CN102139959A

CN102139959A - 一种修复磷污染湖泊底泥的方法

Info

Publication number: CN102139959A
Application number: CN2011100294069A
Authority: CN
Inventors: 毛健; 荆磊; 陆胜兰; 邓宗武
Original assignee: Suzhou Institute of Nano Tech and Nano Bionics of CAS
Current assignee: Suzhou Institute of Nano Tech and Nano Bionics of CAS
Priority date: 2011-01-27
Filing date: 2011-01-27
Publication date: 2011-08-03

Abstract

本发明揭示了一种修复磷污染湖泊底泥的方法。在每年春季气温大于15℃时，将挺水植物带土移栽到一磷污染的淹水或半淹水的湖泊底泥上；在上述挺水植物周围插设竹竿，将挺水植物的茎固定在所述竹竿上；在每年冬季将上述挺水植物的地上部分割除，即可去除湖泊底泥中的磷营养因子。本发明方法操作简便、价格低廉、二次污染少，能够大大提高土壤修复的效率。

Description

一种修复磷污染湖泊底泥的方法

技术领域

本发明涉及环境修复技术领域，具体涉及一种修复磷污染湖泊底泥的方法。

背景技术

湖泊是人类赖以生存的重要水资源，它具有与河流不同的水力特性和自净规律。湖泊生态系统通过吸附、植物的吸收、沉降等作用阻截悬浮物而使水体得到改善。但是随着经济的发展，城镇人口不断增加，工业废水、生活污水的排放量也日益增大，大量营养物不断流入湖泊，湖泊早已成为接纳污水的天然大水体，因而面临着严重的污染问题。

富营养化是湖泊等天然水体面临的最为严重的环境问题之一，而总磷浓度是限制浮游藻类生长的最重要因素。最新研究结果表明，湖泊富营养化的主因是磷而不是碳和氮，只需限磷即可使富营养湖泊得以恢复。一般认为，当水体中总磷超过0.02mg/L，无机氮为0.3mg/L以上时，即可认为水体处于富营养化。无论总氮浓度是高还是低，总磷浓度都是限制浮游藻类生长的最重要因素，在野外条件下藻类总量决定于总磷而不是总氮，其研究结果得到北美长期全湖实验的证实。

湖泊底泥通常是湖泊营养盐、难降解有机物、重金属等污染物的蓄积库，受污染的底泥中的磷大都为其所在水体的主要污染源。大量的实验研究数据表明：湖泊沉积物和间隙水中所含的磷浓度远比上覆水所含磷的浓度高。在一定条件下，底泥中的磷被释放进人水体，从而破坏湖泊水体的生态系统。因此，研究清除湖泊底泥中磷的技术，对于降低湖泊的富营养化水平，具有非常重要的现实意义。

生物修复技术是利用生物的自然净化能力，或者强化生物体的某些特定作用来把环境中的污染物浓度降低到安全范围以下。它通常是利用水生植物、细菌、真菌及其他生物，将底泥环境中的营养物和污染物吸收到生物体内，或降解转化为其他无害物质(如CO₂)的工程技术系统，因此是传统的生物处理方法的延伸。与其它的污染土壤的处理技术相比，生物修复技术具有成本低、无二次污染及处理效果好等优点，能达到对污染土壤永久清洁修复的目的。

湿地生态修复技术属于生物生态修复的范畴，是通过生态技术或生态工程对退化或消失的湿地进行修复或重建，再现湿地干扰前的结构和功能，以及相关的物理、化学和生物学特性，使其发挥生态修复的作用。湿地生物主要由植物、动物和微生物三部分组成。挺水植物、沉水植物、浮水植物等水生植物都能有效吸收水体中的磷，有效降低水体的富营养化水平。植物不但可以直接吸收利用污水中的营养物质，富集污水中的重金属等有毒有害物质，还能够输送氧气到根区，提供根区微生物生长、繁殖和降解反应对氧的需求；微生物是对污染物进行吸附和降解的主要生物群体和承担者，有机物的降解和氮化合物的脱氮作用、磷化合物的转化等主要是由植物根区的微生物活动来完成的；浮游动物在水生生态系统中起着重要的调控作用。湿地生态修复技术具有处理效果好、工程造价低、不需耗能、运行成本低等优点，近年来逐渐受到了越来越多的关注。

