南湖水质分析及治理建议

刘福强 甘光宇 王飞

摘 要：为解决南湖水质污染、水体富营养化的问题，对南湖水质情况进行分析，包括水质各项指标检测和藻类种类鉴别2方面，化学分析分为pH、COD、总磷和总氮4个方面，藻类检测主要采用显微镜观察法。结合已有的湖泊治理经验，提出了物理法、化学法和生物法3类治理办法，根据南湖的实际情况，给出了治理建议，以期恢复南湖优良水质。

关键词：南湖;水质分析;治理措施

中图分类号：S-1       文献标识码：A

DOI：10.19754/j.nyyjs.20200530043

南湖，地处于四川省阿坝藏族羌族自治州汶川縣水磨镇阿坝师范学院内，四面环绕建筑物，与人类生活息息相关。一共分为3个小湖，地势由高到低，小湖间有水流流动。湖中种植有睡莲和荷花，湖近岸水草生长旺盛，湖中养有观赏鱼类。观赏者投入食物喂鱼、扔弃垃圾，一定程度上会造成湖水的白色污染。南湖一类的静水人工湖泊具有水不流动、面积小、自我更新慢和自我净化能力弱等特点，形成一般而言的“死水”。在这种水域条件下，微生物和藻类大量繁殖，湖中氮、磷等营养盐类元素增加，造成水体富营养化，形成“水华”，影响湖泊的观赏价值和生态价值。

本实验旨在为解决南湖水质问题提出切实可行的治理方法，同时也为静水湖泊营养化问题提出可借鉴的解决方案。

1 南湖水质检测分析及结果

检测分析按照国家标准检测方法。玻璃电极法（GB6920-1986）测定水质pH，重铬酸钾法（GB11914-1989）测定水质COD值，过硫酸钾消解钼酸铵紫外分光光度法（GB11893-89）测定水质中总磷含量，碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法（GB11894-89）测定水质中总氮含量。

检测结果显示，南湖水平均pH为7.12，呈现中性偏弱碱性;水体COD（化学需氧量）平均值为127.765mg/L，是国家V级水质标准（GB3838-2002）的3.2倍，表明湖中含有大量有机物;总磷平均含量为3.821mg/L，是国家V级水质标准（GB3838-2002）的19倍;总氮平均含量为1.90mg/L，基本符合国家V级水质标准（GB3838-2002）。结果表明，南湖水质为劣V类水，属重度污染，需采取措施治理。此外，指标表明南湖已面临富营养化的危害。

2 南湖藻类监测与结果

利用显微镜的光学放大原理，得到藻类显微示意图。将藻类显微示意图对比已知藻类图片，得出南湖藻类种类。

观察结果显示：藻类多为绿藻门、蓝藻门，少数为硅藻门，种类单一，分布不均匀，并且可观察到种类不一、活动力极强的微生物。

微囊藻（Microcystis），属蓝藻门蓝藻纲色球藻科，可产生微囊藻藻毒，普遍分布于富营养化淡水湖泊。对南湖多点进行检测，均发现此类藻，由此可见南湖富营养化程度严重。

平裂藻（Merismopedia），属蓝藻门色球藻目色球藻科，多生活在静水水体，喜肥沃或有水草的沿岸区。藻类检测结果表明，南湖沿岸水质肥沃，水草生长旺盛，且为静水水体，这和实际观察结果一致，证实南湖实际情况不容乐观。

小球藻（Chlorella），属绿藻门绿藻纲绿藻目小球藻科，营养丰富的水体中尤为常见，是多污带和甲型污带的指示种。此类藻的检出，说明南湖水体营养丰富，已经呈现为多污带或甲型污带。

念珠藻（Nostocales），属蓝藻门，可作食用和生物肥源，其中一些种类会引起水华，具有重要生态意义。这类藻的检出，预示着南湖未来可能出现水华现象。

浮游植物的多样性指数，种属丰富度以及均匀度指数都可作为判定水质优良的依据。实验结果显示南湖藻类种类单一，多为水质较差中生活的种类，说明南湖水质差，存在富营养化现象。氮磷的超标是富营养化的根本原因，造成藻类的大量繁殖，影响水生生物（如观赏鱼）的生长，使湖水散发腥臭味，某些藻类甚至释放有毒物质或产生令生物窒息的气体，给水生环境带来严重影响[1]。

3 南湖污染原因分析

3.1 水质逐渐恶化

湖水来源未经处理，携带大量的污染物;人为丢入的垃圾;死亡的鱼类未得到及时的清理;水不流动后大量微生物繁殖，产生难闻的气味;大量藻类疯长，造成水中溶解氧下降，水生植物的生长受到抑制等，是水质恶化的直接或间接原因。

3.2 南湖面积逐渐缩小

地表尘土的流入，淤泥的堆积，动植物残遗物和排泄物的累积，再加上水体不流动，进而造成湖体的萎缩。

3.3 水不流动

南湖为静水人工湖，长期的水体不流动，水体交换造成湖泊自我修复能力下降，进而导致湖泊的污染加重。

4 治理建议

目前，针对湖泊水体富营养化问题，解决的办法主要有物理法、生物法和化学法。

4.1 物理法处理

根据目前南湖的实际情况，较为有效的方法为定期清理挖掘底部沉积淤泥、引入流水冲洗湖底部和人工捞藻。

4.1.1 定期挖掘湖底部沉积淤泥，清除潜在污染源

刚进入水体的污染物，首先是沉积进入底泥，之后经过微生物分解，分解产物对水造成污染。定期清理底泥，既能维持湖的深度，还能有效遏制污染物产生，较大程度改善水质。此法见效快，效果明显，但投资大，且不能彻底清除富营养化的根源。氮磷的来源未被彻底根除，总体含量只是暂时下降。

4.1.2 引入流水冲洗湖底部

经常换水或长期供给清洁水源，缩短换水周期，可减少营养物质的滞留或降低水体浓度，限制浮游藻类等的繁殖与生长，达到改善水体的目的。长期新鲜水供给，可增加底部水体溶解氧，有效抑制底部污染物产生，有利于湖水环境的稳定及修复。

4.1.3 人工捞藻