一种富营养化水体生态系统重建的方法与流程

一种富营养化水体生态系统重建的方法与流程

本发明属于生态修复技术领域,特别涉及一种富营养化水体生态系统重建的方法。

背景技术:

随着我国城镇建设的推进,大量含有氮磷废弃物及其他有机污染物排入水体,由于排入量超过了水体的自净能力,从而诱发水体富营养化,造成水体中的藻类大量繁殖,降低了水体溶解氧,致使水生生物死亡,使整个水生态系统逐渐走向灭亡,进而演变成黑臭水体。根据我国相关的水资源调查报告,在受人为干扰较大的118个水体中,富营养水体占据78.6%,污染形势日益严峻。

目前,已有一些水体富营养化治疗的报道,如污泥疏浚、生态护坡、人工湿地以及生态浮床等水体富营养化治理。但是上述报道都是注重于某一方面或某种生物种类,并未从生态系统的结构组成上构建完整的水生生态系统,水体治理的效果不够理想,很难持续发挥生态系统的自净功能。

技术实现要素:

为解决目前技术存在的缺陷和不足,本发明的目的在于提供一种富营养化水体生态系统重建的方法。该方法操作简单,易于掌握,成本较低,富营养化水体的治理效果好,水体氮磷含量可降低70%以上,可广泛应用于池塘、沟渠、水库以及景观水体等小微湿地的生态修复与治理。

本发明的目的通过下述技术方案实现:一种富营养化水体生态系统重建的方法,包括如下步骤:

(1)前处理:将待重建水体系统中的水体排干,并清理所述待重建水体系统的基底的异物;然后往所述基底均匀撒上生石灰,曝晒2-3周;所述生石灰的用量为300kg/亩;

(2)重建:往曝晒后的所述基底灌水至低位区的水深为30-40cm,在第一种植区种植第一沉水植物,然后补水至水位控制在高于所述第一沉水植物高度20-30cm;待第二种植区的水位深度为30-40cm时,在所述第二种植区种植第二沉水植物,然后补水至水位控制在高于所述第二沉水植物高度20-30cm;待第三种植区的水位深度为30-50cm时,在所述第三种植区种植第三沉水植物,然后补水至水位控制在高于所述第三沉水植物高度20-30cm;

(3)放养底栖动物:待步骤(2)的所述第一沉水植物、所述第二沉水植物以及所述第三沉水植物的植被覆盖度大于或等于所述基底面积的80%时,投放底栖动物;

(4)放养滤食性鱼类:投放完步骤(3)的底栖动物后,接着投放虑食性鱼类,得到重建的水体系统。

步骤(1)中,

所述待重建水体系统为水华频发的水体系统。

所述基底异物包括枯枝或者动物残体等等。

对于水华频发的水体而言,其生态系统已被摧毁,水体系统中的溶解氧、光照等资源严重不足,无法直接构建水生植被群落,因此需要排干水体,清理基底异物(如枯枝、动物残体等)才能进一步重建生态系统;生石灰可以起到杀菌消毒、调节基底特性等作用。

