湖泊富营养化及其控制对策湖泊是中国自然水体中重要的组成部分之一,全国常年水面积超过1km²的湖泊有2865个,水域总面积8万多km²,其中淡水湖1594个。 湖泊污染、富营养化及藻类暴发由于历年污染物排放量的累积,湖水和各种生物的自净作用不断降低,绝大多数湖泊水体都遭受了不同程度的环境污染,特别是氮、磷等营养物质超标,造成水质恶化、富营养化程度加剧、藻类大规模暴发、水体溶解氧(DO)降低,进一步造成鱼类窒息死亡、以及水体恶臭等问题。部分湖泊水体还因此丧失了其作为饮用水源或者休闲娱乐的功能。 根据调查(张振克等,2001),我国富营养化湖泊在百分之四十三以上,中营养化湖泊占百分之四十五以上,两者合计超过百分之八十八。大型湖泊如太湖、巢湖、滇池、洪泽湖、洞庭湖、南四湖、白洋淀等因为湖泊富营养化和毒藻污染,一些水域已经失去了其资源可利用性。太湖、巢湖和滇池三大湖上世纪90年代就已达到劣V类水标准(高柳青等,2002)。 现在,一般认为水体中氮、磷浓度很低时即能导致水体富营养化。英国环境署规定(Glick, 2002),静止水体中富营养化发生的总磷临界浓度为0.086 mg/L。目前一般公认的水体发生富营养化的总氮和总磷的浓度分别是0.2 mg/L和0.02 mg/L(顾宗濂,2002),而中国绝大多数湖泊中氮、磷浓度远远地高于该临界浓度值,甚至是有些湖泊水质的主要污染物质。 湖泊富营养化及藻类控制研究表明,氮、磷等营养物质升高,以及持续的高温条件,是水体中藻类暴发的根本原因。而在营养物质中磷的作用更加关键。 北京枫斯洛克生态工程技术有限公司的主打产品锁磷剂(Phoslock)能够有效、快速、有效、彻底地去除湖水中磷的含量,并能够吸收湖泊底泥中的磷,使之不再向水体释放,从而达到湖泊除磷控藻的目的。如果再配合使用去氮技术,则能及时(在有利于藻类繁殖的高温季节到来之前)有效地降低湖水中氮、磷含量,改变氮和磷的比例,使湖泊藻类水华不再发生,湖泊相应的水质指标也获得提高。  参考文献 张振克、王苏民、吴瑞金、姜家虎,2001. 中国湖泊水资源问题与优化调控战略。自然资源学报,16(1):16-21. 高柳青、晏维金,2002. 富营养化对三湖水环境影响及防治探讨。资源科学,24(3):19-25. Glick, B. R., 2002. Phytoremediation: synergistic use of plants and bacteria to clean up the environment. Biotechnology Advances, 21(5), 383-393. 顾宗濂, 2002. 中国富营养化湖泊的生物修复。农村生态环境, 18(1):42-45.

水库富营养化治理技术及控制对策 一、 中国水库富营养化现状水库水山沟或河流峡口处建筑拦河坝而形成的独立水体。统计显示(孟红明等,2007),我国水库大部分已不同程度地发生了富营养化现象。 根据对全国39个大、中、小型水库的调查(戴群英等,2005)表明,处于富营养化的水库个数和库容分别占调查水库的百分之四十三点六和百分之八十三点三,如北京的官厅水库、天津的于桥水库(又名翠屏湖)、石河子市的蘑菇水库等。 李子成等(2012)对中国湖库营养状况调查结果(下表),更加明确地展示了全国水库富营养化污染状况。 中国水库富营养化污染现状(据李子成等,2012)贫营养化(百分比)中营养化(百分比)轻富营养化(百分比)中富营养化(百分比)重富营养化(百分比)异常富营养化(百分比)总磷(500)34.0031.409.807.206.4011.20总氮(388)28.6140.467.999.285.677.97叶绿素(97)15.4038.1419.5913.402.0611.34表中括号内为统计水库数量 水库富营养化污染严重的话,将严重影响其水质,让有些水库丧失了其应有的功能。例如,北京官厅水库被迫于1997年退出了北京市饮用水供水。2007年该水库就暴发了蓝藻水华(郭凯等,2009)。  