发明内容

本发明的目的是针对水体富营养化提出一种安全高效的、利用湖滨湿地来修复磷污染湖泊底泥的方法。

本发明的上述目的，将通过以下技术方案得以实现：

一种修复磷污染湖泊底泥的方法，包括以下步骤：

步骤一：在每年春季气温大于15℃时，将挺水植物带土移栽到磷污染的淹水或半淹水的湖泊底泥上；

步骤二：在上述挺水植物周围插设竹竿，将挺水植物的茎固定在所述竹竿上；

步骤三：在每年冬季将上述挺水植物的地上部分割除，去除湖泊底泥中的磷营养因子。

进一步的，上述的一种修复磷污染湖泊底泥的方法，其中：所述步骤一中的淹水或半淹水的湖泊底泥，在水位较低时，用土坡将所述湖泊底泥与水面隔开。

进一步的，上述的一种修复磷污染湖泊底泥的方法，其中：所述步骤一中的挺水植物为芦苇、香蒲、水葱、菖蒲、美人蕉中的一种或多种。

本发明的突出效果为：

(1)本发明所涉及的湿地修复技术是生物修复技术的一种，与传统的物理、化学修复方法相比，具有操作简便、价格低廉、二次污染少等优点；与普通生物修复方法相比，湿地土壤环境含有更多的水分，其中的污染物-植物-微生物之间的联系更加紧密，能够大大提高土壤修复的效率；

(2)本发明方法中所用的湿地在底泥修复过程中清洁、卫生、外形美观，系统中一些景观植物的加入，具有增加绿化和美化环境的功效；

(3)本发明方法中所用的植物是带土移栽，提供了有利于植物生长的营养和土壤，大大提高湿地植物的移栽成活率；

(4)本发明方法所用的材料不含化学污染物，竹竿等支架材料可以在植物成熟后拆除，或者会被水冲走，对环境无污染。

具体实施方式

以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

湿地生态修复技术作为环境修复的新型技术，有美化环境、缓解温室效应的功效，由于它具有处理成本低、能耗省、效果好等优点，人工湿地在污水处理方面受到重视，目前被广泛应用于生活污水、工业废水、石油开采废水、垃圾填埋场渗滤液、农业点源污染和面源污染以及水体富营养化问题的治理，但是人工湿地在磷污染湖泊底泥生物修复中的应用尚鲜见。

实施例1

修复苏州太湖旅游度假区磷污染湖泊底泥的方法。

选择一块被磷污染的淹水或半淹水的湖泊底泥，在水位较低时用土坡将其与水面隔开。当每年春季气温在15℃以上时，将芦苇、香蒲、水葱、菖蒲、美人蕉等植物中的一种或几种带土移栽到被磷污染的湖泊底泥上，并在植物周围插一根竹竿，将植物的茎固定在竹竿上。以附近不栽种植物的湖泊底泥作为处理对照。在每年11～12月份将种植植物的地上部分割除，即可达到去除底泥中磷等营养因子的效果。该湿地系统建设2年后，与对照相比，底泥中磷的浓度降低了35.1％。

实施例2

修复苏州光福镇磷污染湖泊底泥的方法。

选择一块被磷污染的淹水或半淹水的湖泊底泥，在水位较低时用土坡将其与水面隔开。当每年春季气温在15℃以上，将芦苇、香蒲、水葱、菖蒲、美人蕉等植物中的一种或几种带土移栽到被磷污染的湖泊底泥上，并在植物周围插一根竹竿，将植物的茎固定在竹竿上。以附近不栽种植物的湖泊底泥作为处理对照。在每年11～12月份将种植植物的地上部分割除，即可达到去除底泥中磷等营养因子的效果。该湿地系统建成3年后，与对照相比，底泥中磷的浓度降低了55.2％。

实施例3

修复苏州吴中区磷污染湖泊底泥的方法。

选择一块被磷污染的淹水或半淹水的湖泊底泥，在水位较低时用土坡将其与水面隔开。当每年春季气温在15℃以上，将芦苇、香蒲、水葱、菖蒲、美人蕉等植物中的一种或几种带土移栽到被磷污染的湖泊底泥上，并在植物周围插一根竹竿，将植物的茎固定在竹竿上。以附近不栽种植物的湖泊底泥作为处理对照。在每年11～12月份将种植植物的地上部分割除，即可达到去除底泥中磷等营养因子的效果。该湿地系统建设5年后，与对照相比，底泥中磷的浓度降低了66.5％。

Claims

1.一种修复磷污染湖泊底泥的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：在每年春季气温大于15℃时，将挺水植物带土移栽到一磷污染的淹水或半淹水的湖泊底泥上；

步骤三：在每年冬季将上述挺水植物的地上部分割除，即可去除湖泊底泥中的磷营养因子。

2.根据权利要求1所述的一种修复磷污染湖泊底泥的方法，其特征在于：所述步骤一中的淹水或半淹水的湖泊底泥，在水位较低时，用土坡将所述湖泊底泥与水面隔开。

3.根据权利要求1所述的一种修复磷污染湖泊底泥的方法，其特征在于：所述步骤一中的挺水植物为芦苇、香蒲、水葱、菖蒲、美人蕉中的一种或多种。