第一章 太湖概况 1
一、太湖流域 1
二、太湖简述 2
三、太湖周边城市 5
四、有关本书名称简介 6
五、有关标准和水质指标 8
第二章 蓝藻及藻类 10
一、关于蓝藻 10
(一)生物分类学说和蓝藻结构 10
(二)蓝藻特性及启示 11
(三)蓝藻的N、P含量 15
(四)蓝藻的作用 16
二、藻类简介 17
(一)藻类特性和分类 17
(二)各时期蓝藻在藻类中所占比例 18
三、本章总结 19
第三章 太湖蓝藻爆发历史现状及原因 21
一、太湖蓝藻爆发现象 21
二、蓝藻爆发计量 23
三、太湖蓝藻爆发特性 24
四、影响蓝藻爆发程度的因素 26
(一)根本条件是蓝藻种源种群 26
(二)基础环境条件是水体富营养化 27
(三)自然地理环境条件主要是温度和日照 27
(四)风雨及其他条件 29
(五)人为条件的影响作用 30
(六)必要条件和充分条件 30
五、影响每年蓝藻首次爆发的因素 30
六、蓝藻爆发的危害 31
七、2007年5月29日至6月初太湖蓝藻爆发实例 34
八、2007年后蓝藻爆发程度减轻的原因 36
九、本章总结 36
第四章 太湖富营养化进程和N、P负荷 38
一、蓝藻爆发的基础是富营养化 38
(一)水体富营养化 38
(二)富营养化促使蓝藻爆发 38
(三)蓝藻爆发进一步加重富营养化 39
(四)湖泊N循环 40
(五)湖泊P循环 42
(六)底泥N释放率大于P 43
二、太湖富营养化进程 43
(一)20世纪50~60年代为贫营养状况 44
(二)70年代营养状态有所上升 44
(三)80年代营养状态呈较快上升趋势 44
(四)90年代初~2007年上半年总体为上升和高位波动 44
(五)2007年下半年起富营养化开始呈持续下降趋势 45
三、太湖各水域N、P变化 46
(一)全太湖 46
(二)梅梁湖 48
(三)湖心水域 48
(四)贡湖 48
(五)五里湖 49
(六)竺山湖和西部沿岸水域 50
(七)东太湖和其他沿岸水域 50
四、太湖富营养化特点 51
(一)太湖富营养化总趋势是逐步加重 51
(二)富营养化程度从湖西到东、从湖北到南逐步降低 51
(三)2007年后N、P达标率明显提高 52
(四)2007年下半年起富营养化分布格局有所改变 52
(五)太湖北部湖湾与湖心N、P差距缩小 53
五、进出太湖N、P 54
(一)影响N、P高低的因素 54
(二)进出太湖水量及其N、P负荷 55
(三)其他N、P负荷进出太湖途径 60
(四)引起太湖N、P负荷变化的主要因素 61
(五)进出太湖N、P负荷总量及其差值 62
(六)2006~2009年入湖负荷增加而富营养化减轻 65
(七)进出太湖N、P对蓝藻生长爆发的影响 66
六、治理太湖富营养化和控制蓝藻爆发的目标 66
(一)治理太湖富营养化和控制蓝藻爆发的艰巨性和长期性 66
(二)治理太湖富营养化的目标 67
(三)控制太湖蓝藻爆发的目标 67
七、太湖富营养化达标的关键指标是N 68
(一)太湖水质类别N明显差于P 68
(二)各水域水质类别普遍是N劣于P 68
(三)水功能区分项指标达标率N明显低于P 69
(四)2006年较1988年负荷差的增速N明显大于P 69
(五)现状槽蓄水负荷应削减率N明显大于P 69
(六)现状槽蓄水负荷削减速度N小于P 69
(七)20年河道入湖负荷增加比例N大于P 69
八、各目标年太湖槽蓄水量需削减N、P量 70
九、本章总结 72
第五章 国内外部分湖泊治理现状 75
一、国外部分湖泊蓝藻爆发和富营养化及其治理现状 75
二、国内部分湖泊蓝藻爆发和富营养化及其治理现状 78
三、本章总结 81
第六章 环境容量和治理太湖综合措施概述 82
一、水环境容量 82
二、太湖N、P升降与入湖负荷及自净能力的关系 83
三、太湖治理的三个阶段 84
四、东太湖富营养化程度轻于梅梁湖 85
五、治理太湖措施分类和治理途径 87
六、治理太湖综合措施概述 88
(一)控制和削减外源入湖是基本措施 89
(二)大规模打捞清除蓝藻是国内标本兼治的新措施 89
(三)生态清淤是削减内源的主要措施 89
(四)生态调水是增加环境容量和削减蓝藻的重要措施 89
