水库因各类污染导致的水质下降和生态退化,以及由营养盐负荷增加导致的水体富营养化问题是全球性普遍问题。富营养化水库中浮游植物生物量大量增加,特别是有害藻类增加和外来鱼类成为优势种群后,水库生态系统和食物网结构发生变化,水质自净等生态功能明显下降。根据水库生态系统的特点,需要采取符合水库生态系统的物理与生态调节措施,系统地实施水库生态恢复,辅以水量调控与长效管理,促进水库生态功能恢复,达到水质改善和生态结构恢复的目的,从而维持水库生态系统结构稳定与水质服务功能,保障水库在城乡生产、生活中的供水安全。
水库生态恢复的技术手段主要包括物理方法与生物方法。物理方法有:①人工混合与增氧法。目的是去分层、湖下层增氧、湖上层混合。适用于存在热分层的深水水体,可以明显地增加水库底部的溶解氧浓度,大幅减少内源的释放速率。②以疏浚、沉积物-水界面增氧与底泥氧化、沉积物磷钝化为手段的沉积物处理处置方法。这类方法主要针对重度污染的水库底泥,通常在水库的局部水域实施,可以达到长期改善水质的目的。③基于导流、前置坝、垂直帘、水位调节的水动力学调控方法。这类方法主要针对静水区或入库河流水域,通过水动力学方法防止浮游植物在局部水域的聚集或调节入库污染物的空间分布,适用于中度污染的水库。生物方法则有局部的大规模生物浮床、基于微生物基质构建的生态网膜和基于营养级联效应原理的生物操纵方法,主要针对中度富营养化水体,通过长期运行改善水质和调节食物网结构,逐步恢复生态系统的结构与功能。人工混合与增氧法、沉积物处理处置法通常在重污染区域局部实施,具有投入集中,局部见效快的特点,而水动力学调度法和生物操纵法则可在全库尺度上实施,需要相对较长的运行时间。