CN105236579B - 控制湖泊沉积物-水界面营养盐平衡的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种控制湖泊沉积物‑水界面营养盐平衡的方法，包括底栖动物系统构建、沉水植物控制营养盐、沉积物营养盐削减；底栖动物系统构建是指利用底栖动物的生物习性(滤食性、刮食性、竞争胁迫性)构建合理的底栖动物系统，发挥水底清洁工的作用；植物控制营养盐是指利用植物的根系以及枝叶在水底的覆盖为底栖动物提供避难场所及为底泥输送溶解氧，吸收泥水界面营养盐，控制鱼类搅动的再悬浮；沉积物营养盐的削减包括沉积物的清除、提升微生物的消解。本发明利用微生物、植物、底栖动物的共同作用，使营养盐得到有效转化，通过人工合理调控实现了沉积物‑水界面的营养盐平衡；避免了给湖泊带来二次污染并且具有持久、稳定性高。

Description

控制湖泊沉积物-水界面营养盐平衡的方法

技术领域

本实用新型涉及水环境技术治理技术领域，具体涉及一种控制湖泊沉积物-水界面营养盐平衡的方法。

背景技术

农业技术的发展，时代的进步造成进入湖泊水体的污染物越来越多。湖泊受到的污染也愈发严重，形成了部分种群优势，比如蓝藻的大量爆发等。湖泊中水体原本的水生态系统遭到破坏。湖泊中的底栖动物种类比例也发生变化。市场上很多治理水污染都采用化学及物理方法，这些方法不仅没有使其达到良好的效果，还造成了二次污染使得生物找不到适宜的居住场所。

湖泊水中蓝藻暴发其根本原因便是水体中营养盐的含量。自然湖泊的水体分为贫营养型湖泊、中营养型湖泊以及富营养型湖泊。其中贫营养型湖泊是指

TLI(∑)<30(TLI是指综合营养指数)中营养型湖泊30<TLI(∑)<50富营养型湖泊TLI(∑)>50。营养指数越高则代表湖泊中的营养程度就很高，就易发生水华等环境问题。

目前处理湖泊富营养化的方式通常采用机械换水、物理过滤消毒等方式，但湖泊营养盐的的积累主要因为外源污染(大气干湿沉降、地表径流、生活及工业污废水、河流等)的进入，以及内源污染(底泥高营养盐稀释释放)的释放。

实用新型内容

本实用新型克服了现有技术的不足，提供一种控制湖泊沉积物-水界面营养盐平衡的方法，用于解决内源污染持续在不平衡状态下的释放问题。

考虑到现有技术的上述问题，根据本实用新型公开的一个方面，本实用新型采用以下技术方案：

一种控制湖泊沉积物-水界面营养盐平衡的方法，它包括：

底栖动物系统的构建：利用底栖动物的刮食以及滤食作用处理沉积物；

沉水植物的种植：通过种植沉水植物，利用沉水植物的根茎叶吸收营养盐；

促进沉积物营养盐的削减：增加湖泊沉积物的含氧量以促进沉积物中微生物、底栖动物、着生生物的消解作用。

为了更好地实现本实用新型，进一步的技术方案是：

根据本实用新型的一个实施方案，所述底栖动物系统的构建，选用能够适应本地生存且耐受性较强的品种。

根据本实用新型的另一个实施方案，所述底栖动物系统的构建中选用螺类、蚌类作为底栖动物。

根据本实用新型的另一个实施方案，所述底栖动物选用三角帆蚌、梨形环棱螺、铜锈环棱螺、无齿蚌以及斑节对虾，以及禁用福寿螺、萝卜螺和龙虾。

根据本实用新型的另一个实施方案，所述底栖动物系统的构建中年龄在1-2龄，肌体完好，表面光泽，活力强，无缺损，无病害的底栖动物。

根据本实用新型的另一个实施方案，所述底栖动物的运输采用干法运输，所述干法运输包括：

①干法运输时，先将底栖动物养在清洁的水域中,让它吸足新鲜水,排去污物,然后捞起,装入泡沫箱、草包或麻袋、竹篓中，以保持外套腔中蓄水不会流失，运输途中要定时浇水；

②装载的高度不超过0.8m，途中避免暴晒和强烈震动，以减少个体间的碰撞和磨擦；

③运输前后的过秤、装卸等操作要轻快细致，注意勿使贝壳边缘损伤；

④运输时间不超过10个小时，运回后应立即放入暂养池中暂养剔除死亡体。

根据本实用新型的另一个实施方案，所述底栖动物系统构建前进行预处理，所述预处理包括：用湖区的水体对所购买的底栖动物进行分批冲洗，以及采用5ppm硫酸铜进行消毒，消毒时间为5-8分钟。