(五)水体生态修复是治理全过程不可缺失的有效措施 90
(六)工程技术措施的选择和合理组合 90
(七)保障措施是实施工程技术措施的保障 91
七、本章总结 91
第七章 削减外源氮磷入湖 93
一、控源截污治理太湖 93
(一)首要是控制河道入湖污染负荷 94
(二)控制其他外源直接入湖 95
二、控制污染重点区域是西部及南部入湖河道 95
三、控制外源类别 96
四、控制外源主要措施 97
(一)建设足量的高标准污水处理系统是治污关键 98
(二)封闭全部排污口是有效的治污推进措施 101
(三)改变经济发展方式和调整结构 102
(四)节水减排 102
(五)综合治理生活污染 103
(六)全面控制工业污染 104
(七)强化农村农业面源治理 105
(八)废弃物综合利用和推进循环经济 108
(九)控制地面径流污染 109
(十)污染河道关闸挡污 110
(十一)控制其他污染 110
(十二)全面整治河道和优化水系 111
(十三)建立河道河长制和入湖河道“双河长制” 112
(十四)流域全面分片治理 113
(十五)落实总量控制和浓度考核 114
五、本章总结 114
第八章 打捞清除蓝藻 116
一、清除蓝藻措施分类和选择原则 116
(一)清除蓝藻分类 116
(二)择优选择清除蓝藻技术的原则和结论 116
二、打捞蓝藻的必要性和可能性 117
(一)蓝藻爆发富集N、P为打捞蓝藻提供有利机会 117
(二)打捞蓝藻的历史 117
(三)打捞蓝藻的必要性 118
(四)打捞蓝藻的可能性 119
(五)打捞蓝藻的作用 120
三、藻水的分类和监测 121
四、打捞和富集蓝藻的技术设备 121
(一)打捞蓝藻技术设备 122
(二)富集和拦截蓝藻技术及设施 123
(三)七○二所研制的打捞蓝藻设备 125
(四)“德林海”吸藻平台 126
(五)藻水运输 126
五、太湖打捞蓝藻情况 126
六、其他清除蓝藻技术 127
(一)物理方法除藻 127
(二)化学方法除藻 128
(三)生物方法除藻 128
(四)组合技术除藻 130
七、其他除藻技术设备和实例 131
例1.改性黏土除藻和实例 131
例2.电催化技术除藻和实例 131
例3.矿泉海水系列环境改善剂除藻和实例 132
例4.缓冲综合型抑藻剂 132
例5.超声波和臭氧除藻技术和实例 132
例6.高效蓝藻应急处理系统 133
例7.臭氧和气浮除藻技术和实例 133
例8.太阳能水处理技术除藻 133
例9.EARTHTEC除藻 133
八、打捞蓝藻与气象水文条件 133
(一)打捞与气象水文的关系 134
(二)打捞蓝藻的时间 135
(三)打捞量最多的时间段 136
九、打捞蓝藻的计量与统计 138
(一)藻水浓度 139
(二)计量 139
(三)统计 140
十、本章总结 141
第九章 藻水分离 144
一、藻水分离的必要性和可能性 144
(一)必要性 144
(二)可能性 144
二、藻水分离的效果 145
三、藻水分离的技术和设备 146
(一)藻水分离设备的规模划分 146
(二)藻水分离设备分类 146
(三)藻水分离技术 147
(四)藻泥的装卸运输 148
四、“德林海”藻水分离技术与设备 148
(一)技术原理 149
(二)主要设备与工艺流程 149
(三)设备规模 149
(四)设备技术特点 150
(五)处理成本 150
(六)设备现状分布 150
(七)技术设备的环境和效果分析 151
(八)“德林海”藻水分离成套设备具有水体净化处理功能 153
五、锦礼藻水磁分离技术与设备 154
(一)技术原理 154
(二)设备的设计依据和要求 154
(三)主要设备与工艺流程 154
(四)设计技术参数和设备特点 155
(五)处理成本 156
(六)成套设备规格和现状分布 156
(七)技术设备的环境和效果分析 156
六、七○二所藻水分离工作船 157
七、大型仿生式水面蓝藻清除设备 159
八、鲸鲨蓝藻打捞处理船 159
九、蓝藻水存放 160
(一)藻水存放情况 160
(二)藻水存储和藻水分离能力 160
十、藻水分离后余水水质评价分析 161
(一)影响余水水质的因素 161
