治理、湖泊藻類控制、底泥污染治理和水生態(tài)系統(tǒng)量化調(diào)控的關(guān)鍵技術(shù),在適宜的高原湖泊開展藻類控制與水環(huán)境改善的工程示范。
“我們將與科研團隊一道,探索一條湖水保護與利用雙贏的發(fā)展之路,為高原湖泊水質(zhì)改善提升提供技術(shù)借鑒意義,堅決打贏高原湖泊治理攻堅戰(zhàn)?!备咧冶硎荆颇鲜】萍紡d始終牢記“像保護眼睛一樣保護生態(tài)環(huán)境”的初心,緊緊圍繞國家重點流域“十四五”水生態(tài)環(huán)境保護戰(zhàn)略,繪就綠色治理的藍圖。
報道原文:引入系統(tǒng)理念 轉(zhuǎn)化先進成果 高原水治理:生物技術(shù)建奇功