一种治理富营养化湖泊蓝藻水华的方法技术

本发明专利技术公开了一种治理富营养化湖泊蓝藻水华的方法。建设与当地盛行风风向平行的围隔，阻断水流交换，避免大湖泊蓝藻进入控制水域。利用表层漂浮蓝藻以盛行风为主要驱动力运动的特性，拦挡并沿围隔走向将蓝藻导流至下风向湖岸，形成蓝藻富集区。在蓝藻富集区设置除藻设施，大面积、高强度清除蓝藻。布设水流方向与盛行风风向一致的引流设施，引中水或清洁水进入控制水域，置换污染水体，同时增强水动力。在水动力较弱水域设置水层混合设施，扰动上下水层，使水体产生横向和纵向水流循环，破坏蓝藻堆积所需的静水环境，达到控藻抑藻的目的。本项发明专利技术可有效控制蓝藻水华暴发强度，修复近岸水域生态环境，明显改善水环境质量和区域景观效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于水环境保护
，具体涉及一种治理富营养化湖泊蓝藻水华的方法。
技术介绍
富营养化湖泊蓝藻水华灾害的治理一直是世界性的难题。当富营养化的湖泊水温升至25～35℃时，蓝藻极易大量繁殖、集聚形成水华。特别是处于盛行风下风向的湖岸带和静水湖湾，更是蓝藻水华的重灾区。湖泊蓝藻水华的控制技术目前主要有3类：1、投放杀藻剂或吸附剂的药剂法；2、原位培养有抑藻作用的微生物、水生植物、水生动物种群的生态操控法；3、人工打捞或机械清除法。但是，由于自然水体的理化环境复杂易变，投放药剂法常存在药效不易发挥的缺点；同时随着蓝藻迅速繁殖，需要投放的药剂量巨大，且一旦停止投药往往会造成蓝藻水华的重复泛滥。而采用生态操控法抑制蓝藻，则容易导致外来物种入侵，使本地物种的生存环境受到胁迫，造成生物多样性下降，存在严重的生态风险。人工打捞或机械清除法，虽然可对局部特定水域进行针对性清除，但不适合大面积的自然湖泊湖面作业；同时存在人工、设备成本损耗较高，管理难度较大的缺点。因此，面对水域环境复杂的自然湖泊，利用现有技术或可短期控制蓝藻水华，但要想实现对蓝藻水华的长期有效控制、显著改善水环境质量还存在较大难度。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对现有技术的不足，提供一种治理富营养化湖泊蓝藻水华的方法，以修复近岸水域生态环境，明显改善水环境质量和区域景观。本专利技术的目的通过以下技术方案予以实现。一种治理富营养化湖泊蓝藻水华的方法，其特征在于：在受污染水域沿当地盛行风风向设置围隔，围隔两端与湖岸连接，围隔底部固定于湖底，以围隔和湖岸为边界在近岸水域形成相对封闭的治理区域，阻断治理区域内外的水体交换，拦阻治理区域外的蓝藻进入区域内，将治理区域内外的蓝藻导流至围隔两端的湖岸，形成蓝藻富集区；引入外部水源置换受污染的水体并增强水动力，外部水源在治理区域内的流动方向与当地盛行风风向一致；在治理区域内设置水层混合设施，扰动上下水层，破坏蓝藻堆积所需的静水环境；在所述的蓝藻富集区设置人工或机械除藻设备。优选的，所述的围隔为两层结构，内层围隔为全封闭、上下均不透水的围隔，阻断内外水流交换，拦挡和导流以盛行风为驱动力聚集并运动的蓝藻；外层围隔为半封闭围隔，顶部不透水，下部为开放式，用于削减风浪、拦挡和导流表层蓝藻。所述的内层围隔3由浮体10、框架11、隔水材料12和石笼13四部分组成，浮体10固定于框架11顶部，隔水材料12固定于框架11内，石笼13与框架11底部连接；外层围隔4由浮体10、框架11和石笼13三部分组成，浮体10固定于框架11顶部，石笼13与框架11底部连接。所述的浮体10为泡沫塑料、塑料筒、浮筒中的一种；所述的框架11为
