CN104671415A - 一种低盐度水体净化方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及水体生态修复技术领域，特别是涉及一种低盐度水体净化方法及其应用。本发明提供一种低盐度水体净化方法，所述方法包括以下步骤：在低盐度水体中，栽种苦草、小茨藻和伊乐藻作为沉水植物组合，建立生态群落。采用本发明的特定组合，能够提升沉水植物的耐盐性，解决单一植物耐盐性较差的特征，进而形成耐盐性的生态系统，提高对低盐度水体的净化能力，实现水体由富营养化向贫营养化的转化。

Description

一种低盐度水体净化方法
技术领域
本发明涉及水体生态修复技术领域，特别是涉及一种低盐度水体净化方法及其应用。
背景技术
随着城市工业化、城市化发展速度加快，城市规模、人口压力不断扩展，环境负荷增大，使得城市水体的水质越来越差。加大城市景观水体污染防治力度，恢复城市水生态功能已成为城市建设的重要组成部分。
目前城市的水污染问题主要以水体富营养化为主要特征，容易造成蓝绿藻爆发，致使水生植物的生长被抑制而出现藻型浊水态水体，水生动、植物的生存环境遭受严重破坏，水体失去自净能力，水质逐渐恶化，转变为富营养状态。我国发达地区主要集中在东南沿海地区，其污染负荷较重，城市水体污染情况也较为严峻，海水平均盐度为3.5％左右，而沿海地区的水体容易受到潮汐的影响，水体盐度高于内陆水体。
由于大部分植物在土壤含盐量为0.3％时便受到危害，大于0.5％时即不能生长。植物在盐胁迫下主要表现为生长减慢，代谢受抑制，植物的干重显著降低，叶子转黄，严重时出现盐斑，叶子萎蔫，植株死亡。现有的城市富营养化水体的治理方法存在措施较单一、实施后生态系统恢复较慢且难以长期保持等缺陷，难以从根本上解决低盐度水体的富营养化问题。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种低盐度水体净化方法，用于解决现有技术中的问题。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种低盐度水体净化方法，所述方法包括以下步骤：在低盐度水体中，栽种苦草、小茨藻和伊乐藻作为沉水植物组合，建立生态群落。
优选的，所述组合中，苦草所占的比例为50％～60％。
优选的，所述组合中，小茨藻所占的比例为20％～30％。
优选的，所述组合中，伊乐藻所占的比例为20％～30％。
优选的，所述低盐度水体是指盐度<0.8％的水体。所述盐度是指每千克水中所含的溶解的盐类物质的质量。
所述的苦草、小茨藻和伊乐藻均为现有技术。所述苦草的拉丁名是Vallisneriae Spiralis。所述小茨藻的拉丁名是Najas minor。所述伊乐藻的拉丁名是Hydrilla verticillata。
优选的，沉水植物组合覆盖面积占低盐度水体总面积的70％～90％。
更优选的，所述苦草的覆盖面积占低盐度水体总面积的35％～54％。低盐度水体中苦草之间的株距为10～20cm。
更优选的，所述小茨藻的覆盖面积占低盐度水体总面积的14％～21％。低盐度水体中小茨藻之间的株距为10～20cm。
更优选的，所述伊乐藻的覆盖面积占低盐度水体总面积的15％～20％。低盐度水体中伊乐藻之间的株距为10～20cm。
本发明第二方面提供了前述方法在净化低盐度水体中的用途。
优选的，所述低盐度水体是指盐度<0.8％的水体。
优选的，所述用途是指前述方法在快速净化低盐度水体中的用途，亦即，在采用所述方法后，三个月即可恢复生态系统，比现有技术快两至三个月。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
(1)采用本发明的特定组合，能够提升沉水植物的耐盐性，解决单一植物耐盐性较差的特征，进而形成耐盐性的生态系统，提高对低盐度水体的净化能力，实现水体由富营养化向贫营养化的转化。