根据本实用新型的另一个实施方案，所述沉水植物的种植包括合理调整高矮植株的比例进行种植，其比例设置在1:3。

根据本实用新型的另一个实施方案，所述沉水植物种植面积为整体水域面积的70％～75％，单位面积植株为130株以上。

本实用新型还可以是：

根据本实用新型的另一个实施方案，所述促进沉积物营养盐的削减包括底泥环境改善，用于为底栖动物、着生生物、微生物提供良好的生存环境，促进底泥中有机质的消解及控制至黑物质(FS等)及有害气体(H2S、NH4等)的产生。

根据本实用新型的另一个实施方案，所述底泥环境改善包括对对土壤中病虫害的消杀、以及对病原体的消杀。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果之一是：

本实用新型的一种控制湖泊沉积物-水界面营养盐平衡的方法，通过底栖动物的构建、沉水植物的种植、以及沉积物营养盐削减三者的共同作用持久的维持了沉积物-水界面的营养平衡，能够很好的控制内源污染的释放量，从而为湖泊的水质改善起到非常重要的作用。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型作进一步地详细说明，但本实用新型的实施方式不限于此。

一种控制沉积物-水界面营养盐平衡的方法，包括底栖动物的构建、沉水植物的种植、以及沉积物营养盐削减的一种正对于控制湖泊营养盐平衡的控制技术。该技术在应用上具有不会造成二次污染、构建合理的生态系统、效果持久且可自控的优点。

所述底栖动物的构建，其中底栖动物选用的品种能够适应本地生存且耐受性较强的品种行为稳定沉积物-水界面平衡。其种类分为螺类、蚌类以及虾类。

所述螺类，其作用是牧食活动有效地去除了植物表面的附生生物覆盖层，降低了植物的光照限制及其与附生藻类的营养盐竞争等有害影响，促进了水生植物的生长，而不能破坏沉水植物及底泥的稳定。

所述蚌类，其作用是通过滤食作用可以加快营养循环、促进悬浮物絮凝沉降、有效减少浮游藻类等悬浮物质、提高水体透明度。

所述底栖动物放养，其选购应注意选用的品种，年龄在1-2龄，肌体完好，表面光泽，活力强，无缺损，无病害。

所述底栖动物，其进场运输应采用干法运输。

所述干法运输，其具体操作为：①干法运输时，先将底栖动物养在清洁的水域中,让它吸足新鲜水，排去污物，然后捞起，装入泡沫箱、草包或麻袋、竹篓中，以保持外套腔中蓄水不会流失。运输途中要定时浇水。②装载的高度不宜超过0.8m，途中忌暴晒和强烈震动，以减少个体间的碰撞和磨擦。③运输前后的过秤、装卸等操作要轻快细致，注意勿使贝壳边缘损伤。④运输时间不宜超过10个小时，运回后应立即放入暂养池中暂养剔除死亡体。

所述底栖动物，其构建系统投放前需注意预处理，其方法为：用湖区的水体对所购买的底栖动物进行分批冲洗，主要是让其适应放养湖区水温后，采用5ppm硫酸铜进行消毒，消毒时间为5-8分钟，主要目的是杀死底栖动物所携带的寄生虫等。

所述底栖动物的放养，其特点为放养采用分区放养。

所述沉水植物的构建，其构建种类应选择与当地气候环境相适应的种类。便于成活降低成本。

所述沉水植物的种植，其种植面积应尽量达到水域面积的70％。

所述沉水植物的种植，其作用是遮盖沉积物阻止沉积物中过多的营养盐向水体释放，影响水质。

所述沉积物营养盐的削减，其沉积物中营养盐的含量比重较大，沉积物营养盐的削减在湖泊水质的养护上占有较大的比重。

所述沉积物营养盐的削减，其方法采用增加湖泊沉积物的含氧量以促进沉积物中微生物、底栖动物、着生生物的消解作用。

工作原理：集沉水植物、底栖动物以及微生物、着生生物为一体的维持沉积物-水界面营养盐的平衡。其中沉水植物利用根系吸收沉积物的营养盐，将沉积物中的营养盐转移到植物体内，植物通过光合作用释放氧气，增加水中溶解氧。沉水植物种植后覆盖在沉积物上也有效的阻挡了沉积物中营养盐的释放。底栖动物具有刮食以及滤食的作用可去除沉水植物叶片累积的悬浮物，避免其堵塞其气孔影响沉水植物的呼吸以及光合作用。微生物及着生生物则可在有氧的状态下发生消解作用，转化沉积物中一部分N、P、有机质等营养盐。

