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EM技术净化湖泊水质中试报告

  1996年10月,应中国南宁市政府的邀请,EM技术发明人比嘉照夫访问了南宁,并代表EM研究机构与南宁市政府签订了利用EM技术对水质日趋恶化的南宁市最大的湖泊南湖进行水质净化实验的协议书。1998年1月试验开始,同年8月试验结束,获得了满意的效果。投放EM的水体透明度、溶解氧有明显的提高,叶绿素、高锰酸盐指数、生化耗氧量等有机污染指标也有不同程度的下降。

一、 南湖环境概况

  南湖位于南宁市东部,除湖面外还有亚热带园林风光的南湖公园,为供人们游乐观赏和水产养殖为一体的水上公园。
湖区气候属亚热带海洋性气候,阳光充足,雨量充沛,夏长冬短。多年平均气温21.6℃,多年平均降雨量1300mm。全年主导风向为偏东风,夏季多为东南风;冬季多为东北风,多年平均风速为1.88m/s。
南湖属浅水湖泊,呈东北-西南狭长形,东、西长3800m,南北宽约300m,湖面面积93万m2,常年水位70.3m,平均水深1.5-2m。湖面由拱桥、南湖大桥分成上、中、下湖,水在下湖经闸门进入邕江。

二、 南湖水质污染现状

  近年来南湖水质监测结果见表1。外观表现为每到春末夏初藻类呈油状浮于水面,恶臭味一年到头时有发生,附近居民怨声载道。

三、试 验

1、试验区的设定
在南湖的上湖设置试验区、对照区和参照区。其中:试验区(1号)水域容积:50m×26m×2.5m;对照区(2号)水域容积:25m×13m×2.5m;参照区:南湖上湖区,水域容积为:600m×225m×2.5m
用特殊办法使1号、2号试验区及大湖参照区之间水体不能互相交流。
2、 试验时间
1998年1月11日-9月14日,共8个月。
3、投放EM的制备、投放量及投放方法
(1)EM球
将EM吸附在固体载体上制成6cm的球体,每2平方米水面投1个球,于1月13日本底监测采样后投放,共投放650个EM球。
(2)液体EM
用EM1号与处理水制成活性液,并以1:100000的比例(对污水量)喷洒在试验区水面。
于1月19日、2月3日、2月17日、3月3日相隔14日投放1次共投4次。以后每隔20-30天投放1次,共投放6次。液体EM共投放435kg。
4、 采样与监测
第一期(1月至5月)由广西必佳公司监测;第二期(6月至9月)由南宁市水质监测法定单位南宁市环保监测站监测。
检测方法采用中国国家部颁标准方法。
(1) 监测点位
监测点位设在试验、对照、参照区的中心区各1个点,共3个监测点。水样取各监测点的表层水。
(2)检测项目
检测项目为:PH、DO、高锰酸盐指数、BOD5、SS、透明度、chl-a、TP、TN、NH3-N、NO3-N、NO2-N、细菌总数、大肠菌群数、水温,共15项。二期试验期增加非离子氨、溶解性正磷酸盐等项目。
此外,还对投放的EM及投放有EM的水体生物(鱼)的进行了安全性监测。
(3)监测周期
在EM投放前,对试验、对照、参照区的水体和底泥的本底值进行了连续三天的监测,试验过程每投放一次EM前先采水样,然后再投放EM。除定期监测(细菌总数、大肠菌群数除)13项理化指标外,还从3月10日起对PH、DO、高锰酸盐指数、透明度和叶绿素等项目进行连续8天的监测。采样分析在投放液体EM前进行。
每次采样时同步进行水体感观及气温、风向等气象观测。共取得监测原始数据近千个。 
5 结果与分析
(1) 水质监测统计结果
我们于1998年元月11日至1998年9月14日对试验、对照、参照三个区的南湖水体、底泥进行了34次监测,水质监测统计结果见表2。由表2可以看出,投入EM的试验区在试验期间湖水的CODMn、BOD5、DO、TN、TP、NH3-N、透明度等均得到明显改善,其水质好于对照区和参照区,水体富营养化程度大大降低了。
(2)水质随时间的变化趋势
试验期间水体中高锰酸盐指数、生化耗氧量、总氮、总磷、溶解氧、叶绿素、透明度物理化学指标随试验时间月均值的变化趋势见图1──7。
(3) 季节对水质处理效果的影响
将8个月的试验期的结果分为春、夏两季进行统计,结果表明夏季与春季本月比,1#试验区与对照区水质中各项指标上升,下降趋势相吻合。
1#试验区与2#对照区相比,春季DO可提高57.7%,夏季可提高23.2%,春季CODMn下降58.3%,夏季下降47.8%,春季叶绿素可下降近2倍,而夏季仅下降12.2%,夏季TP下降67.2%,TN下降14%,而春季TP、TN分别下降3.8%和3.0%。说明在降低BOD5、TN、TP方面,显然夏季优于春季。
(4)底泥监测统计结果
底质是湖泊水体的水质、水生生物及底质三大环境要素之一,湖泊沉积物中的氮、磷等营养盐是形成湖泊营养化的关键因素。本试验对1#、2#、3#试验区进行了底泥及试验63天后的底泥进行了监测。结果见表3。由表可以看出投放EM的试验区,底泥中有机氮和TN呈下降趋势,。未投EM的南湖上湖,其底泥中氮、磷营养成份均呈上升趋势。试验区与对照区相比,试验区底泥中TP上升幅度小于对照区,而TN下降幅度略高于对照区。