二、 水库富营养化发生的原因由于水库的蓄洪和滞洪作用,在其自然汇水过程中,因面源污染和水土流失等原因,进入水库的污染物在水库中不断累积,加上部分水库还兼具人工养殖功能,饵料等的添加,更加加剧了水库水质的恶化,特别是其中氮磷等营养物质超标,富营养化问题严重,从而导致水库蓝藻、蓝绿藻水华大面积暴发。水库富营养化发生后,其水体透明度降低,微生物和藻类大量繁殖,消耗了水中氧而造成水中溶解氧(DO)含量降低,继而造成鱼类和其它生物死亡,库水散发异味等等。 三、 水库富营养化控制对策及治理技术为了有效地解决和控制水库的富营养化问题,除了要做好水库周围污染源排放控制,还要做好附近水土保持工作,减少面源污染对水库的污染负荷。但是,仅仅做到这些还是远远不够的,还须开展水库内水体和底泥中营养物质的削减,特别是采用有效又实用的Phoslock(锁磷剂),去除库水和底泥中的磷,并能保持不再进入水体中,这样不仅降低了水体中藻类赖以生存的营养元素磷和氮,而且大幅改变了水体中氮磷比,使已有藻类逐渐消亡,不再有新的蓝藻、或蓝绿藻发育。 2007年,Phoslock Water Solutions在澳大利亚新南威尔士州饮用水水库,成功地应用55吨Phoslock(锁磷剂),不仅降低了水库水体和底泥中磷的含量(到检测限以下),而且大大地降低磷蓝绿藻的含量(从5000-31000 cells/mL降低到0-438 cells/mL),使水库饮用水源水质达到了显著提高。  澳大利亚新南威尔士州饮用水源水库 此水库富营养化治理的成功案例也说明,通过除去水库中磷的含量,能够达到有效解决和控制水库藻类水华暴发的问题。 参考文献孟红明、张振克,2007. 我国主要水库富营养化现状评价。河南师范大学学报,35(2),133-135. 郭凯、赵文、徐峰、徐立蒲、殷守仁、曹欢、王小亮,2009. 官厅水库(北京段)水体富营养化评价与分析。大连水产学院学报,24(5),453-458. 戴群英、赵冰华、李雅萍、张文俊,2005. 水库富营养化问题及相应对策。水土保持研究,12(6),5-7. 李子成、邓义祥、郑炳辉,2012. 国内湖库富营养状况调查,http://www.1mishu.com/lunwen/rwhjlw/stwryflw/201210/744430.html 

Phoslock(锁磷剂)在饮用水源地保护中的应用  一、我国饮用水源资源现状 饮用水是我们赖以生存和生活的重要资源。用于饮用水源的水体包括湖泊、水库、河流、地下水等。尽管地下水源水质相对良好,但由于地下水水量开采成本和过分开采带来的城市地面沉降等等一系列问题,地表水源地仍然是我们主要的取水水源。 虽然我国淡水资源居世界第四位,但我们人均水资源仅为世界平均水平的1/4,在世界上名列121位,是联合国认定的水资源紧缺的国家。在全国600多个建制城市中,有400多个存在供水不足的问题(占城市数目的2/3),其中严重缺水的城市有110个,全国城市缺水总量达60亿立方米(百度百科“饮用水源地”,http://baike.baidu.com/view/8493004)。二、中国饮用水源污染状况 由于公众缺乏足够的环保意识和出于经济利益的私心,对公共的自然水体污染危害性认识严重不足,加之监管力度不够,多年来不但江、河、湖、库一般水体出现了比较严重的环境污染,甚至很多地方出现了城市取水口水质严重超标的现象。 根据饮用水源水环境监测的结果,在地表水956个国控断面中,I、II、III、IV类水质占百分比分别为1.1、31.2、30.2、18.9,V类和劣V类占百分之十七。主要污染指标是化学需氧量(COD)、总磷和总氮。 按照我国《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)相应标准,饮用水源地水质应该符合II类以上的水质标准,而实际情况是,接近百分之七十的水源地达不到上述的标准要求!所以,饮用水源地保护工作已经到了非重视不可的地步了。