(2)采用本发明的方法，实施后生态系统恢复较快(施工完成后三个月即可恢复生态系统，比现有技术快两至三个月)，且能够长期保持(比现有技术长3-5年)，从根本上解决低盐度水体的富营养化问题。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
在进一步描述本发明具体实施方式之前，应理解，本发明的保护范围不局限于下述特定的具体实施方案；还应当理解，本发明实施例中使用的术语是为了描述特定的具体实施方案，而不是为了限制本发明的保护范围；在本发明说明书和权利要求书中，除非文中另外明确指出，单数形式“一个”、“一”和“这个”包括复数形式。
当实施例给出数值范围时，应理解，除非本发明另有说明，每个数值范围的两个端点以及两个端点之间任何一个数值均可选用。除非另外定义，本发明中使用的所有技术和科学术语与本技术领域技术人员通常理解的意义相同。除实施例中使用的具体方法、设备、材料外，根据本技术领域的技术人员对现有技术的掌握及本发明的记载，还可以使用与本发明实施例中所述的方法、设备、材料相似或等同的现有技术的任何方法、设备和材料来实现本发明。
本发明实施例中所用到的沉水植物，其中苦草、小茨藻和伊乐藻；金鱼藻、菹草、狐尾藻、狸藻均来自自然界。
实施例1
将已风干的金鱼藻+菹草组合、狐尾藻+狸藻组合、苦草+小茨藻+伊乐藻组合(苦草所占的比例为50％～60％，小茨藻所占的比例为20％～30％，伊乐藻所占的比例为20％～30％)种子用温水浸泡10-20分钟；清水冲洗2-3次，用4％的福尔马林消毒60分钟；再用清水冲洗、浸泡，待用。底质是公园河道内的底泥。用NaCl调配0.35％和0.8％盐度的咸水。试验采用土培，缸内先铺设10cm厚的基质，然后沿着缸壁缓缓注入30cm调配好的咸水，盐度为0的是自来水。种子培养时间为45d，期间于第10天、第20天、第30天统计发芽率，比较不同组合种子的萌发率，以判断其能否在低盐度水体中正常生长。发芽率结果见下表。
试验结果表明，盐度对沉水植物的萌发率有很大的影响，对照组自来水中的种子均可萌发，而在0.35％的咸水中金鱼藻+菹草的萌发率远远低于其他两组水草组合，而在0.8％盐度的咸水中苦草+小茨藻+伊乐藻组合种子的萌发率远远高于其他两组水草组合，因此在低盐度(盐度<0.8％)水体中，可采用苦草+小茨藻+伊乐藻组合进行水体净化与生态系统构建。
实施例2
项目实施：生态修复区长960米、宽40米、面积41000平方米。四周河岸绝大部分是硬质的砌石立岸，为混凝土生态护坡类型，沿岸带自然属性及净化水质的功能受到一定影响；全湖几乎没有大型水生植物生长，生物群落结构简单，藻类生物量高，水体透明度低，为40-50cm，具有初级富营养化现象。盐度经常维持在0.2-0.8％,该盐度对很多沉水植物的生长有一定的抑制作用。但是以“苦草+小茨藻+伊乐藻”为组合的沉水植物在该河道中建立了生态群落(该组合中苦草所占的比例为50％～60％，小茨藻所占的比例为20％～30％，伊乐藻所占的比例为20％～30％，沉水植物组合覆盖面积占水体总面积的70％～90％。其中苦草覆盖面积占水体总面积的35％～54％，水体中苦草之间的株距为10～20cm；小茨藻覆盖面积占水体总面积的14％～21％，水体中小茨藻之间的株距为10～20cm；伊乐藻盖面积占水体总面积的15％～20％，水体中伊乐藻之间的株距为10～20cm)，成为该水体主要的沉水植被，对该水域生态系统的健康及水质净化功能起重要作用。
表1 生态修复前期、中期、后期水质情况
经过近一年的生态修复，生态系统的水质有了很大提高，各个指标随时间都有所提高，同时比同期的外源水质都较高。
实施案例表明：以“苦草+小茨藻+伊乐藻”为主的沉水植物组合对低盐度水体进行净化和修复，实施后生态系统恢复较快(施工完成后三个月即可恢复生态系统，比现有技术快两至三个月)，且能够长期保持(比现有技术长3-5年)，可长期适应，耐受能力比单一苦草等其他沉水植物强，可形成一个良好的具有较强生态自净能力的生态系统，从根本上解决低盐度水体的富营养化问题。