步骤(2)中,

所述第一种植区为正常水深在2-3m之间区域。

所述第一沉水植物按照5-6丛/m2、每丛4-6株的密度进行种植。

所述第一沉水植物为菹草(potamogetoncrispus)。

所述第二种植区为正常水深在1-2m之间区域。

所述第二沉水植物按照5-6丛/m2、每丛6-8芽的密度进行种植。

所述第二沉水植物为轮叶黑藻(hydrillaverticillata)。

所述第三种植区为正常水深在1m以内的区域。

所述第三沉水植物按照7-8丛/m2、每丛5-6株的密度进行种植。

所述第三沉水植物为矮生苦草(vallisnerianatans)。

以沉水植物为材料,构建具有层次性的水生植物群落。

步骤(3)中,

所述底栖动物为河蚌(hyriopsiscumingii)或/和中国圆田螺(cipangopaludinachinensis)。

所述河蚌的投放密度为10kg/亩;所述中国圆田螺的投放密度为5kg/亩。

步骤(4)中,

所述滤食性鱼类的投放密度为10尾/亩。

所述滤食性鱼类为鳙鱼(aristichthysnobilis)或/和鲢鱼(hypophthalmichthysmolitrix)。

所述富营养化水体生态系统重建的方法还包括后期维护管理,这样能够促进水体自净功能发挥。

所述后期维护管理包括如下步骤:所述水体系统重建后,1)应经常观察水生生物生长情况,当植株生长过密时,采用打捞方式清理过密的沉水植物;2)应及时清理水面植物落叶及败落的茎秆等;3)当水体有大面积水绵(spirogyracommunis)生长时,应及时打捞清理。

本发明相对于现有技术具有如下的优点及效果:

本发明从富营养化水体的基底修复、生物种(水生植物、底栖动物、滤食性鱼类等)的配置等方面,明确了富营养化水体生态系统重建方法,并提出了后期的维护措施。本申请方法操作简便,易于掌握,成本较低,富营养化水体治理效果好,水体氮磷含量可降低70%以上。

附图说明

图1为本发明实施例的富营养化水体生态系统重建的植物带状分布图;

图2为图1的苦草的实物图;

图3为图1的轮叶黑藻的实物图;

图4为图1的菹草的实物图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述,但本发明的实施方式不限于此。

除非另有定义,否则本文中所用的全部技术术语和科学术语均具有如本发明所属领域普通技术人员通常理解的相同含义。

如本文所用,在提到具体列举的数值中使用时,术语“约”意指该值可以从列举的值变动不多于1%。例如,如本文所用,表述“约100”包括99和101和之间的全部值(例如,99.1、99.2、99.3、99.4等)。

如本文所用,术语“含有”或“包括(包含)”可以是开放式、半封闭式和封闭式的。换言之,所述术语也包括“基本上由…构成”、或“由…构成”。

如本文所用,术语“室温”或“常温”是指温度为4~40℃,较佳地,25±5℃。

下列实施例中未注明具体条件的实验方法,通常按照常规条件。除非另外说明,否则百分比和份数按重量计算。

根据我国相关的水资源调查报告,在受人为干扰较大的118个水体中,富营养水体占据78.6%,污染形势日益严峻。目前,已有一些水体富营养化治疗的报道,如污泥疏浚、生态护坡、人工湿地以及生态浮床等水体富营养化治疗。但是上述报道都是注重于某一方面或某种生物种类,并未从生态系统的结构组成上构建完整的水生生态系统,水体治疗的效果不够理想,很难持续发挥生态系统的自净功能。基于此,本发明提供一种富营养化水体生态系统重建的方法以解决上述技术问题。

本申请提供的富营养化水体生态系统重建的方法,操作简单,易于掌握,成本较低,富营养化水体的治理效果好,水体氮磷含量可降低70%以上,可广泛应用于池塘、沟渠、水库以及景观水体等小微湿地的生态修复与治理。

具体的,本发明一实施例提供一种富营养化水体生态系统重建的方法,包括如下步骤:

(1)前处理:将待重建水体系统中的水体排干,并清理所述待重建水体系统的基底的异物;然后往所述基底均匀撒上生石灰,曝晒2-3周(具体的曝晒时间,可以视太阳的强度而定,可以为2周,也可以为3周);所述生石灰的用量为300kg/亩;

(2)重建:往曝晒后的所述基底灌水至低位区的水深为30-40cm(可以视具体情况,水深可以为30cm,或者为35cm,也可以为40cm),在第一种植区种植第一沉水植物,然后补水至水位控制在高于所述第一沉水植物高度20-30cm(可以视具体情况,水深可以为20cm,或者为25cm,也可以为30cm);待第二种植区的水位深度为30-40cm(可以视具体情况,水深可以为30cm,或者为35cm,也可以为40cm)时,在所述第二种植区种植第二沉水植物,然后补水至水位控制在高于所述第二沉水植物高度20-30cm(可以视具体情况,水深可以为20cm,或者为25cm,也可以为30cm);待第三种植区的水位深度为30-50cm(可以视具体情况,水深可以为30cm,或者为40cm,也可以为50cm)时,在所述第三种植区种植第三沉水植物,然后补水至水位控制在高于所述第三沉水植物高度20-30cm(可以视具体情况,水深可以为20cm,或者为25cm,也可以为30cm);