如果再不进行保护和治理,不但可能继续发生类似于太湖、洪泽湖特大污染事故的可能性,还有可能让有些原来的饮用水源地成为废止的水体,如北京官厅水库等。三、饮用水源地保护措施概述 要想有效地保护好饮用水源,须人人提高水环境保护意识并落实到日常的行动之中,除此之外,还须采取一些切实可行的措施,比如:1. 严格禁止直接或者间接向饮用水源地及其相关水体排放污染物,不管是工业废水、生活污水,还是污水处理设施或者采矿选矿尾水等。2. 加强雨、污水分流设施的建设,减少汇水径流中污染物的携带量。3. 严格加强物料、废物、垃圾等等储存、堆放点的管控,避免其中污染物质通过淋滤而进入饮用水保护区。4. 做好植被恢复,减少水土流失,从而可以大大地减少地表径流携带污染物的总量。5. 利用有效的方法,对已经污染的水源地进行治理,提高其水质。6. 恢复和加强饮用水源自身和水体中水生生物的净化作用。   四、用于饮用水源污染治理的技术要求 针对饮用水源地这一特定的治理对象,可以肯定的是,一般的水治理技术是不适用的,因为,对饮用水源水治理的要求是:一是要有效,而且不能只是短期效果;二是治理本身不能带来二次污染或者后续的不利影响;三是要保证水质健康。 Phoslock(锁磷剂)成熟的对自然水体的治理技术,正好能够符合上述饮用水治理的技术要求。使用Phoslock,不但可以有效地除去水体中磷的含量,通过水中氮磷比的巨大变化,解决和控制富营养化问题,消除水中藻类赖以生存发育的营养源,从而达到灭藻和控藻的目的,而且不会给饮用水源带来潜在的二次污染,对水中鱼类和其它生物也没有影响。另外,各项试验表明,Phoslock不会带来健康危害,也正因为如此,Phoslock获得了北美(美国和加拿大)权威机构颁布的饮用水标准证书。   五、Phoslock在饮用水源治理中的应用案例 1. 南非Hartbeespoort水坝 面积: 25000万㎡ 水深(平均):3米 问题:面源和污水排放造成水体富营养化,蓝藻、蓝-绿藻暴发,死鱼,进而造成饮用水源净化系统中藻华透过沙滤堵塞粗孔快速过滤器,水坝内和净化水发出异味,并造成可能的健康危害。 使用时间: 2006年1月(6吨) 治理结果:可滤活性磷(FRP)在24小时内降低百分之五十,48小时去除效率提高到百分之七十三,藻类也可见明显减少。水中可滤活性磷长时间内保持在较低水平,次年温度升高,藻类也没有暴发。 2. 澳大利亚新南威尔士州饮用水源水库 面积: 550000万㎡ 水深(平均):10米 问题:春夏时节蓝绿藻大规模暴发 使用时间: 2007年4月2-5(55吨) 治理结果:蓝绿藻大幅降低(从5000-31000 cells/mL 降低到 0-438 cells/mL),明显减少了饮用水处理费用。  

人工湿地水污染治理  一、湿地公园 湿地公园往往以生态环境和多样化湿地景观,并建有一些旅游休闲设施,譬如娱乐设施、人文景观等等。 除了其旅游和娱乐功能,湿地公园多一个重要多功能水其环境保护作用,主要是通过土壤和丰富的植物根系来吸收一定量的氨氮,但是其治理能力是有限的。 能够用于水环境的湿地系统,须进行合理的规划,包括土壤类型及配置、植被(选择具有较好的环境耐力的植物品种)、水流路径、流速等等。同时须加强湿地系统的维护和管理,使之充分发挥水环境净化的效果。  二、人工湿地水污染状况 人工湿地作为水环境治理的一种自然净化方式,对水环境改善起到了一定的污染治理作用,但是人们往往过高地估计甚至盲目依赖湿地系统在污水净化过程中的作用,从而造成湿地水体污染负荷超过其治理能力的状况,有些地方甚至将人工湿地当成了直接的排污沟渠。 人工湿地对氨氮的降解作用不可能是无限的,须有依据性地计算湿地工程系统的水环境治理能力。另外,排入污水中其它富营养物质如磷,在流经湿地系统的时候,降解作用非常有限,时间长了之后,不但出现水体中磷明显超标的问题,而且也在底泥中不断发生累积,进而造成毒藻泛滥、水质恶化、水体散发异味等环境污染问题。 三、人工湿地水污染治理技术 要改变上述湿地水环境污染的状况,须对湿地污染治理能力有充分对认识,减少和控制排入湿地水体中污染物(特别是磷)的总量,同时加强对现有水体污染的治理,既要降低水体中污染物含量,也要对底泥中污染进行治理。在这方面,Phoslock专利产品锁磷剂可以充分地发挥其同时治理水体和底泥中磷污染的特点,消除毒藻暴发的可能性,相应地也可以提高水体透明度、溶解氧等其它水质指标。在此基础之上,人工湿地的自然净化环境的能力又可以达到恢复。  

