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東湖的“老大難”:水華離奇消失10多年,鲢鳙治好“水肥病”?武漢東湖水華消失十多年,鲢鳙治水是關鍵?以草治水

作者:牧海

我相信我們已經聽說過東湖的藍藻盛開。上一次嚴重的水事件發生在2015年,當時一名公衆在風景秀麗的東湖村水域發現了數百條死魚,每條死魚的大小約為2至3磅,主要是白色的蛞蝓。此前,2007年,武漢東湖也有30噸蛞蝓一夜之間死亡,也是由于水的爆發,造成水中缺氧。

近年來,東湖水質治理初見成效,各項名額明顯改善,水暴發頻度明顯下降。從2019年11月到2020年9月,東湖水質一直穩居三級水位,綜合得分首次達到96.77,被認為是近40年來的最佳水位。

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武漢東湖

2021年最新監測結果還顯示,1-6月米申湖、後湖、纏陵湖水質為III級水質,而郭正湖水質略遜于IV.類水質。但與1980年代相比,今天的東湖可以說是做出了"飛躍"的改變。

< h1級"pgc-h-right-arrow"資料軌道"38">武漢東湖</h1>

武漢東湖位于武漢市武昌區東部,流經楚江和沙湖(2011年開通),水域面積33平方公裡,平均深度2.4米,屬于半封閉式淺湖。衆多湖泊和湖泊分為10個不同的子湖,如靈角湖,郭正湖,唐陵湖,玉家湖,廟湖,天鵝湖,荃湖,小灘湖,後湖,群湖等。

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值得一提的是,中國科學院水生生物研究所位于東湖畔,該研究所對東湖水質進行了60多年的監測。文獻表明,20世紀60年代以前,東湖水質很好,透明度超過2米,氮磷含量低,處于營養狀況較差的狀态。

但在20世紀70年代,水質形勢急劇下滑,湖水開始出現一層厚厚的油綠色"藻類膜"。此後多年,水的範圍逐漸擴大,一度失控。80年代,東湖生态惡化達到頂點,水質早已處于V型差狀态,一直不适合洗澡、娛樂。幾乎每年夏天(尤其是8月),水都是"當場",湖面異味,風景如畫,引起武漢居民的不滿和不安。

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2006年8月,風景秀麗的關橋湖爆發藍藻

發表在《水産生物學雜志》上的一篇調查文章指出,東湖水質的惡化與當地人口的增長和經濟發展密切相關。根據人口普查資料,1949年武漢市人口隻有101.83萬人,2000年增至80.481億,2010年進一步增至978.54萬人。同時,武漢鋼鐵公司、武漢重機床廠等化工企業相繼建成投産,數量逐年增加,逐點分布在湖區周圍,化學污染加劇。

據統計,各排水溝排入東湖的污水總量為每年30萬噸,是東湖水質下降的直接原因。夏季是東湖藍藻泛濫的高發地,魚腥藻、絲藻、微囊藻是常見的有害藻類物種,銅綠微囊藻是"極端分子"之一,給水生管植物、魚類、甲殼類動物帶來了一輪又一輪的生存挑戰。

<h1級"pgc-h-right-arrow"資料軌道"65">水已經消失了十多年,水處理是關鍵嗎?</h1>

如前所述,80年代是東湖水質最差的時期,但令人困惑的是,東湖的水花在1985年夏天沒有如期爆發,而且已經超過10年沒有發生!

東湖的水仿佛蒸發了一般,離奇消失了,引發了來自各行各業的激烈讨論,專家學者也紛出類之。有專家認為,東湖已經成為一個"污水池",即使是有害的藍藻也無法正常生存。然而,根據地表水環境品質标準(GB 3838-2002),研究人員測試了湖區的水質名額,發現這一觀點是不正确的。

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真正的謎團是由當時中國科學院水生生物研究所的劉建康和謝平等學者解開的。原本在水中消失的,真正的"貢獻者"是水的鲭魚和鲭魚。早在20世紀70年代,東湖就放養了蛞蝓魚苗,但數量很少,年産量隻有一百多噸,并沒有引起人們的注意。

蛞蝓活躍于水體的上層和上層,以浮遊生物為食,是中國最常見的過濾魚。有趣的是,有害的藍藻在鲱魚的飲食中占了相當高的比例!随後的研究發現,隻有當蛞蝓的數量增加到一定程度時,才能抑制有害藻類的增殖。通過一系列實驗,謝平等學者最終确定:将蛞蝓的放養密度控制在40~50g/m3是合适的,隻要達到這種生物量,就可以有效"制服"藍藻!