(二)藻水分离后排放余水的几种情况 163
(三)余水N、P的具体分析 164
(四)分析总结 164
十一、藻水分离设备质量标准和基本要求 165
(一)藻水分离设备质量建议标准 165
(二)藻水分离设备基本要求 165
十二、本章总结 166
第十章 蓝藻资源化综合利用 168
一、资源化利用的必要性和可能性 168
(一)资源化利用的必要性 168
(二)资源化利用的可能性 169
二、蓝藻资源化综合利用主要方向 170
三、利用蓝藻生产沼气的原理 172
四、蓝藻生产沼气发电实例 172
(一)南洋蓝藻与猪粪混合发酵生产沼气发电实例 172
(二)唯琼蓝藻发酵生产沼气发电实例 174
(三)常州市竺山湖蓝藻发酵生产沼气发电 175
五、蓝藻生产有机肥实例 175
六、其他利用或试验实例 177
七、控制蓝藻资源化利用工程的污染 177
八、陈藻水的处理和资源化利用 178
九、清除藻毒素 181
十、本章总结 182
第十一章 无锡市打捞蓝藻实践 183
一、打捞蓝藻的组织管理机构 184
二、加强制度建设和机制体制建设 186
三、建立蓝藻长期打捞队伍 186
四、打捞蓝藻技术和设备的选择和配置 186
五、打捞蓝藻情况 188
六、打捞蓝藻效率分析 189
七、管理模式 191
八、提高效率和降低成本 192
九、建设“感知太湖、智慧水利”物联网系统 195
十、无锡市打捞蓝藻系列工作实践总结 196
第十二章 生态清淤 199
一、太湖底泥及其污染现状 199
(一)底泥来源 199
(二)底泥及其分布 199
(三)太湖底泥N、P和蓝藻污染 200
(四)太湖底泥污染特点 201
二、蓝藻爆发与底泥污染及清除底泥 205
三、生态清淤的必要性和可能性及其作用 206
(一)生态清淤的必要性 206
(二)生态清淤的可能性 206
(三)生态清淤的作用 207
四、生态清淤范围深度和设备 207
五、清淤施工的生态要求 208
六、生态清淤实例 209
例1.五里湖清淤 209
例2.梅园水厂水源地清淤 209
例3.小湾里水源地清淤 210
例4.三山周围清淤 210
例5.月亮湾清淤 210
例6.贡湖清淤 210
例7.竺山湖生态清淤 211
七、淤泥的资源化利用和无害化处置 211
(一)淤泥堆放存在问题及解决办法 211
(二)淤泥固化技术 211
(三)无锡市淤泥资源化利用实例 212
八、本章总结 213
第十三章 生态调水 215
一、生态调水及其分类 215
(一)湖泊生态调水 215
(二)太湖生态调水类型 216
二、调水的必要性 217
三、调水的可能性 218
四、生态调水的作用 219
五、调水关键技术 221
六、调水路径 223
(一)现状调水路径 223
(二)规划新增调水路径 223
(三)调水线路统一调度合理运行 224
七、太湖调水现状 225
(一)望虞河“引江济太”调水 225
(二)调太湖(梅梁湖)水出湖 225
(三)“引江济太”和梅梁湖泵站联合调水 225
八、2007年太湖流域与无锡区域联合生态调水实例 226
(一)2007年联合调水过程 226
(二)改善南泉水厂水源地水质效果 226
(三)梅梁湖泵站调水改善梅梁湖水质效果 228
(四)2007年联合调水改善太湖水质总体效果 229
九、各时段联合调水改善富营养化效果分析 230
十、本章总结 231
第十四章 水体生态修复 235
一、水生态系统和水生态修复 235
二、太湖水生物现状 236
(一)水生植物 236
(二)藻类 238
(三)水生动物 238
三、湖泊生态修复的必要性可行性 239
(一)生态修复的必要性 240
(二)生态修复的可行性 241
四、湖泊生态修复目的和作用 241
五、湖泊生态修复任务和分类 242
六、水体生态修复技术 243
(一)控源截污、改善水质 243
(二)基底修复 243
(三)改善生境 243
(四)生态修复要求 245
(五)优化群落结构 246
(六)保护水生物栖息地和繁殖场 246
(七)建设必要的可相对封闭水域 247
(八)水生态修复五结合 247
七、关于鱼类控藻作用 247
八、太湖适宜生态修复水域 249
(一)湖岸水域 249