综上所述，集合了底栖动物系统的构建、沉水植物的种植以及促进沉积物营养盐的削减技术为一体的新型技术。利用沉水植物的根吸收作用、底栖动物的刮食以及滤食作用一同维持沉积物-水界面营养盐的平衡，具有无污染，效果持久的特点。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分相互参见即可。

在本说明书中所谈到的“一个实施例”、“另一个实施例”、“实施例”、等，指的是结合该实施例描述的具体特征、结构或者特点包括在本申请概括性描述的至少一个实施例中。在说明书中多个地方出现同种表述不是一定指的是同一个实施例。进一步来说，结合任一实施例描述一个具体特征、结构或者特点时，所要主张的是结合其他实施例来实现这种特征、结构或者特点也落在本实用新型的范围内。

尽管这里参照本实用新型的多个解释性实施例对本实用新型进行了描述，但是，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。更具体地说，在本申请公开和权利要求的范围内，可以对主题组合布局的组成部件和/或布局进行多种变型和改进。除了对组成部件和/或布局进行的变型和改进外，对于本领域技术人员来说，其他的用途也将是明显的。

Claims (4)

1.一种控制湖泊沉积物-水界面营养盐平衡的方法，其特征在于它包括：

底栖动物系统的构建：利用底栖动物的刮食以及滤食作用处理沉积物；所述底栖动物选用三角帆蚌、梨形环棱螺、铜锈环棱螺、无齿蚌以及斑节对虾，以及禁用福寿螺、萝卜螺和龙虾；

沉水植物的种植：通过种植沉水植物，利用沉水植物吸收营养盐；所述沉水植物的种植包括合理调整高矮植株的比例进行种植，其高植株与矮植株的数量比例为1:3；所述沉水植物种植面积为整体水域面积的70％～75％，1平方米植株为130株以上；

沉水植物利用根系吸收沉积物的营养盐，将沉积物中的营养盐转移到植物体内，植物通过光合作用释放氧气，增加水中溶解氧；沉水植物种植后覆盖在沉积物上，有效阻挡沉积物中营养盐的释放；

促进沉积物营养盐的削减：增加湖泊沉积物的含氧量以促进沉积物中微生物、底栖动物、着生生物的消解作用；所述促进沉积物营养盐的削减包括底泥环境改善，用于为底栖动物、着生生物、微生物提供良好的生存环境，促进底泥中有机质的消解及控制至黑物质及有害气体的产生；

通过底栖动物的刮食以及滤食的作用，去除沉水植物叶片累积的悬浮物，避免其堵塞其气孔影响沉水植物的呼吸以及光合作用；

通过螺类的牧食活动去除植物表面的附生生物覆盖层，降低植物的光照限制及其与附生藻类的营养盐竞争，促进水生植物的生长，而不破坏沉水植物及底泥的稳定；

利用沉水植物的根吸收作用、底栖动物的刮食以及滤食作用一同维持沉积物-水界面营养盐的平衡。

2.根据权利要求1所述的控制湖泊沉积物-水界面营养盐平衡的方法，其特征在于所述底栖动物系统的构建中选用年龄在1-2龄，肌体完好，表面光泽，活力强，无缺损，无病害的底栖动物。

3.根据权利要求1所述的控制湖泊沉积物-水界面营养盐平衡的方法，其特征在于所述底栖动物的运输采用干法运输，所述干法运输包括：

①干法运输时，先将底栖动物养在清洁的水域中，让它吸足新鲜水，排去污物，然后捞起，装入泡沫箱、草包或麻袋、竹篓中，以保持外套腔中蓄水不会流失，运输途中要定时浇水；

②装载的高度不超过0.8m，途中避免暴晒和强烈震动，以减少个体间的碰撞和磨擦；

③运输前后的过秤、装卸操作要轻快细致，注意勿使贝壳边缘损伤；

④运输时间不超过10个小时，运回后立即放入暂养池中暂养并剔除死亡体。

4.根据权利要求1所述的控制湖泊沉积物-水界面营养盐平衡的方法，其特征在于所述底栖动物系统构建前进行预处理，所述预处理包括：用湖区的水体对所购买的底栖动物进行分批冲洗，以及采用5ppm硫酸铜进行消毒，消毒时间为5-8分钟。