(3)放养底栖动物:待步骤(2)的所述第一沉水植物、所述第二沉水植物以及所述第三沉水植物的植被覆盖度大于或等于所述基底面积的80%时,投放底栖动物;

(4)放养滤食性鱼类:投放完步骤(3)的底栖动物后,接着投放滤食性鱼类,得到重建的水体系统。

步骤(1)中,

所述待重建水体系统为水华频发的水体系统。

所述基底异物包括枯枝或者动物残体等等。

对于水华频发的水体而言,其生态系统已被摧毁,水体系统中的溶解氧、光照等资源严重不足,无法直接构建水生植被群落,因此需要排干水体,清理基底异物(如枯枝、动物残体等)才能进一步重建生态系统;生石灰可以起到杀菌消毒、调节基底特性等作用。

步骤(2)中,

所述第一种植区为正常水深在2-3m之间区域。

所述第一沉水植物按照5-6丛/m2、每丛4-6株的密度进行种植。具体的,可以视重建生态系统的需要,按照5丛/m2、每丛4株的密度,或者按照6丛/m2、每丛6株的密度进行种植。

所述第一沉水植物为菹草(potamogetoncrispus)。

所述第二种植区为正常水深在1-2m之间区域。

所述第二沉水植物按照5-6丛/m2、每丛6-8芽的密度进行种植。具体的,可以视重建生态系统的实际需要,按照5丛/m2、每丛6芽的密度,或者按照6丛/m2、每丛8芽的密度进行种植。

所述第二沉水植物为轮叶黑藻(hydrillaverticillata)。

所述第三种植区为正常水深在1m以内(即小于1m)区域。

所述第三沉水植物按照7-8丛/m2、每丛5-6株的密度进行种植。具体的,可以视重建生态系统的需要,按照7丛/m2、每丛5株的密度,或者按照8丛/m2、每丛6株的密度进行种植。

所述第三沉水植物为矮生苦草(vallisnerianatans)。

以沉水植物为材料,构建具有层次性的水生植物群落。

步骤(3)中,

所述底栖动物为河蚌(hyriopsiscumingii)或/和中国圆田螺(cipangopaludinachinensis)。

所述河蚌的投放密度为10kg/亩;所述中国圆田螺的投放密度为5kg/亩。

步骤(4)中,

所述滤食性鱼类的投放密度为10尾/亩。

所述滤食性鱼类为鳙鱼(aristichthysnobilis)或/和鲢鱼(hypophthalmichthysmolitrix)。

本发明实施例的富营养化水体生态系统重建的植物带状分布图如图1所示;其中第一沉水植物3为菹草(potamogetoncrispus),第二沉水植物2为轮叶黑藻(hydrillaverticillata),第三沉水植物1为矮生苦草(vallisnerianatans)。其中苦草、轮叶黑藻和菹草的实物图分别如图2、图3和图4所示。

所述富营养化水体生态系统重建的方法还包括后期维护管理,这样能够促进水体自净功能发挥。

所述后期维护管理包括如下步骤:所述水体系统重建后,1)应经常观察水生生物生长情况,当植株生长过密时,采用打捞方式清理过密的沉水植物;

2)应及时清理水面植物落叶及败落的茎秆等;3)当水体有大面积水绵(spirogyracommunis)生长时,应及时打捞清理。

本发明从富营养化水体的基底修复、生物种(水生植物、底栖动物、滤食性鱼类等)的配置等方面,明确了富营养化水体生态系统重建方法,并提出了后期的维护措施。本申请方法操作简便,易于掌握,成本较低,富营养化水体治理效果好,水体氮磷含量可降低70%以上。

上述实施例为本发明较佳的实施方式,但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制,其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化,均应为等效的置换方式,都包含在本发明的保护范围之内。

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