污染水體的生物修復(fù)

污染水體的生物修復(fù)

從技術(shù)上，消除湖泊富營養(yǎng)化的關(guān)鍵是消減湖泊水體的氮磷以及底泥有機(jī)碳、氮磷的負(fù)荷，消除水體中藻類的瘋長的基礎(chǔ)，達(dá)到降低水體藻類生物量，提高水體透明度的目的。修復(fù)目的：技術(shù)途徑：消除點(diǎn)源污染，減少和控制面源污染機(jī)械清淤法引水清洗生物修復(fù)法：包括微生物修復(fù)法，植物修復(fù)法，生態(tài)修復(fù)法1湖泊富營養(yǎng)化的微生物修復(fù)與污染河流修復(fù)一樣，富營養(yǎng)化湖泊的生物修復(fù)也分為強(qiáng)化土著微生物功能的曝氣修復(fù)和添加外來微生物的投菌劑修復(fù)1.1深水曝氣修復(fù)深水曝氣（aerationindeepsite）目的：1)在不改變水體分層情況下提高溶解氧濃度2)改善魚類的生長環(huán)境和增加食物供給3）改底泥界面厭氧環(huán)境為好氧條件，降低內(nèi)源性磷的負(fù)荷4）降低銨氮、鐵錳離子濃度

深水曝氣方式：機(jī)械攪拌：將底層水抽上，在地面曝氣，再灌回深處。不常用。注入純氧注入空氣1.2生物試劑添加曝氣投加微生物菌種。篩選各類微生物。頗有爭議。也有成功的例子。2湖泊富營養(yǎng)化的植物修復(fù)水草茂盛則水質(zhì)清澈、水產(chǎn)豐盛、湖泊生態(tài)穩(wěn)定；水草缺乏，則水質(zhì)渾濁、水產(chǎn)貧乏、湖泊生態(tài)脆弱。水生植被的恢復(fù)是湖泊環(huán)境綜合治理的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。

水生植被的恢復(fù)包括：人工強(qiáng)化自然植被修復(fù)與人工重建水生植被的自然恢復(fù)兩條途徑。2.1水生植被修復(fù)的優(yōu)化設(shè)計(jì)問題的提出：在一個(gè)湖泊中，應(yīng)該建立怎樣的水生植被？多大的面積比例比較適宜？在湖泊內(nèi)如何分配？優(yōu)化設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)1）湖盆形態(tài)、底質(zhì)條件和水文條件決定水生植被類型、面積和分布礫石質(zhì)湖灘可以栽種蘆葦、茭白等挺水植物；砂質(zhì)沉積物和淤泥適于任何水生植物；浪擊帶的淺水區(qū)、堅(jiān)硬的湖底不適合植被生存嚴(yán)重的有機(jī)污染不適應(yīng)苦草、水車前等植物濕生植物生長在季節(jié)性顯露的灘地上；挺水植物必須露水；沉水植物最深10m優(yōu)化設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)2)水質(zhì)和湖水透明度是決定水生植物分布深度和面積的重要因素有機(jī)污染太重時(shí)，在沉水植物葉面形成附著層，影響光合作用，同時(shí)還招致微生物大量繁殖，引起沉水植物死亡。湖水透明度低，還限制沉水植物和浮葉植物的分布深度。優(yōu)化設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)3）湖泊利用方式?jīng)Q定水生植被的類型、面積和分布格局調(diào)蓄型湖泊：不宜大規(guī)模的發(fā)展水生植被；水源性湖泊：應(yīng)該盡可能擴(kuò)大水生植被面積，并且以沉水植被為主。沉水植被修復(fù)能力最高娛樂型湖泊，不宜用沉水植被，而以挺水植被為好觀光游覽型：各類都需要優(yōu)化設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)4）水質(zhì)保障的營養(yǎng)平衡原則包括磷平衡原則和氮平衡原則：在湖水滿足氮磷水質(zhì)限制標(biāo)準(zhǔn)（CN、CP）的前提下，湖泊生態(tài)系統(tǒng)的氮磷輸入總量與輸出總量必須達(dá)到平衡。氮磷的輸出：水產(chǎn)品捕撈、水生植物收獲、自然凈化等優(yōu)化設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)5）水質(zhì)保障的生態(tài)平衡原則：恢復(fù)水生植被必須要達(dá)到一定的規(guī)模，以保障水質(zhì)和控制藍(lán)藻水華；同時(shí)，又要防止因水生植被過度發(fā)展引起沼澤化問題。一般認(rèn)為，在外源磷負(fù)荷不超過0.5g/m2.年的淺水湖泊中，水生植被面積不應(yīng)超過湖面積的1/3.挺水植物對沼澤化貢獻(xiàn)最大；浮葉植物和漂浮植物次之，沉水植物最小。優(yōu)化設(shè)計(jì)1）先鋒物種的選擇原則：適應(yīng)性原則：對污染和湖泊條件有很好的適應(yīng)性本土性原則：優(yōu)先考慮湖內(nèi)現(xiàn)有物種強(qiáng)凈化能力原則：超強(qiáng)的NP吸收能力可操作原則：易于栽培、管理并具有經(jīng)濟(jì)價(jià)值優(yōu)化設(shè)計(jì)確定植物種類水葫蘆；滿見紅；水花生；慈姑；蘆葦；茭白；菱角；蓮苴草；金魚藻；紅線草；微齒眼子菜；黑藻；伊樂藻優(yōu)化設(shè)計(jì)2）群落配置應(yīng)以湖泊歷史上存在過的植物群落結(jié)構(gòu)為模板，適當(dāng)引進(jìn)經(jīng)濟(jì)價(jià)值高，有特殊用途。適應(yīng)能力強(qiáng)及生態(tài)效益好的物種，配置多種、多層、高效、穩(wěn)定的植物群落。總之，要同時(shí)考慮生態(tài)學(xué)原則和經(jīng)濟(jì)學(xué)原則。2.2水生植被修復(fù)的技術(shù)途徑包括修復(fù)水生植物基本條件的建立和建立水生植被的方法修復(fù)水生植被基本條件的創(chuàng)建1）藍(lán)藻水化的控制：沿岸帶是水生植被的核心區(qū)，也是藍(lán)藻水華聚集的場所。由于藍(lán)藻水華引起植被死亡，因此，必須首先要控制藍(lán)藻水華?？刂品椒ǎ喝钥刂疲哼m合于小型湖泊局部控制：采取圍隔技術(shù)修復(fù)水生植被基本條件的創(chuàng)建2）風(fēng)浪控制：采用水花生做成的“浮毯”，組成陣列，具有很好的效果3）沿岸淺灘創(chuàng)建：退耕還田恢復(fù)湖灘濕地利用清淤堆積形成灘地填土堆造淺灘修復(fù)水生植被基本條件的創(chuàng)建4）污泥的清除對有機(jī)污染很重的湖區(qū)，特別需要。直接抽吸法；排干后沖洗法；5）水質(zhì)改造先用水葫蘆等植物凈化水體，帶湖水透明度提高后進(jìn)行。恢復(fù)水生植被的技術(shù)措施1）挺水植物的恢復(fù)：直接種植。一般選擇蘆葦、茭白、香蒲等宿根性植物?？刂谱畲笏?m。播種和種苗移栽?；謴?fù)水生植被的技術(shù)措施2）浮葉植物的恢復(fù)多采用營養(yǎng)體移栽，撒播種子活繁殖芽，插載根狀莖?；謴?fù)水生植被的技術(shù)措施3）沉水植物的恢復(fù)沉水植物對水深和光照要求高?；謴?fù)沉水植物是重點(diǎn)也是難點(diǎn)。3湖泊富營養(yǎng)化的生物操縱修復(fù)3.1生物操縱（biomanipulation）的基本概念用調(diào)整生物群落結(jié)構(gòu)的方法控制水質(zhì)。主要是調(diào)整魚群結(jié)構(gòu)，保護(hù)和發(fā)展大型牧食性浮游動(dòng)物，從而控制藻類的過量生長。PhytoplanktonaretinywaterplantsZooplanktonsmallfishlargerfish