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話雖如此,我們都應該明白,東湖水的奇怪消失,其實和湖中湖的增加有着直接的關系。從1971年到1995年,東湖漁獲量逐年增加,從180噸增加到1840噸。在此過程中,蛞蝓的生物量增加,并在1985年達到臨界值,成功地防止了水花現象的發生。

資料顯示,1985年東湖漁業産量為1015噸,蛞蝓比例在90%以上,轉化生物量約為41.4g/m3,略高于40g/m3!

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至此,水消失之謎已經徹底解開,鼻涕蟲是最大的"無怒功勳"。重要的是要注意,如果湖中蛞蝓的實際儲量低于門檻值,即1970年代的最後水準,微囊藻華也可能卷土重來。

真正的問題是什麼?從更深層次上看,藻類異常增殖的原因,本質上是總氮、總磷等養分過高,水質過肥。隻要有足夠的營養鹽和适當的光照,藻類繁殖就會持續到"倒置藻類"的發生,腐敗和死亡。它隻是通過過濾來降低有害藻類的密度,使其不會大規模繁殖,但并不能消除真正的禍害:硝酸鹽,磷酸鹽和其他營養物質。

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2012年8月,藍藻在武漢東湖官橋湖水域綻放

從某種意義上說,也可以說水的處理是"問題的治好不是治的"。是以,治療東湖"水肥病"有兩個思路:一是繼續放生魚苗,增加增殖釋放強度,二是減少氮磷排放,或在湖區大規模種植水草,加強對氮、磷養分鹽的吸收, 降低水肥力。

< h1級""pgc-h-right-arrow"資料軌道""66">用草水處理</h1>

武漢東湖平均水深2.4米,屬于淺水湖,湖底采光條件好,有利于養殖水管束植物。這些水草的根、莖、葉能直接吸收水中的營養鹽,減少富營養污染,起到改善水質的作用。以雜草為例,在養分豐富的條件下,實驗組18 d總磷減少87.5%,30 d總氮減少73.57%,淨水效果非常理想。

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從2020年4月開始,東湖的水草将逐漸彙聚成碎片,形成大規模的"水下森林"。在短短三個月内,研究團隊在東湖四大片地區培育了五種沉積植物,總人口為46萬。

到2021年4月,長江和小灘湖的"水下森林"已初具規模。在郭正湖的鵝咀示範區,沉積廠區面積已達26000平方米,從湖面上可以清晰地看到穿梭的水草和魚蝦穿梭,透明度有所提高。到今年年底,"水下森林"面積預計将從最初的10萬平方米擴大到130萬平方米,同比增長1200%。

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水草規劃區/地圖 來源 武漢熱線

根據東湖生态管理規劃,到2022年,全湖A、B、C、D區域生态修複規劃将全面實施,沉積植物種植面積将達到330萬平方米——屆時,湖區面積的1/10将被"水下森林"覆寫!

為什麼是"水下森林"而不是"水林"?這要從東湖的另一個"斷層"——淤泥開始。

淤泥是東湖的一大"頑固性疾病",其厚度可達40厘米,局部湖床甚至超過60厘米。這些淤泥富含各種污染物,通過食物鍊的作用可以對底栖動物造成一定的傷害。為了清除湖底的淤泥,武漢市政府投入了大量的人力物力,累計清除淤泥量超過340萬立方米。

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挖泥船清除了淤泥

還有另一種方法可以處理這種淤泥:種植沉沒的植物。研究表明,東湖金魚藻、苦草、草等植被可在1.0~1.9米水深下生存,通過絮凝沉澱和養分吸附吸收淤泥中的有害物質,實作原位"生态觸底"。

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亞膽植物對有害藻類具有競争和抑制作用,再加上鲱魚和鲱魚對藻類的過濾食品,兩者結合将微藻的密度控制在适當的範圍内。從魚到草的40年,東湖的管理找到了切實可行的途徑,為太湖、巢湖等淺湖提供了寶貴的經驗,值得大力推廣。

東湖的未來,我們一起見證!

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