景观水治理 - 有效的景观湖、景观河水治理技术 一、景观水体 景观水通常是包括自然和人工景区的大中小型湖库(如太湖、杭州西湖、南京玄武湖等)、池塘、小型河道(如南京秦淮河、江南水乡古镇如周庄、西塘、乌镇内的河流等等)。这些水体的存在,不但在感官上衬托了其它场景,充分展示了旅游风景区的风景特色,而且可以作为某些旅游、娱乐活动(例如划船、游泳等)的场所。  二、景观水污染问题 大部分景观水体相对较小,其环境容量相对较小,水体的自净能力也比较有限,极易被污染,而且通常比较严重的水氮磷等营养物质超标而造成的富营养化,进而产生蓝绿藻暴发和水体散发异味等等问题。  三、风景区水环境保护措施 加强风景区环境保护是保证风景区水体水质的重要保证,要从管理上着手,禁止和控制污染物质进入景观水体,逐步去除水中累积的营养物质,同时要清除淤泥中有机质的含量,恢复和提高水体自然的净化功能,同时利用水生生态的修复技术,使水体质量长期保持在一个较好的标准范围。  四、景观水治理方法简评 景观水治理须充分考虑其污染特征,利用切实可行的方法去除水体和底泥中的有机质和营养物质,提高水体透明度,增加水中的溶氧(DO)含量。一般的景观水的治理方法有物理法、化学法、生物法等。 物理法包括水体循环过滤法、曝气增氧法等等,虽然有些作用,但是处理能力非常有限,对化学污染物质的消解和去除,几乎没有什么作用,而且也不具有长期效果。 化学方法如添加絮凝剂等,也许可以造成一些物质的沉淀,甚至水体透明度的提高,但是添加的物质本身对水体就是一种污染物质,而且产生的结果只是改变了它们在水体中的状态,在水体PH及成分条件改变的时候,它们会重新释放而回到水体中,因此不是解决水体富营养化问题的根本方法。 生物法可能包括两个方面,一个是利用微生物的作用,降解景观水体水和底泥中营养物质,从而达到提高水质的目的。然而微生物的优势种群非常重要,硝化细菌、光合细菌、芽孢杆菌、碱杆菌等等,还有一些复合菌,对降解其中的氮、磷等营养物质、以及有机质等,具有一定的作用。此外,还需注意的是,微生物的生长发育需要一定的生长条件,而每个水体的水质条件一般都会有差别,这样对一个水体起作用的,不一定对另外一个人有同样的治理效果。 利用水生生物的降解作用,来治理水体中营养物质,是近年来流行的一种方法。但是,这种生物修复技术,受到一些客观方面的限制,一是水生生物需要一定的培育、生长周期和生长条件,生物的吸附和消化能力也有一定的限量。当水体污染物继续累积的时候,很有可能出现超出水生生物降解能力的情况,对水生生物还须做好定期维护工作。另外,由于条件的改变,水生生物死亡之后,也会出现景观水体污染加剧的情况。  四、Phoslock(锁磷剂)在景观水治理中的应用 Phoslock可以快速、有效、和持久性地锁定水中活性磷,从而大大降低水和底泥中磷含量,改变景观水体中氮磷比例,使藻类不再发育和生长,从而消除景观水体可能的毒藻危害,同时能够提高其水质,改善其景观和功能效果。 锁磷剂(Phoslock)景观水治理方法,还可以与水生生物的生态修复方法结合,达到综合提高水质,长期保持的水治理效果。 五、典型景观水治理案例 Phoslock(锁磷剂)在景观水体治理方面具有很多成功案例,典型治理案例包括:1.  Lorene湖(美国) 面积: 3.2万㎡水深(平均):1.5米问题:水质恶化、富营养化、颜色发绿、藻类爆发、恶臭使用时间: 2012年6月11日结果:水中总磷和FRP含量分别降低53%和45%,2012年和2013年没有再发生藻类爆发问题,治理后的水体也能清澈见底。                                                 (治理前)                      (治理后)2.  Mason湖(美国) 问题:水质恶化、藻类发育、能见度低(0.07米)使用时间: 2010结果:一周后,水中总磷降低50%,磷酸盐降低到检测限以下,蓝绿藻获得控制,水体透明度提高到0.4米,一个月以后提高到1.06米。 3.   Silbersee Stuhr(德国) 面积: 7万㎡水深(平均):5米问题:高磷含量、藻类发育、不得不禁止游泳使用时间: 2006年11月14 - 15日结果:3周后,水中总磷降低超过81%,磷酸盐去除率几乎达到100%,蓝绿藻达到控制,水质恢复到可以游泳水平。                                        4. Bärensee, Hanau(德国) 面积: 6万㎡水深(平均):2.63米问题:富营养化、藻类发育、不得不禁止游泳使用时间: 2007年6月12 - 13日 结果:总磷降低56.3-62.5%,完全杜绝了底泥中磷的释放,蓝绿藻获得控制,水质恢复到可以游泳水平。             5. Het Groene Eiland(荷兰)面积: 5.3万㎡水深(平均):2.5米问题:高磷含量、富营养化、藻类发育、禁止娱乐使用时间: 2008年4月16 - 17日 (11吨); 2009年3月31日(3吨)结果:磷含量大幅降低,再未见藻类,相当一段时间内水体保持清澈,原有的娱乐活动也获得恢复。               6. The Serpentine & Long Water (英国) 面积:16万㎡问题:提高水质使用时间: 2012年2月26日 - 3月1日(66吨)结果:使用锁磷剂之后,水质指标达到非常明显的改善,增强了景观和公用效果,保证了当年伦敦奥运会水上运动项目(如游泳、划艇等)的顺利开展。             7. Rauwbraken湖(荷兰) 问题:有毒蓝-绿藻发育,水体对公众关闭使用时间: 2008年4月下旬(18吨)结果:随着水体中磷含量降低,蓝-绿藻大幅度减少(叶绿素含量由8000mg/L降至1mg/L以下),提高了水质,水体重新对外开放。湖面和湖底水生植物得以恢复,湖水清澈度也有明显提高。8. 天津空港景观河道(中国)面积: 16000㎡水深(平均):2.5米问题: 富营养化、非藻类暴发期颜色发绿、水体有异味、底泥有机质、总磷、总氮都偏高应用: 2010年31月31日 - 4月1日(6.5吨)结果:一周之后,FRP降低97%、总磷去除率约50%、总氮去除20-25%、叶绿素a降低40-51%。                                                   

提高排水水质使排放水或者处理设施尾水达标排放 随着环境污染负荷的增加和水环境容量的不断减少、以及水污染程度的日益加剧,对排放污水和污水处理设施的尾水水质要求会越来越高。例如,《污水排入城市下水道水质标准》CJ3082-1999将被GB/T31962-2015取代、城市污水处理厂排放标准由原来的《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18919-2002)中的1级B标准提升到1级A或者更高标准。此外,一些水体如河道监测断面也有可能有提高水质类别的要求,尽管这种提质要求与排放水无关。 遇到这些情况,一般现有处理设施的设计工艺往往达不到新的水质排放要求,特别是经其处理过的尾水进一步降解的难度相对较大。此时,若是利用Phoslock锁磷剂和系列除氮产品,将比较容易地达到新的水质排放要求,解决水质提标设计中氮、磷难以达标的要求。Phoslock锁磷剂,曾被应用于澳大利亚Uki污水处理厂溢流池和Fyshwick污水处理厂蓄水池降磷和蓝藻水华治理。