实施例3
在试验基地，以苦草、小茨藻、伊乐藻进行低盐度水体治理试验，以当地劣五类河水为背景水质，分别种植苦草、小茨藻、伊乐藻进行对照试验。所述劣五类河水(以《国家地表水环境质量标准》(GB3838-2002)为准)试验结果表明，单一或任意两种沉水植物的生态系统水体净化效果远远比不上三种沉水植物组合的净化效率。其中，对照试验对污染物去除率的对比见下表：
表2苦草+小茨藻+伊乐藻植物组合对照试验污染物净化效率对比表
植物组合 TN TP NH4-N CODMn
苦草 60.7％ 80.6％ 81.1％ 63.2％
小茨藻 42.6％ 76.4％ 78.3％ 54.5％
伊乐藻 50.17％ 68.6％ 72.6％ 59.7％
苦草+小茨藻 63.5％ 88.3％ 86.7％ 66.3％
小茨藻+伊乐藻 68.7％ 85.5％ 82.5％ 68.8％
苦草+伊乐藻 67.5％ 86.4％ 89.3％ 70.5％
苦草+小茨藻+伊乐藻 77.5％ 95.3％ 96.5％ 74.5％
实施例4
在试验基地，进行不同沉水植物组合的低盐度水体治理试验。选择以金鱼藻+菹草组合、狐尾藻+狸藻组合、作为苦草+小茨藻+伊乐藻组合的对照组试验。试验结果表明，在低盐度水体中只有苦草+小茨藻+伊乐藻组合长势良好，且水体净化能力较强，而其他两种组合，在低盐度水体中生长缓慢，对低盐度水体净化作用较差。净化效果对比见下表。
表3不同沉水植物组合对照试验污染物净化效率对比表
植物组合 TN TP NH4-N CODMn
金鱼藻+菹草 34.6％ 64.3％ 61.3％ 43.5％
狐尾藻+狸藻 46.4％ 67.6％ 68.4％ 41.4％
苦草+小茨藻+伊乐藻 77.5％ 95.3％ 96.5％ 74.5％
综上所述，本发明所提供的低盐度水体净化方法，有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种低盐度水体净化方法，所述方法包括以下步骤：在低盐度水体中，栽种苦草、小茨藻和伊乐藻作为沉水植物组合，建立生态群落。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述组合中，苦草所占的比例为50％～60％。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述组合中，小茨藻所占的比例为20％～30％。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述组合中，伊乐藻所占的比例为20％～30％。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，沉水植物组合覆盖面积占低盐度水体总面积的70％～90％。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述苦草的覆盖面积占低盐度水体总面积的35％～54％；低盐度水体中苦草之间的株距为10～20cm。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述小茨藻的覆盖面积占低盐度水体总面积的14％～21％；低盐度水体中小茨藻之间的株距为10～20cm。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述伊乐藻的覆盖面积占低盐度水体总面积的15％～20％；低盐度水体中伊乐藻之间的株距为10～20cm。
9.如权利要求1～8任一权利要求所述的方法在净化低盐度水体中的用途。
10.根据权利要求9所述的用途，其特征在于，所述用途是指所述方法在快速净化低盐度水体中的用途，亦即，在采用所述方法后，三个月即可恢复生态系统，比现有技术快两至三个月。
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