尼龙绳、金属板、塑料板中的一种；所述的隔水材料12为橡胶、塑料膜中的一种。所述的内层围隔3与外层围隔4之间的距离为5～10米。所述的围隔其主体走向与盛行风风向偏差在0°～5°范围内。所述的外部水源为中水或清洁水。所述的引入外部水源的具体措施为在治理区域近岸铺设引流管6，引流管6在治理区域的出水方向与当地盛行风风向一致，引水量应使治理区域内外的水面高程差控制在0～2厘米范围内。所述的水层混合设施7优选为太阳能水层混合仪。所述的水层混合仪按照每20m×20m～30m×30m的水域范围设置一台设备。所述的除藻设备为气浮式除藻设备和/或筛网过滤式设备。本专利技术的工作原理：利用表层漂浮蓝藻以盛行风为主要驱动力运动的特性，设置与当地盛行风风向平行的全封闭、不透水围隔拦挡大湖面漂浮蓝藻，并将蓝藻沿围隔走向导流至围隔两端的湖岸，形成蓝藻富集区；在蓝藻富集区设置除藻设备，集中清除蓝藻；引外部水源进入治理水域，置换污染水体、增强水动力；在水动力较弱水域设置水层混合设施，扰动上下水层，增加局部水域的流动性和交换性，破坏蓝藻堆积所需的静水环境，达到控藻抑藻的目的。相对于现有技术，本专利技术具有以下优点：1、本专利技术整合多项工程技术，针对性地控制自然湖泊的大面积水华灾害，有效减轻了蓝藻水华暴发强度，修复近岸水域生态环境，明显改善水环
境质量和区域景观效果，为湖泊生态环境治理工作提供了良好的技术支撑。2、建造非永久性的工程设施，可拆除重复利用，避免了材料和设备的浪费，节约了成本。3、本专利技术克服了生态风险巨大的药剂法和生态操控法的缺点，避免了化学污染和生物入侵的可能性。4、本专利技术操作简便，成本低廉，具有良好的推广应用前景。附图说明图1为本专利技术实施状态示意图；图2为图1中内层围隔主视示意图；图3为图2之A-A剖视图；图4为多个内层围隔组合示意图；图5为图1中外层围隔主视示意图；图6为图5之B-B剖视图；图7为多个外层围隔组合示意图；图8为本专利技术应用实施例中治理区域内外水体藻细胞浓度对比图；图9为本专利技术应用实施例中治理区域内外水体透明度对比图；图10为本专利技术应用实施例中治理区域内外水体总氮浓度对比图；图11为本专利技术应用实施例中治理区域内外水体总磷浓度对比图。图中：1-湖岸，2-治理区域，3-内层围隔，4-外层围隔，5-除藻设备，6-引流管，7-水层混合设施，8-外部水源流动方向，9-蓝藻拦挡、导流方向，10-浮体，11-框架，12-隔水材料，13-石笼。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步的说明，但附图和实施例并不是对本专利技术技术方案的限定，基于本专利技术教导所作的任何变换，均属于本专利技术的保护范围。实施例1如图1～7所示，一种治理富营养化湖泊蓝藻水华的方法，在受污染水域沿当地盛行风风向设置围隔，围隔两端与湖岸1连接，围隔底部固定于湖底，以围隔和湖岸为边界在近岸水域形成相对封闭的治理区域2，阻断治理区域内外的水体交换，拦阻治理区域外的蓝藻进入区域内，将治理区域内外的蓝藻导流至围隔两端的湖岸，形成蓝藻富集区；引入外部水源置换受污染的水体并增强水动力，外部水源在治理区域内的流动方向与当地盛行风风向一致；在治理区域内设置水层混合设施，具体为水层混合仪7，扰动上下水层，破坏蓝藻堆积所需的静水环境，水层混合仪按照30米×30米的水域范围设置一台设备；在所述的蓝藻富集区使用除藻设备除藻，具体为气浮式除藻船5；围隔主体走向与盛行风风向偏差在0°～5°范围内，外部水源为中水。实施例2重复实施例1，有以下不同：围隔为两层结构，内层围隔为全封闭、上下均不透水的围隔，阻断内外水流交换，拦挡和导流以盛行风为驱动力聚集并运动的蓝藻；外层围隔为半封闭围隔，顶部不透水，阻断表层水流，拦挡和导流以盛行风为驱动力聚集并运动的蓝藻，中下部为开放式；内层围隔3