Problem?

魚群調(diào)整的方法：投放、發(fā)展某些魚種，而抑制或消除另一些魚種，使整個(gè)食物網(wǎng)適合于浮游動(dòng)物或魚類自身對藻類的牧食和消耗，從而改善湖泊環(huán)境質(zhì)量。3.2生物操縱的途徑1）人為去除魚類先將湖中的魚類全部捕出或用魚騰酮（rotenone）殺死后，重新投放以肉食性為主的魚類群落，控制浮游生物食性魚類，保護(hù)浮游動(dòng)物，進(jìn)而控制藻花的發(fā)生。

2）投放肉食性魚類引入肉食性魚類促進(jìn)大型浮游動(dòng)物發(fā)展，借以抑制藻花發(fā)展，這是生物操縱的主要途徑。引用的肉食性魚類有河鱸、北方狗魚、大嘴黑鱸等。

3）水生植被的管理采用草魚控制水草：成年草魚日食草量達(dá)其體重的50－60％。采用草魚去除水草效果很好。采用草魚控制水草要注意適度，負(fù)責(zé)會(huì)導(dǎo)致負(fù)效應(yīng)的發(fā)生。采用投放植物病原體河昆蟲控制水草“以魚養(yǎng)水”生態(tài)漁業(yè)水利部科學(xué)研究院水庫漁業(yè)研究所劉家壽研究員在面積１７００畝的深圳茜坑水庫研究提出：以生物操縱為主的生態(tài)漁業(yè)“以魚養(yǎng)水”新模式.這個(gè)水庫主要為附近部分居民提供生活用水，近年來隨著工業(yè)廢水、生活污水的增加以及經(jīng)濟(jì)魚類的過分養(yǎng)殖導(dǎo)致使水庫水質(zhì)變差。“以魚養(yǎng)水”的過程放養(yǎng)鱖魚－抑制野雜魚－增加浮游動(dòng)物－減少浮游植物－提高水體透明度－增加水庫自凈化能力。鱖魚（Sinipercaspp）屬鱸形目，鮨科，鱖亞科，鱖屬。俗稱：鱖花魚、季花魚、桂花魚、桂魚、鯚魚。英文名：Chineseperch。席上有鱖魚，熊掌也可舍主要做法首先放養(yǎng)一定數(shù)量的食魚性魚類如鱖魚，讓它吃掉水庫里的野雜魚；野雜魚減少，使浮游動(dòng)物大幅增加，它們又再吃掉水中大量的浮游植物；這樣一來，水的透明度就會(huì)變好，水中的主要污染成分的氮和磷也會(huì)減少。同時(shí)，科研人員還將種植漂浮植物“水葫蘆”和濾水動(dòng)物蚌等，采取綜合生物手段對水質(zhì)進(jìn)行“護(hù)理”，最終實(shí)現(xiàn)水體的生態(tài)平衡，凈化水質(zhì)。監(jiān)測報(bào)告結(jié)果一年內(nèi)，茜坑水庫的氮含量下降了２０％，磷含量下降了１５％，氧氣明顯