CN101591070B

CN101591070B - 湖泊水体生态修复方法

Info

Publication number: CN101591070B
Application number: CN2009100396629A
Authority: CN
Inventors: 熊幼林; 赵亚勋; 李玄; 简川湖; 熊盛贵
Original assignee: DONGGUAN SHENGYUAN ENVIRONMENTAL PROTECTION TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: DONGGUAN SHENGYUAN ENVIRONMENTAL PROTECTION TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2009-05-21
Filing date: 2009-05-21
Publication date: 2011-07-20
Anticipated expiration: 2029-05-21
Also published as: CN101591070A

Abstract

本发明提供了一种湖泊水体生态修复方法，包括如下步骤：(1)检测湖泊水体的污染指标；(2)投放添加剂，所述的添加剂为氨基酸、微量元素、维生素、脂类、嘌呤、嘧啶中的一种或组合；(3)按1～9ppm投放复合菌剂到水体中；(4)复合菌剂转移、转化和降解湖泊水体中的物质；(5)向湖泊投放水生动物和/或种植植物；(6)检测湖泊水体的污染指标；所述的复合菌剂包括光合细菌、枯草芽孢杆菌、硝化细菌、乳酸菌和酵母菌。本发明湖泊水体生态修复方法针对已经进行了富营养化治理的湖泊水体，使湖泊水体恢复生物多样化，从根本上修复生态，具有效果持久、成本低、使用简单的特点。

Description

湖泊水体生态修复方法

技术领域

本发明涉及生态处理技术领域，具体涉及一种湖泊水体生态修复方法。

背景技术

据有关资料显示，在我国的大型淡水湖泊中，滇池、太湖、巢湖、洪泽湖已达富营养程度，鄱阳湖、洞庭湖目前正处于向富营养过渡阶段。湖泊水质恶化主要是外界输入的大量营养物质在水体中富集造成的。

目前主要通过控制内源和外源性营养物质来修复生态系统。内源性营养物的控制主要分为工程性措施、化学方法、生物强化法等。工程性措施主要包括：引水稀释、底泥清淤、底泥覆盖等；化学方法主要为加铝盐等；生物强化法包括：深水曝气技术等。

现有技术针对湖泊水体富营养化的处理方法尽管可以取得一定的效果，但由于原有的生态系统被破坏，缺少生物多样性，湖泊水体系统对外界环境的冲击缺乏缓冲处理能力，因此，湖泊水体的处理效果难以维持，容易发生再次的富营养化污染。

因此，需要发明一种湖泊水体生态修复方法以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的是针对已经进行了富营养化治理的湖泊水体，提供一种湖泊水体生态修复方法，使湖泊水体恢复生物多样化，从根本上修复生态，具有效果持久、成本低、使用简单的特点。

为实现上述目的，采用如下技术方案：

一种湖泊水体生态修复方法，包括如下步骤：

(1)检测湖泊水体的污染指标；

(2)投放添加剂，所述的添加剂为氨基酸、微量元素、维生素、脂类、嘌呤、嘧啶中的一种或组合；

(3)按1～9ppm投放复合菌剂到水体中；

(4)复合菌剂转移、转化和降解湖泊水体中的物质；

(5)向湖泊投放水生动物和/或种植植物；

(6)检测湖泊水体的污染指标；

所述的复合菌剂包括光合细菌、枯草芽孢杆菌、硝化细菌、乳酸菌和酵母菌。

作为本发明湖泊水体生态修复方法的优选实施方式，所述的湖泊水体生态修复方法还包括如下步骤：

(7)重复步骤(2)～(6)直到湖泊水体符合要求。

作为本发明湖泊水体生态修复方法的优选实施方式，所述的复合菌剂的重量份数为：光合细菌10～50，枯草芽孢杆菌10～50，硝化细菌10～40，乳酸菌5～20，酵母菌5～20。

作为本发明湖泊水体生态修复方法的更优选实施方式，所述的复合菌剂的重量份数为：光合细菌10～40，枯草芽孢杆菌10～40，硝化细菌10～30，乳酸菌5～15，酵母菌5～15。作为本发明湖泊水体生态修复方法的最优选实施方式，所述的复合菌剂的重量份数为：光合细菌30，枯草芽孢杆菌30，硝化细菌20，乳酸菌10，酵母菌10。

所述的复合菌剂中的光合细菌属于独立营养微生物，它以接受光和热为能量，以有机物或有害气体为基质，合成氨基酸、核酸等含氮化合物以及糖类等多种生理活性物质，这些代谢物，有的成为其它微生物繁殖的基质。