四、结论

试验结果表明,投放EM菌对降低水体的叶绿素、悬浮物、有机污染指标;提高溶解氧、透明度和杀菌除臭有较明显的效果,同时具有一定的脱氮、除磷作用。

此外,对投放的EM及投放有EM的水体生物进行安全监测结果表明,未发现有负面影响。

表1 南湖水质现状

项目

pH CODMn mg/L BOD5 mg/L SS mg/L TN mg/L TP mg/L 叶绿素mg/m3 透明度cm DOmg/L
平均值 9.31 17.4 31 77.6 18.37 3.47 189.7 27 4.9

表3 南湖试验区底泥监测统计表

 

区分

项目 H2O P2O5 TP TN 有机氮 NH3-H
1#试验区 本底值 3.88 0.25 0.11 0.41 0.37  
试验均值 4.37 0.38 0.16 0.14 0.13 69
变化比例% +12.6 +52 +45.5 -65.9 -64.9  
2#试验区 本底值 4.70 0.25 0.11 0.54 0.5  
试验均值 6.38 0.48 0.21 0.21 0.18 97
变化比例% +35.7 +92 +90.9 -61.1 -64  
3#试验区 本底值 5.34 0.23 0.10 0.49 0.45  
试验均值 6.06 0.61 0.27 0.55 0.53 124
变化比例% +13.9 +165 +170 +12.2 +17.8  

 

 

 
   
   

南湖试验区水质检测统计表

单位:mg/L

 

区分

项目 PH DO CODMn BOD5 SS TN TP NH3-H chl-a mg/m3 透明度cm 细菌总数个/mL 大肠杆
菌数
个/100mL
1#试验区 本底值 7.86 0.71 13.34 16.84 30.00 14.63 2.44 12.63 159.70 29.50 2×104 210
试验均值 7.56 4.78 9.06 15.9 30.60 10.83 1.60 7.91 129.10 39.7 9.5×104 40
变化比例% -3.8 +573 -32.1 -5.6 +2 -26 -34.4 -37.4 -19.1 +39.7 -52.5 -81
2#试验区 本底值 7.85 1.35 14.34 18.49 28.5 14.35 2.52 12.18 109.2 39 2×104 210
试验均值 7.58 3.11 12.41 19.3 35.6 12.01 1.87 7.67 188.73 31.6 2.2×105  
变化比例% -3.4 +130 -13.5 +4.4 +24.9 -16.3 -25.8 -37 +72.8 -19 +1000 -85.7
3#试验区 本底值 7.83 1.63 13.2 20.98 45.5 14.86 2.46 12.18 89.4 30    
试验均值 7.72 3.54 12.1 23.99 43.7 12.78 1.94 9.17 191.79 32.3 6.2×105  
变化比例% -1.4 +117 -8.3 +14.3 -4 -14 -21.1 -24.7 +114.5 +7.7   40

 

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