玄武湖水质变化分析与污染控制修复方案

玄武湖水质变化分析与污染控制修复方案

1 玄武湖概述

南京玄武湖属于城市天然小型浅水湖泊，湖泊面积3.72 km2，陆地1.04 km2，湖岸周长约9.5 km，涉及流域面积14 km2。目前汇水主要来自雨水入湖沟渠和水厂供水（大桥水厂和上元门水厂）。玄武湖湖泊分成三大块，北湖（东北湖、西北湖）、东南湖及西南湖。水面标高为10米时，平均水深1.14米，最大水深2米，湖底淤泥平均深1.3米，库容429万m3。玄武湖汇集流域约27.5 km2范围内的地表径流水，是市区主要蓄水湖，尤其是在汛期，对市区防洪与河道水量调节起着非常重要的作用。玄武湖通过和平大沟闸、大树根闸、武庙闸、太平门闸分别与城北护城河、内金川河、内秦淮河相连。

上世纪80年代开始，玄武湖流域工业化、城市化和养鱼业的发展，用水量和废污水排放量相应增加，玄武湖富营养化日趋严重。九十年代初期，富营养化加剧，出现了大面积大批量死鱼现象，九十年代末，开展的玄武湖综合整治工程，使水质污染有所缓解，但仍处于富营养化状态。进人新世界后，玄武湖流域城市建设迅猛发展，人口密度进一步增加，致使流域内生态环境发生了巨大变化，再加之玄武湖隧道、九华山隧道的相继建设，导致湖内建筑垃圾大量淤积、库容减小、水质进一步恶化，富营养化进一步加剧，2006年，爆发了蓝藻水华，近些年，蓝藻水华虽没有爆发，但是水草疯长，严重影响了湖区的景观，也给旅游和经济带来了重大损失。

2玄武湖污染源分析

2.1入湖沟渠污染

目前玄武湖入湖沟渠分别是南十里长沟、老季亭、香料厂、唐家山沟、紫金山沟采用截流式合流制排水管渠系统。但是，该系统并不能杜绝污水对水体的污染。当雨量较大时，会发生管渠溢流。溢流的混合污水不仅含有部分旱流污水，且有大量的生活污水及地表污水流溢至玄武湖，对湖泊造成极大的污染。污水中含有的大量磷和氮，加重了玄武湖的富营养化进程。

2.2 浮游藻类增殖代谢污染

2005年玄武湖全湖爆发蓝藻藻华，2006 年局部蓝藻藻华频发。浮藻类对玄武湖水质产生了增殖代谢污染。蓝藻是一类极其古老、微小的原核生物。长期的进化使得蓝藻形成极强的生态竞争优势，在适宜的環境条件下可获得最大生长率，并且生长率以指数级迅速增长。研究表明，蓝藻具有自我强化机制作用的生态生长调节素，可使其产生尽可能多的后代，使得产毒菌株密度增加，获得竞争优势，形成种类少而数量大的蓝藻水华。所以，控制藻类大量繁殖也是目前玄武湖治理的一大难题。

2.3 湖泊底泥污染

玄武湖湖泊水浅，底泥污染严重。曾经修建九华山隧道和玄武湖隧道时，导致湖泊环境发生了巨大变化。建筑垃圾未全部及时清运，50cm厚的建筑垃圾形成的主要淤积物相当于40—100年的自然沉降。隧道施工时抽干湖水，湖底淤泥在太阳下暴晒，鱼虾、微生物腐烂分解，回水后导致湖泊的严重富营养化。大量研究表明，来自各污染源的含磷有机物有很大一部分依附在水中悬浮粒子的表面进入湖泊水域，并且在扩散、净化过程中下沉到底部。因此，湖泊水质的优劣，不仅受外源污染的直接影响，而且受底泥污染物释放的影响。

3 污染控制方案

根据玄武湖承担了游览、蓄洪、生态调节、水上运动等多种功能。所以，经过水环境分析和模拟，制定和实施科学的水污染控制及生态修复方案，才能根本上解决水体富营养化带来的各种生态矛盾，使玄武湖水体生态系统产生良性循环，成为清澈、秀美、功能稳定的湖泊。

3.1 改进截流系统，切断外源及点源污染

入湖沟渠污染是玄武湖主要的外来污染源，是加重湖泊富营养化的主要渠道。大量外源输入的污染物经过一系列物理、化学和生物作用后沉积于湖泊底泥中。在一定条件下，底泥中蓄积的污染物会放出来，成为湖泊重要的内源污染。所以，控制外源污染对于减轻玄武湖富营养化程度有一定的作用。目前入湖沟渠主要采用截流式合流制排水管渠系统。当雨量增大时，混合污水超过截流管道的输送能力，造成溢流，加重了水质的恶化，因此需要改进截流系统，从根本上解决污水不下湖。

3.2 湖泊底泥清淤疏浚

疏浚工程可抑制蓝藻、菹草等藻类和水葫芦的生长，减少鱼类的死亡。由于清除了在底泥中的污染物，同时也减少了水体中溶解氧的消耗及减少了底泥与水层之间污染物质的交换，从而达到改善水质的作用。

3.3 生态修复

（1）.种植水生植物：为了提高玄武湖的水体自净能力，需要合理种植水生植物。在岸边种植挺水植物和浮叶植物，在游船活动区培养和种植不同种类的沉水植物。水生植物的生长可以促进悬浮物的沉降，增加水体透明度，吸收水和底泥中的营养物质，改善水质，并有良好的景观效果。

（2）.合理放养：保持水体生物的多样性、协调性，改善湖泊生态系统的结构，有助于生态系统的复杂性及稳定性。放养滤食性鱼类可以减少藻类和水草的生长，减轻悬浮物的污染，增加水体的透明度。

（3）.生态驳岸：采用先进的技术在岸边种植植被或自然生长植被，既可增强护岸抗冲刷能力，又能为水生生物提供附着、栖息和觅食的场所，提高玄武湖生态系统结构的长效运行。

3.4长期监测水质

（1）.水质监测室对所有入湖的水质进行常态跟踪监测（包括引入的长江水），监测其物理、化学、生物指标，每月一至两次采样监测，对水质变化做出分析，为调整和改进水质控制方案提供依据。

（2）.蓝藻预警，做好蓝藻预警监测方案，及时对蓝藻水华爆发做出预测，实施合理的防治方法