[实用新型]一种提高水域整体复氧能力的富营养化治理系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种生态治理系统，尤其涉及一种提高水域整体复氧能力的富营养化治理系统。

背景技术

在各类水域中，湖泊富营养化的成因与污染物来源最为复杂。既有城镇与工业生活、生产带来的“城镇与工业点源污染”、农药与化肥的广泛使用及养殖带来的有巨大面积的“农业面源污染”；也有在更大范围内的灾害性雾霾天气中，有毒有害物质在湖泊与水源地沉降入湖后的“雾霾沉降污染”,还有与湖泊流域汇水面范围内的降水所携带的污染物以及被污染的地下水入湖带来的“湖泊补水源污染”；以及湖泊内部已经形成的具有无限循环再生能力的“湖泊内源性污染”；此外，主要通过船舶进港排放的“压舱水”带来的外来“生物入侵”更是加重了内源性污染的程度；同时，经过“处理达标”后被排入湖泊的水源，包括达到一级A与一级B标准的水源，对湖泊来讲，仍属于有污染性质的“低污染水”。当前，这种排放量巨大的“低污染水，”实际已经成了一种“新的污染来源”，甚至成为“治理瓶颈”。这些都是需要在湖泊富营养化治理过程中需要不断探索和解决的重大课题。

湖区的大量船舶带来的污水、油脂与各类固体废弃物以及船舶在港口、港湾造成的污染，使“船船污染”已成为湖泊富营养化发展的又一重大来源；湖岸和港口是受人类活动的影响最多最大的区域，同时又是“陆生生态系统”与“湖泊生态系统”重要的生态连接与交错的地带，自然环境复杂，生态平衡脆弱；在风浪的推动下，向风方向的湖岸和港口区域更是污染物与藻类的聚集之地。

湖泊污染来源面广、量大，并且具有很多不确定性。特别是受大气环流的影响，使得对湖泊富营养化的预测与监控必须要依靠实地监测、遥感监测、全流域监测、全国甚至于跨国界监控的综合作用才能实现。也只有随时根据监测出“动态信息‘针对湖泊富营养化发生与发展的主导因素，采取相应的，持久的、低成本的有效措施，才能遏制湖泊富营养化的发生。

大量事实证明，湖泊藻类经常是在适合的季节与气温下的“突然暴发”，但从实质上看，仍然是一个从量变到质变的过程。藻类暴发的根本原因是湖泊污染物的数量超过了湖泊的自净容量。

当前对湖泊富营养化治理的各种方法，最终都只有通过提高湖泊水体自身的自净能力，恢复湖泊的生态平衡，才能达到治理的目的。

湖泊水体在自净的过程中都要不断消耗溶解氧。水生植物大面积退化是湖泊富营养化的一项主要特征，水体缺氧又是水生植物与水生动物大量死亡的主要原因。

水中溶解氧含量受到两种作用的影响：一种是“耗氧作用”；另一种是“复氧作用”。如果水污染物含量多，污染物的分解与氧化消耗了大量溶解氧，“耗氧作用”超过“复氧作用”，水质就会恶化；当通过自然与人为的方法，使空气中的氧气更大量的溶解于水体，加上水生植物的光和作用，促使水体的“复氧作用”超过“耗氧作用”，水质就会变的清澈。

湖泊水体的自净过程，实际就是大量消耗溶解氧的过程。为此，只要持久、全面、大量、低成本地通过人工方式向湖泊补充溶解氧(特别是在缺氧或无氧的底层)，实行人工复氧，始终保持湖泊的“复氧作用”大于“耗氧作用”，最终使湖泊水生态系统得以恢复，湖泊富营养化的发生与发展才能真正得到有效控制。

此外，湖泊的流速、流量还直接关系到污染物的扩散范围与速度。当湖泊的流速和流量增大，就会加快污染物稀释扩散，并使流动水体与空气的接触界面增加，也就会有更多的氧气溶解于湖水之中。湖水的自净能力也更能得以提高。但湖泊是相对静止的水体，这就需要采取工程措施，才能让平静的湖水相对流动起来。

国家专利“一种保留网箱养殖的湖泊富营养化治理系统”(专利号：ZL2014201151396)，根据湖泊底层水溶解氧缺乏和湖泊水面相对静止这两个主导因素，创造性提出了相应的解决办法。为治理湖泊富营养化的提供了一个在“点位”上有效治理的技术途径。

由于湖泊污染源面广、量大；湖区与流域形态复杂多样；不同湖泊、同一湖泊的不同区域的污染程度、污染源的种类也各不相同。同时，形成富营养化的水体，除了湖泊外还有江河、海域；在城乡，还有更多的已形成富营养化的小型人工湖泊，水库、水塘；公园、校园等的各种水面。为此，还需要发明“一种提高湖泊整体复氧能力的全域湖泊富营养化治理智能系统”与其配合，新的发明既能在湖泊流域形态和污染程度的复杂多变的情况下，进行湖泊“点与面”的统筹治理。还能灵活将其方法用于各类大大小小的不同水域水体的持续治理。

本发明通过以下创新技术来达到：