所述的复合菌剂中的枯草芽孢杆菌为革兰氏阳性菌，芽孢0.6～0.9×1.0～1.5微米，椭圆到柱状，位于菌体中央或稍偏，芽孢形成后菌体不膨大。菌落表面粗糙不透明，污白色或微黄色，在液体培养基中生长时，常形成皱醭。需氧菌。可利用蛋白质、多种糖及淀粉，分解色氨酸形成吲哚。枯草芽孢杆菌菌体生长过程中产生的枯草菌素、多粘菌素、制霉菌素、短杆菌肽等活性物质，这些活性物质对致病菌或内源性感染的条件致病菌有明显的抑制作用；枯草芽孢杆菌迅速消耗环境中的游离氧，促进厌氧菌生长，并产生乳酸等有机酸类，降低环境pH值，间接抑制其它致病菌生长。

所述的复合菌剂中的硝化细菌是一种好气性细菌，能在有氧的水中或砂层中生长，并在氮循环水质净化过程中扮演着很重要的角色。它们包括形态互异类型的一种杆菌、球菌或螺旋菌。属于自营性细菌的一类，包括两种完全不同代谢群：亚硝酸菌属及硝酸菌属。亚硝酸细菌(又称氨氧化菌)，将氨氧化成亚硝酸。硝酸细菌(又称硝化细菌)，将亚硝酸氧化成硝酸。这两类菌能分别从以上氧化过程中获得生长所需要的能量，而土壤中的氨或铵盐必需在以上两类细菌的共同作用下才能转变为硝酸盐。硝化细菌在自然界氮素循环中具有重要作用。

所述的复合菌剂中的乳酸菌以光合细菌、酵母菌得到的糖类为基质，产生乳酸。由于乳酸菌有很强的杀菌力，特别是抑制有害微生物的繁殖，以及有机物的急剧腐败分解；乳酸菌能使木质素、纤维素等难分解的有机物分解。

所述的复合菌剂中的酵母菌在有氧和无氧的环境中都能生长，即酵母菌是兼性厌氧菌，在缺氧的情况下，酵母菌把糖分解成酒精和二氧化碳。在有氧的情况下，它把糖分解成二氧化碳和水，在有氧存在时，酵母菌生长较快。

本发明湖泊水体生态修复方法强调菌群的协同作用，其过程为：①投加各种添加剂为投加的微生物及生物做好环境的准备；②复合菌剂转移、转化和降解污染物；③水中的污染物减少，水就变清了，为其他生物的生存创造条件；④结合投放水生动物、种植植物等，恢复生物多样性；⑤增强水体的自净能力及物质循环；最终实现水质指标的稳定和水体变清、变活的目标。

附图说明

图1本发明湖泊水体生态修复方法实施例1的COD变化曲线表；

图2本发明湖泊水体生态修复方法实施例1的氨氮变化曲线表

图3本发明湖泊水体生态修复方法实施例1的总磷变化曲线；

图4本发明受污染湖泊水体的处理方法实施例1的治理前后水质对比。

具体实施方式

为使本发明更加容易理解，下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。

本发明使用的菌剂均购自益生源生物科技公司和常安生物科技有限公司。

本发明中化学需氧量(COD)、总氮量(TN)和总磷量(TP)为几个主要的检测指标，氨氮的测定采用GB7479-87的方法，总氮的测定采用GB11894-89的方法，总磷的测定采用GN11893-89的方法。

实施例1：东莞理工学院景观湖的处理

东莞理工学院景观湖，位于东莞理工学院内，总水量为3400m³，治理前湖水呈黄褐色，湖水透明度低，并带有异味，部分指标为地表水劣V类标准。

针对该湖水的水质和水量特点，经过调查与分析，于2008年5月1日开始，采用复合微生物菌剂治理湖泊水体的技术对该湖水进行治理。大量投加高浓度的复合菌剂，所述的复合菌剂的配比为：光合细菌、枯草芽孢杆菌、硝化细菌、乳酸菌、酵母菌的重量份比为：20∶30∶25∶15∶10。复合菌剂的投放比例为16ppm。

投加量按16ml/m³H₂O计算，复合菌用量为16×3400＝54.4L。经过16天的治理，藻类大量消除，水质指标迅速提高。16天之后，采用本发明湖泊水体生态修复方法，包括如下步骤：

(1)检测湖泊水体的污染指标；

(2)投放添加剂，所述的添加剂为氨基酸(胱氨酸、谷氨酸、色氨酸、天冬酰胺等)、微量元素(锰、锌、钴、铜、钼)、维生素(维生素A、维生素B、维生素C)、卵磷脂、腺嘌呤、尿嘧啶、泛酸、胆碱中的一种或组合，比例为100～1000ppm；