(二)湖湾 249
(三)湖心 250
九、水生态修复实例 250
例1.梅园水厂取水口生态修复 250
例2.梅梁湖马山水厂水源地生态修复 251
例3.五里湖中桥水厂取水口生态修复 251
例4.五里湖湖滨饭店南侧生态修复 251
例5.西五里湖生态修复 252
例6.梅梁湖小湾里水源地生态修复 252
例7.五里湖蠡园公园长廊南生态修复试验 253
例8.梅梁湖十八湾水葫芦养殖试验 253
例9.贡湖北部沿岸生态修复区底泥释放率对比试验 254
例10.贡湖沿岸水域生态修复工程 255
例11.西五里湖生态修复提高透明度试验 255
例12.梅梁湖十八湾紫根水葫芦修复水体试验 255
十、本章总结 256
第十五章 治理太湖保障措施 261
一、思想认识保障 261
二、组织机构保障 261
三、法制保障 262
四、机制体制保障 262
五、经济保障 263
六、人才保障 263
七、科研保障 263
八、信息平台保障 264
第十六章 太湖水域治理实例 265
一、五里湖的成功治理实例 265
(一)以往水环境状况 265
(二)主要治理措施 266
(三)治理效果 267
(四)尚存污染和水环境分析 269
(五)治理目标 269
(六)今后治理措施 269
二、治理梅梁湖实例 271
(一)以往水环境状况 271
(二)主要污染原因 272
(三)主要治理措施 273
(四)治理效果 273
(五)尚存污染和水环境分析 274
(六)今后治理措施 275
三、治理贡湖实例 277
(一)以往水环境状况 277
(二)主要污染原因 278
(三)主要治理措施 278
(四)治理效果 279
(五)尚存污染和水环境分析 279
(六)今后治理措施 280
四、本章总结 281
第十七章 治理太湖效益和趋势分析 283
一、各单项措施的治理效果 283
二、社会效益 285
(一)保护水源地安全供水 285
(二)减轻富营养化 285
(三)生态效益 286
(四)改善人居环境和旅游环境 287
(五)为治理湖泊创造出一条新路子 287
三、经济效益 287
(一)总体经济效益 287
(二)打捞蓝藻经济效益 289
四、今后各时期治理太湖各项措施作用分析 290
五、入湖N、P负荷减轻趋势分析 294
六、富营养化改善趋势分析 294
七、改善蓝藻爆发程度分析 295
(一)根据TP是控制蓝藻生长关键因子分析 295
(二)今后蓝藻爆发程度的总趋势是逐渐减轻 295
第十八章 全书总结 296
1.蓝藻爆发和富营养化治理是一项长期艰巨的任务 296
2.蓝藻爆发能增加N和C及富集N、P 296
3.蓝藻的主要危害发生在蓝藻爆发和大量死亡期 296
4.蓝藻生长繁殖爆发过程分五个阶段 297
5.近几年蓝藻首次爆发出现在水温16~20℃的晴好天气 297
6.入太湖负荷总体呈持续增加趋势 298
7.正确处理河网区浓度控制和入湖负荷总量控制的关系 298
8.入湖N、P负荷与太湖水质好坏关系的多种类型 298
9.近几年入湖负荷增加太湖水质仍能得到较大改善 299
10.太湖富营养化达标治理的关键指标是TN 300
11.治理蓝藻爆发途径为减少蓝藻数量和治理富营养化相结合 300
12.控制蓝藻生长爆发的关键因子是TP 301
13.治理太湖三阶段,治理水平和效果逐步提高 301
14.治理太湖综合措施合理配套和正确衔接 302
15.控制削减外源是治理太湖的基本措施 302
16.控制削减外源的关键是控制西部以及南部入湖河道污染 303
17.大规模打捞蓝藻是国内标本兼治的一项长期新措施 304
18.打捞蓝藻和其他清除蓝藻方法相结合有效改善重点水域水环境 304
19.调水是带走蓝藻和增加环境容最的长期治理措施 304
20.清淤是削减蓝藻种源和局部水域N、P释放的重要措施 305
21.水生态修复是治理太湖全过程不可缺少的措施 305
22.保障措施是治理太湖的保障 306
23.流域共同努力已取得治理太湖阶段性成果 306
24.太湖水域富营养化格局已发生变化 307
25.2020年能基本控制蓝藻爆发和富营养化 307
展望 308
参考文献资料 309
彩色附图 312