四川省生態文明促進會

基本情況

武城水庫位于浙江省衢州市，于2009年開始蓄水，總庫容12571萬立方米，正常水位庫區水面面積為6400畝，集雨面積397平方公里，多年平均徑流總量4.49億立方米，水庫屬于飲用水水源。

2022年4月下旬因庫區流域降雨較常年異常偏多且頻繁，流域內面源及點源污染隨雨水夾帶超負荷匯入水庫，導致主要水質指標嚴重超限。據當地環保部門監測數據顯示：pH值9.235（pH值標準限為6~9），高錳酸鹽指數3.963mg/L，總氮1.375mg/L。按《地表水環境質量標準》GB 3838-2002判定為劣Ⅴ類。

為確保當地飲水安全，當地領導及主管部門高度重視，經反復比較論證，最終選取四川省生態文明促進會常務理事單位——成都三友生物工程有限公司的“水生生態原位治理修復”方案進行“水質提升修復及維護”。

技術路線

1、通過有益微生物分解水環境中的氮、磷、COD等污染物，逐步釋放、消減各項污染指標；

2、補充水環境中有益浮游生物的限制性養分，實現生態轉移及轉化的有效性，讓有益浮游生物形成優勢種群；

3、將超標物質通過食物鏈的轉化、轉移為濾食性花鰱及相關水生生物的生物量而清除或移出水環境，修復水體自凈功能，達成治理目標。

治理修復結果

2022年4月28日至5月21日按以上治理修復方案實施后（見圖一），經第三方機構檢測，pH值下降至7.446，高錳酸鹽指數消減37.5%至2.477mg/L，總氮消減37.8%至0.856mg/L，水質修復達到國家II類水質標準，順利完成合同任務。

圖一 施工現場

極端氣候條件挑戰下“核心技術”的再驗證

2022年進入雨季汛期，尤其是6月上旬，當地連續多日的強降雨導致大量溢洪，粗略估算水庫庫容水交換量2~3次以上，導致相關指標反彈，尤其進入7月份，該水庫與國內其他部分地區一樣，遭遇了數十年未見的極端高溫，40℃以上的高溫持續近兩個月，高溫加上同期發生的嚴重干旱導致相關指標嚴重反彈，至7月中旬，相關指標監測顯示：pH值最高達9.888，高錳酸鹽指數5.565mg/L，氨氮0.132mg/L。

當時，水庫同一流域上游的水庫以及流經該地區的衢江河段更是爆發了歷史以來嚴重的藍藻、裸、甲藻“水華”污染（見圖二），面對如此嚴峻的現狀，應當地水庫管理部門的邀請，成都三友生物工程有限公司于2022年7月14日開始再次啟動對該水庫“水質治理提升修復”工作，至8月中旬，水庫污染得到遏制，水質得到了全面修復，pH值降到了8.750，高錳酸鹽指數降到了1.918mg/L，氨氮降到了0.075mg/L，總磷在0.042mg/L的基礎上降到了0.020mg/L。

圖二 武城水庫同流域上游的某電站水庫“水華”泛濫

隨著修復治理工作的順利推進，9月、10月水質持續穩定向好，相關指標穩定在Ⅰ、Ⅱ類標準，截至10月12日，相較7月份數據，pH值從9.888最低降至6.673，高錳酸鹽指數消減82.4%降至0.982mg/L，總磷含量消減52.4%降至0.020mg/L。

至此，該飲用水源水庫水質再度修復提升為Ⅰ、Ⅱ類及以上水體（見圖三）。

圖三 武城水庫水質污染治理效果

以“生物操縱為核心”的水生生態原位修復與治理技術的推廣應用

近年來隨著生態文明建設的推進，“綠水青山就是金山銀山”理論深入人心，水生生態環境顯著改善提升，但極個別地區的水庫由于流域集雨面積大，流域內面源或點源污染復雜，水庫自身未清淤，數十年累積物在遭遇極端氣候條件下（如高溫、強降雨、干旱等）極易導致“水質富營養化”現象，主要表現在“氮、磷、COD、pH值”超標，有毒有害藻類（水華）爆發，直接威脅到人畜飲水安全。

成都三友生物工程有限公司致力于“水生生態修復與治理的生物質提升轉化集成創新產品與技術”的推廣應用。17年多以來，在全國水庫、湖泊、河道，特別是在池塘養殖用水的“水環境調控關鍵技術與產品”核心關鍵技術方面取得突破，并于2013年申請并獲得多項國家發明專利授權，在推廣應用過程中取得顯著經濟環保社會效益，且多次獲國家省部級及行業獎勵。

生態環保經濟效益解析

成都三友生物工程有限公司“生物質提升轉化集成創新技術及產品的推廣與應用”與國內外目前的“物理、化學、生物、工程設施”等水環境治理修復技術或產品的最大差異化在于將“氮、磷、碳”等傳統意義上的污染物（源）作為寶貴的養分，即“變廢為寶”的理念。通過“生物操縱”的辦法，定向補充“有益微生物”及“有益藻類的限制性養分”，重構、恢復水生生態系統的“自凈功能”，最終將“氮、磷、碳”作為優質的“有機或無機肥料”源，培養有益藻類和浮游動物（底棲動物），后者作為優質的天然餌料通過食物鏈轉化為濾食性水生動物（鰱、鳙魚、蝦、蟹、貝、蚌等）的生物量和產能，從而為社會提供優質的動物食品而達到水生生態修復治理的經濟社會環保綜合效益。

據相關研究，有益微生物在厭氧環境條件下，每消減1噸“磷”可同時轉化5噸“氮”，減少200噸二氧化碳排放，而通過有益藻類的生長繁殖，每消減1噸“磷”，可同時處理16噸“氮”，產生138噸“氧”，減排二氧化碳106噸。

通過食物鏈來完成水體中物質的轉化與流動來實現生態修復與治理。以千島湖為例，每畝水面可生產2000～3000斤有益浮游植物，而每1斤白鰱可消耗掉40斤浮游植物，每1斤浮游動物可消耗掉3～5斤浮游植物，每1斤鳙魚（花鰱）可消耗掉3～5斤浮游動物。

以海洋中水生生物（浮游生物、微生物、水草等）固碳能力為例，單位海域中生物固碳量是森林的10倍，是草原的290倍，所以浮游植物、微生物等在水生態系統中除轉化、消減“氮、磷”外，對“碳中和”“碳匯”“碳達峰”及“山水林田湖草”“綠水青山”等生態文明建設具有舉足輕重的意義。

以今年武城水庫為例，通過測算：目前3斤/尾以上的花鰱20多萬尾，3斤/尾以下的花鰱20多萬尾，近三年共投放花鰱苗種80萬尾，白鰱苗種10萬尾。目前花鰱庫存100萬斤以上，白鰱庫存10萬斤以上。優質花鰱批發價可達12元/斤以上，僅此一項，產值上千萬元。

圖四 武城水庫花白鰱增長情況