(3)按1～9ppm投放复合菌剂到水体中；

(4)复合菌剂转移、转化和降解湖泊水体中的物质；

(5)向湖泊投放水生动物和/或种植植物；

(6)检测湖泊水体的污染指标；

所述的复合菌剂的配比为光合细菌、枯草芽孢杆菌、硝化细菌、乳酸菌、酵母菌的重量份比为：20∶30∶25∶15∶10。

投放的水生动物包括：蚌类可以滤食悬浮的藻类及有机碎屑，提高湖水的透明度；螺蛳摄食固着藻类，同时分泌促絮凝物质，使湖水变清；放养鲢、鳙直接除藻。种植的植物可以是莲、萍等。

动态监测数据见图1、2、3。

图1为采用投加复合菌剂的湖泊水体生态修复技术治理时东莞理工学院景观湖水体COD变化的情况。由图2可以看出，通过投加高密度菌种水体COD持续下降，经过16天的治理，水体COD从开始的59.5mg/L迅速降低至16.7mg/L，从劣V类提高到地表水III类标准(15～20mg/L)。在后续的一个多月的监测中，监测数据显示湖水COD基本维持在地表水III类(15～20mg/L)的水平。

图2为经过投加复合微生物菌剂的湖泊水体生态修复技术治理后的东莞理工学院景观湖水体氨氮变化的情况。由图可以看出，通过投加高密度菌种水体氨氮持续下降，经过16天的治理，水体氨氮从开始的3.275mg/L降低至0.204mg/L，从劣V类提高到地表水II类标准(0.15～0.5mg/L)。在后续的一个多月的监测中，监测数据显示湖水氨氮基本维持在地表水II类的水平。

图3为经过投加复合微生物菌剂的湖泊水体生态修复技术治理后的东莞理工学院景观湖水体TP变化的情况，从图中可以看出，通过投加高密度菌种水体TP持续下降，经过16天的治理，水体TP从开始的0.31mg/L降低至0.02mg/L，从劣V类提高到地表水II类标准(0.02～0.1mg/L)。在后续的一个多月的监测中，监测数据显示湖水基本维持在地表水II类的水平。

取对比水样送东莞市环境监测站进行检测分析，结果见图4。

由图4可以看出，复合微生物菌剂的湖泊水体生态修复技术对于湖水治理非常有效，东莞理工学院景观湖水在治理前大部分指标都处于地表水劣V类水平，经过16天的净化治理，主要水质指标由部分劣V类提高到地表II类水的水平，彻底消除了水华的隐患。水体透明度从15公分提高到120公分。

由此可见，本发明湖泊水体生态修复方法能够使湖泊水体恢复生物多样化，从根本上修复生态，具有效果持久、成本低、使用简单的特点。

在本发明的其他实施例中，所述的复合菌剂的重量份数在如下范围内选择：光合细菌10～50，枯草芽孢杆菌10～50，硝化细菌10～40，乳酸菌5～20，酵母菌5～20，复合菌剂的投放比例为1～9ppm。得到的复合菌剂对湖泊水体的各项监测指标都具有稳定的作用。

最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims

1.一种湖泊水体生态修复方法，包括如下步骤：

(1)检测湖泊水体的污染指标；

(3)按1～9ppm投放复合菌剂到水体中；

(4)复合菌剂转移、转化和降解湖泊水体中的物质；

(5)向湖泊投放水生动物和/或种植植物；

(6)检测湖泊水体的污染指标；

所述的复合菌剂包括光合细菌、枯草芽孢杆菌、硝化细菌、乳酸菌和酵母菌，所述的复合菌剂的重量份数为：

光合细菌10～50，

枯草芽孢杆菌10～50，

硝化细菌10～40，

乳酸菌5～20，

酵母菌5～20。

2.根据权利要求1所述的湖泊水体生态修复方法，其特征在于，所述的湖泊水体生态修复方法还包括如下步骤：

(7)重复步骤(2)～(6)直到湖泊水体符合要求。

3.根据权利要求1所述的湖泊水体生态修复方法，其特征在于，所述的复合菌剂的重量份数为：

光合细菌10～40，

枯草芽孢杆菌10～40，

硝化细菌10～30，

乳酸菌5～15，

酵母菌5～15。

4.根据权利要求3所述的湖泊水体生态修复方法，其特征在于，所述的复合菌剂的重量份数为：

光合细菌30，

枯草芽孢杆菌30，

硝化细菌20，

乳酸菌10，

酵母菌10。