CN102557260B - 一种利用特种食物链控制水体富营养化的方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明属于水处理技术领域，具体涉及一种控制水体富营养化的方法，尤其是涉及一种利用特种食物链控制水体富营养化的方法。在富营养化水体中设置面积6～30m2，高1~1.2m的网箱，网箱入水30~80cm，在网箱里放置用毛竹制成的框子，在框子中投放空心菜或者水芹。20~30天后，投放健康活泼的田螺、河蚌和人工养殖的泥鳅，定期收获空心菜或者水芹的水上部分。本发明通过构建网箱-浮岛人工生态系统，利用特种食物链的能量传递完成对污染物质的循环利用，具有控制水体富营养化效果好，经济效益高，成本低廉，收获方便，不存在二次污染，系统运行稳定，抗冲击负荷能力强，移动方便，应用面积广，适应性性强和能耗低等优点。
Description
技术领域
本发明属于水处理技术领域，具体涉及一种利用特种食物链控制水体富营养化的方法和应用。
背景技术
我国的水体富营养化现象始于上世纪70年代初期；到了80年代末，被调查的26个湖泊中61%处于富营养状态；90 年代后期，已有88.6%的被调查湖泊处于富营养状态。据初步估计，目前我国发生富营养化的湖泊面积将达到6000多平方公里。水体富营养化如今已成为水污染的头号问题。
实践证明，解决水体富营养化污染的关键是建立良好的生态系统，充分发挥自然生物降解作用，实现水质净化和水质的改善。其中，由于具有成本低廉和管理方便等优点，食物链治理方法受到广泛关注、研究和应用，即根据草-鱼、藻-鱼、草藻-碎屑-螺和碎屑-微生物食物链等关系，调整水体的营养结构和代谢水平，使营养物质依照其特有的有序性，在生物代谢过程中进行转换，避免氮、磷富营养化污染，实现“环境-植物-动物-人类”之间的良好循环。但是，目前的食物链治理方法主要是放养鲢鱼、鲬鱼、草鱼等常规鱼类，运行中需要增氧设施，不能耐受高浓度的污水，收获不大方便，经济效益不高；泡沫塑料和PVC载体等植物载体容易带来二次污染，并且很难维系动物、植物和微生物的协合效应和形成稳定的生态系统。
发明内容
本发明目的是：利用不投饵式网箱作为载体，选择空心菜（Ipomoea aquaticaForsk）或者水芹（Oenanthe javanica）、田螺、河蚌和泥鳅（Misgurnus anguillicaudatus）等作为工具种，合理定量配置，组成特种食物链“空心菜（水芹）—田螺—泥鳅—河蚌”，构建网箱-浮岛人工生态系统。空心菜或者水芹对水体中氮、磷等有很强的吸收能力，对藻类有一定的抑制作用，为田螺提供食物来源，丰富的根系为泥鳅提供了栖息空间；田螺摄食水生植物的枯枝落叶、泥鳅粪便和有机碎屑，刮食附着网箱表面的藻类生物防止网孔堵塞，为泥鳅提供食物来源；泥鳅生命力强，具有极强的耐污水能力（我们试验证实，泥鳅可以忍耐CODCr为1000mg/L的高浓度污水），粘液丰富，具有较好的净化水质能力，频繁跳出水面呼吸，能够起到良好的增氧作用，也可以防止网孔堵塞，还可以摄食田螺控制田螺的密度；河蚌通过滤食作用净化水质，还可以起到固定网箱的作用。在富营养化水体中构建特种食物链，通过食物链的能量传递完成对污染物质的循环利用，具有控制水体富营养化效果好，经济效益高，成本低廉，收获方便，不存在二次污染，系统运行稳定，抗冲击负荷能力强，移动方便，应用面积广，适应性性强和能耗低等优点，使污水处理与利用结合起来，实现污水处理资源化。
本发明技术方案：在富营养化水体中设置面积6～30m2，高1~1.2m的网箱，网箱入水30~80cm，在网箱里放置用毛竹制成的框子，在框子中投放空心菜或者水芹。20~30天后，在网箱里投放健康活泼的田螺、河蚌和人工养殖的泥鳅，定期收获空心菜或者水芹，即构建高效运行的食物链系统，控制水体富营养化。
其具体技术路线是：
网箱设置
投放空心菜或者水芹
投放田螺、河蚌和人工养殖的泥鳅
定期收获空心菜或者水芹
网箱设置：用聚乙烯无结节网片缝制成敞口的网箱，网箱面积6～30m2，高1~1.2m，网孔6～20目。在水体四周打桩，将7~12号钢丝绳固定在桩上，再把网箱挂在绳上，网箱入水30~80cm。设置网箱的总面积 占水体面积的1/4～2/3，根据水体富营养化长度适当调整。
投放空心菜或者水芹：在网箱中放置用毛竹制作的框子，面积为网箱面积的1/3~2/3，将新鲜的空心菜或者水芹幼苗投放于框子之中，这样可以控制空心菜或者水芹的种植面积，即空心菜或者水芹的投放量为网箱面积的1/3~2/3。每年5~10月种植空心菜，11月~次年4月种植水芹，以适应温度的变化。
投放田螺、河蚌和人工养殖的泥鳅：空心菜或者水芹投放20~30天后再开始在网箱内放养健康活泼的田螺、河蚌和人工养殖的泥鳅，这时空心菜或者水芹已适应环境正常生长，同时网箱附着一些藻类，可以避免泥鳅与网片磨擦造成损伤。泥鳅为人工养殖的品种，优选黄板鳅，规格为60~200尾/kg，放养密度为0.1~1 kg/m2，投放前用庆大霉素10g/m3水消毒3~5小时；田螺规格为120~200只/kg，放养密度为0.2~1 kg/m2；河蚌规格为2~10只/kg，放养密度为0.1~0.5 kg/m2，河蚌投放于网箱四角处以起到固定网箱的作用。
