金牛嶺被譽(yù)為海口之肺，金牛湖位于金牛嶺公園內(nèi)是海口之肺的肺葉。金牛湖建于1992年，占地面積約19.8萬(wàn)m2，總庫(kù)容103萬(wàn)m3，分南、北兩湖，其中南湖面積約6萬(wàn)m2，平均水深2.0 m;南湖作為金牛湖的前置湖，接納了90%以上的入湖污染，曾經(jīng)是水葫蘆肆意生長(zhǎng)的污水塘，水質(zhì)為劣V類。2016年5月鐵漢生態(tài)聯(lián)合中標(biāo)海口市龍昆溝、東西湖、金牛湖等11個(gè)黑臭水體的治理項(xiàng)目，開始了金牛湖的綜合治理之路。
經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)深入調(diào)研，鐵漢生態(tài)技術(shù)團(tuán)隊(duì)提出了“截污控源+生物調(diào)控+沉水生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)建+人工引導(dǎo)浮游動(dòng)物控藻體系構(gòu)建”的“中醫(yī)療法”對(duì)金牛湖南湖進(jìn)行治理。工程完成2個(gè)月后，南湖實(shí)現(xiàn)全湖清澈見底，主要水質(zhì)指標(biāo)穩(wěn)定達(dá)到地表V類，局部區(qū)域達(dá)地表III類，水體生態(tài)系統(tǒng)多樣性提高2~3倍，水體自凈能力大幅提升，雨后2-3天可自行恢復(fù)。
修復(fù)前(水質(zhì)劣V類、水體渾濁、透明度小于30 cm、底泥黑臭、局部區(qū)域藻類爆發(fā))
水生態(tài)系統(tǒng)建立2個(gè)月后(沉水植物覆蓋度達(dá)75%，完成了藻型湖泊向草型湖泊的轉(zhuǎn)變，水體清澈見底，水質(zhì)穩(wěn)定優(yōu)于地表V類)
底棲螺類、浮游動(dòng)物生物量大幅提高，有效抑制藻華出現(xiàn)
生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)建前，污染指標(biāo)(特別是氨氮) 濃度高、波動(dòng)大;生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定后污染負(fù)荷得到大量消減，氨氮維持在1 mg/L以下，溶解氧顯著提高穩(wěn)定保持在5 mg/L以上。
一金牛湖南湖水生態(tài)修復(fù)工程難點(diǎn)分析
金牛湖南湖有別于其他景觀湖，在治理過程中技術(shù)團(tuán)隊(duì)碰到了諸多難題。
1、金牛湖前身為廢棄采石場(chǎng)，存在大量無泥和少泥區(qū)。如何選擇沉水植物種類，針對(duì)不同底質(zhì)情況采用有效種植方式是團(tuán)隊(duì)碰到的一大難題;
2、金牛湖為污染型湖泊，接納污水廠尾水，水體氨氮濃度高，底泥黑臭現(xiàn)象嚴(yán)重。如何對(duì)高氨氮水體進(jìn)行凈化解毒，如何進(jìn)行底泥改良(部分區(qū)域需帶水底改)，是團(tuán)隊(duì)面臨的又一難題;
3、金牛湖為納污水體，其匯水面積約306.71hm2，雨后有大量雨、污混合水進(jìn)入，沖擊大;在生態(tài)系統(tǒng)未成熟前，如何在雨后快速恢復(fù)水質(zhì)也是技術(shù)團(tuán)隊(duì)需要考慮的難題;
金牛湖主要排污口分布情況
4、生態(tài)修復(fù)初期，水位淺，水體透明度得到一定提高，在該條件下極易爆發(fā)藻華;此外水綿也容易瘋長(zhǎng)影響沉水植物生長(zhǎng)。生態(tài)修復(fù)初期預(yù)防藻華、控制水綿也是技術(shù)團(tuán)隊(duì)需要解決的難點(diǎn)。
針對(duì)以上難題，技術(shù)團(tuán)隊(duì)?wèi){借多專業(yè)理論支持及多年工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，通過現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)、創(chuàng)新思路多手段結(jié)合、預(yù)防為主防治結(jié)合等多種方式尋求解決方法。將工程的實(shí)施重點(diǎn)落在針對(duì)性多方式種植、精心養(yǎng)護(hù)上。最終克服了重重困難，成功構(gòu)建了穩(wěn)定的金牛湖南湖水生態(tài)系統(tǒng)。
二治理思路及技術(shù)手段
針對(duì)金牛湖的實(shí)際情況和重難點(diǎn)分析，技術(shù)團(tuán)隊(duì)提出了以下生態(tài)治理思路。
1、底泥改良
針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)不同情況，采用了三種底泥改良方法，底泥經(jīng)過改良為沉水植物創(chuàng)造了良好生長(zhǎng)條件。
2、微生物水質(zhì)調(diào)控
南湖原水體氨氮濃度較高(3-5 mg/L，局部區(qū)域>7 mg/L)。為快速降低水體氨氮濃度，在種植沉水植物后持續(xù)投加活化硝化細(xì)菌及芽孢桿菌，硝化細(xì)菌以水草為載體得以較好生長(zhǎng)并有效降低水中氨氮濃度。
菌劑投加與氨氮變化關(guān)系圖
3、沉水生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)建
沉水生態(tài)系統(tǒng)的構(gòu)建步驟主要包括：沉水植物選擇、沉水植物種植、種植初期沉水植物的養(yǎng)護(hù)、水生動(dòng)物結(jié)構(gòu)優(yōu)化。
(1)沉水植物選擇
經(jīng)研究選取以下沉水植物作為金牛湖水生態(tài)系統(tǒng)的主要物種：常綠矮化苦草(Vallisneria natans)、水蘊(yùn)草(Elodea densa (Planch.) Casp.)為主;輪葉黑藻(Hydrilla verticillata) 、菹草(Potamogeton crispus L.)為輔。
(2)種植方式
采用了插種、拋種、種植袋包種、芽孢種植等多種方式，成功在底質(zhì)惡劣條件下完成水草種植，保證成活率。
(3)種植初期植物養(yǎng)護(hù)
種植初期技術(shù)團(tuán)隊(duì)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行精心養(yǎng)護(hù)，持續(xù)關(guān)注水質(zhì)、藻相、水草附著物、野雜魚等多種影響因素，做到及時(shí)響應(yīng)及時(shí)調(diào)控，確保新生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定構(gòu)建。
(4)水生動(dòng)物結(jié)構(gòu)優(yōu)化
通過移除羅非魚、鯉魚等雜食性魚類，并投放適量黑魚、青魚、鳙魚及有益底棲螺類等，優(yōu)化水生動(dòng)物結(jié)構(gòu)，形成良性食物鏈體系。
4、人工引導(dǎo)浮游動(dòng)物控藻體系的構(gòu)建
通過生物操縱手段引導(dǎo)水體浮游動(dòng)物大量生長(zhǎng)繁殖，從而防止水體藻華發(fā)生。
三技術(shù)創(chuàng)新
本項(xiàng)目針對(duì)有外源污水匯入、不同底質(zhì)條件采用了多種創(chuàng)新的沉水植物種植及養(yǎng)護(hù)方式;同時(shí)成功通過生物操縱手段預(yù)防藻華發(fā)生。
本項(xiàng)目技術(shù)服務(wù)團(tuán)隊(duì)由西北規(guī)劃設(shè)計(jì)院水治理所技術(shù)人員組成，其中博士2人，碩士3人，本科1人。
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