与外层围隔4之间的距离为5米，外部水源为清洁水，水层混合仪按照25米×25米的水域范围设置一台设备，除藻设备为筛网过滤式设备。实施例3重复实施例2，有以下不同：内层围隔3与外层围隔4之间的距离为6米，内层围隔由浮体10、框架11、隔水材料12和石笼13四部分组成，浮体10固定于框架11顶部，隔水材料12固定于框架11内，石笼13与框架11底部连接；内层围隔3通过石笼固定于湖底且密封。外层围隔4由浮体10、框架11和石笼13三部分组成，浮体10固定于框架11顶部，石笼13与框架11底部连接；外层围隔4通过石笼固定于湖底。浮体10为泡沫塑料，框架11为尼龙绳，隔水材料12为橡胶，水层混合仪按本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种治理富营养化湖泊蓝藻水华的方法，其特征在于：在受污染水域沿当地盛行风风向设置围隔，围隔两端与湖岸连接，围隔底部固定于湖底，以围隔和湖岸为边界在近岸水域形成相对封闭的治理区域，阻断治理区域内外的水体交换，拦阻治理区域外的蓝藻进入区域内，将治理区域内外的蓝藻导流至围隔两端的湖岸，形成蓝藻富集区；引入外部水源置换受污染的水体并增强水动力，外部水源在治理区域内的流动方向与当地盛行风风向一致；在治理区域内设置水层混合设施，扰动上下水层，破坏蓝藻堆积所需的静水环境；在所述的蓝藻富集区设置人工或机械除藻设备。

【技术特征摘要】
1.一种治理富营养化湖泊蓝藻水华的方法，其特征在于：在受污染水域沿当地盛行风风向设置围隔，围隔两端与湖岸连接，围隔底部固定于湖底，以围隔和湖岸为边界在近岸水域形成相对封闭的治理区域，阻断治理区域内外的水体交换，拦阻治理区域外的蓝藻进入区域内，将治理区域内外的蓝藻导流至围隔两端的湖岸，形成蓝藻富集区；引入外部水源置换受污染的水体并增强水动力，外部水源在治理区域内的流动方向与当地盛行风风向一致；在治理区域内设置水层混合设施，扰动上下水层，破坏蓝藻堆积所需的静水环境；在所述的蓝藻富集区设置人工或机械除藻设备。2.根据权利要求1所述的治理富营养化湖泊蓝藻水华的方法，其特征在于：所述的围隔为两层结构，内层围隔为全封闭、上下均不透水的围隔，阻断内外水流交换，拦挡和导流以盛行风为驱动力聚集并运动的蓝藻；外层围隔为半封闭围隔，顶部不透水，中下部为开放式，用于削减风浪、拦挡和导流表层蓝藻。3.根据权利要求2所述的治理富营养化湖泊蓝藻水华的方法，其特征在于：所述的内层围隔(3)由浮体(10)、框架(11)、隔水材料(12)和石笼(13)四部分组成，浮体(10)固定于框架(11)顶部，隔水材料(12)固定于框架(11)内，石笼(13)与框架(11)底部连接；外层围隔(4)由浮体(10)、框架(11)和石笼(13)三部分组成，浮体(10)固定...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨逢乐，李杰，王志芸，田军，
申请(专利权)人：云南省环境科学研究院中国昆明高原湖泊国际研究中心，
类型：发明
国别省市：云南;53