定期收获空心菜或者水芹：养殖期间不投喂任何饲料，注意根据水位变化上下移动网箱，定期检查网箱是否有破损。每20~35天定期收获空心菜或者水芹，收获方式是刈割空心菜或者水芹的水上部分，水下部分保留以继续生长。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
1、控制水体富营养化效果好，经济效益高。泥鳅、空心菜或者水芹、田螺、河蚌等都有净化水质的作用，它们组成人工食物链后能够产生系统的协合效应，控制水体富营养化效果好，不产生二次污染，并且能够资源化利用，收获市场销售价较高的泥鳅、空心菜或者水芹以及河蚌和田螺等，经济效应较高，容易推广。
2、成本低廉，收获方便，抗冲击负荷能力强，移动方便。网箱价格便宜，一般6平方米在25元左右，使用寿命5年，网孔大，有利于网箱内外水体的交换。各种动物养殖在网箱里，收获方便。由于在网箱内构建特种食物链系统，抗冲击负荷能力强，移动方便，避免大风或者洪水的不利影响。
3、系统运行稳定，能耗低。在整个过程中，不需要投入更多的时间和资金，管理方便，通过生物之间的自然协调保持系统的稳定运行。泥鳅通过频繁的跳跃，起到微型增氧机的作用，整个过程不像其它方法那样需要增氧设施，有利于维持网箱内的好氧环境，加快营养物质的循环利用。
4、适应范围广。由于泥鳅和空心菜或者水芹具有极强的耐污水能力和净化水质的能力，本发明既可适合富营养化程度低的水体，也可适合富营养化程度高的水体，可应用于江、河、湖泊等水体水质的净化。
具体实施方式
以下以具体实施例来说明本发明的技术方案，但本发明的保护范围不限于此：
2010年7月上旬，在江苏省宜兴市丁蜀镇八房港村靠近太湖的小水体7000平方米设置300个敞口的聚乙烯无结节网箱，网箱长4m，宽3m，高1m，网孔10目。在水体四周打桩，将12号钢丝绳固定在桩上，再把网箱挂在绳上，网箱入水50cm。水体初期氨氮为3 mg/L，COD60mg/L，磷酸盐0.3mg/L。
在网箱中放置用毛竹制作的框子，面积为网箱面积的1/2，将新鲜的空心菜投放于框子之中，每个网箱投放空心菜10kg。20天后，在网箱内放养黄板鳅，规格为100尾/kg，放养密度为0.5kg/m2，投放前用庆大霉素10g/m3水消毒3小时；放养中国圆田螺（Cipangopaludina chinensis Gray），规格为160只/kg，放养密度为0.6kg/m2；放养三角帆蚌（Hyriopsiscumingii），规格为2只/kg，放养密度为0.2kg/m2，投放于网箱四角处以起到固定网箱的作用。
实施期间不投喂任何饲料，注意根据水位变化上下移动网箱，定期检查网箱是否有破损。期间每隔30天对网箱内外水质进行一次监测，监测指标为水温、pH值、CODCr、浊度、总磷、总氮、氨氮、硝态氮、亚硝态氮和浮游藻类密度等。
经过两个月的试验，于10月下旬拉网检测称重。与实施初期相比，水体氨氮去除率95%，COD下降50%，，磷酸盐下降70%，取得较好的净化效果。每个网箱的泥鳅平均产量从原来6 kg增加到8.6kg，增重率为43.3%；每个网箱的空心菜平均产量为104kg，比原来提高了10倍；由于泥鳅吃食田螺和田螺自身死亡，中国圆田螺重量下降了30%；三角帆蚌重量基本不变。每个网箱销售收入约580元，具有较高的经济效益。
Claims (2)
1.一种利用特种食物链控制水体富营养化的方法，其特征在于由以下步骤构成：
（1）网箱设置：在水体设置用聚乙烯无结节网片缝制成敞口的网箱，网箱面积6～30m2，高1~1.2m，网孔6～20目，在水体四周打桩，将7~12号钢丝绳固定在桩上，再把网箱挂在绳上，网箱入水30~80cm，设置网箱的总面积 占水体面积的1/4～2/3；
（2）投放新鲜的空心菜或者水芹：在网箱中放置用毛竹制作的框子，面积为网箱面积的1/3~2/3，将新鲜的空心菜或者水芹幼苗投放于框子之中，空心菜或者水芹的投放量为网箱面积的1/3~2/3，每年5~10月种植空心菜，11月~次年4月种植水芹；
（3）放养田螺、河蚌和人工养殖的泥鳅：在空心菜或者水芹投放20~30天后开始在网箱内放养健康活泼的田螺、河蚌和人工养殖的泥鳅，泥鳅为人工养殖的品种，规格为60~200尾/kg，放养密度为0.1~1 kg/m2，投放前用庆大霉素10g/m3水消毒3~5小时；田螺规格为120~200只/kg，放养密度为0.2~1 kg/m2；河蚌规格为2~10只/kg，放养密度为0.1~0.5 kg/m2，河蚌投放于网箱四角处；
（4）定期收获空心菜或者水芹的水上部分：每20~35天定期收获空心菜或者水芹，收获方式是刈割空心菜或者水芹的水上部分，水下部分保留以继续生长。
2.权利要求1所述利用特种食物链控制水体富营养化的方法在江、河、湖泊水体水质净化中的应用。
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