CN105417713A - 沉水植物综合养护方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种沉水植物综合养护方法，包括以下步骤：（1）在水体中加入1-20mg/l絮凝剂以降低水体浊度；（2）根据沉水植物附污的具体情况，在水体中加入0.1-1mg/l消毒剂、有机酸、杀虫剂、灭藻剂、表面活性剂、底质改良剂、微生物菌剂或微生物促生液；并人工制造水流扰动；（3）在沉水植物的生长期施用0.2-1mg/l营养调节剂或重金属络合剂；（4）在水体中引入50-100尾/666.7m2细鳞斜颌鲴或鲃鱼摄食固着性藻类，引入10-30g/m3鲢鱼或鳙鱼摄食浮游单孢藻类。通过上述综合处理方法，使水体生态得以平衡，能使水体透明度迅速增加，以促进水体中的水生植物生长，快速清除水生植物茎叶上附着的污物，最终达到水生植物茎叶长效清洁之目的，增强水生态修复之效果。

Description

沉水植物综合养护方法
技术领域
本发明属于水环境生态修复治理领域，具体涉及一种沉水植物综合养护的方法，特别适用于沉水植物体表（茎叶）附污的处理。
背景技术
水生植物是指依附于水环境，至少部分生殖周期发生在水中或水面的植物类群；是除了小型水生植物以外的所有水生植物类群，主要包括两大类：水生维管束植物与高等藻类（《高级水生生物学》刘健康，1999）。
水生维管束植物植物分为四种生活类型：挺水植物、浮叶植物、漂浮植物与沉水植物(Wetxel，1983)。
沉水植物（submergedmacrophyte）是指大部分生活周期内营养体全部沉没水中，有性繁殖部分可沉水、浮水或挺立水面(Wetxel，1983)，植株扎根基质的水生植物。
大型水生植物，具有：初级生产功能；水生植物多样性维护功能；底质环境稳定功能；营养固定和缓冲功能、清水功能、对藻类的化感等生态功能与景观美化功能（吴振斌等《水生植物与水体生态修复》）。
近些年来，我国大部分的乡村和城市浅水湖泊、河道、坑塘、景观水体均面临富营养化污染的威胁，沉水植物其生活完全依赖水环境，因此沉水植物的恢复，常作为藻型湖泊富营养化水体修复的措施之一，现被广泛地应用于水生态修复工程中（于丹，1996）。
有“水下森林”之誉的沉水植物，在富营养化水体修复工程中，我们经常发现因污染源的种类、水质、底质、周丛生物、水体浊度、植物活性差等原因，导致水草体表（茎叶）附着污物的现象。特别在缓流、静止水体中的沉水植物茎叶表面，通常存在一层成分复杂的附着物更为明显。
沉水植物体表（茎叶）附着物包括藻类、有机质、泥沙、菌胶团等。附着在沉水植物茎叶表面附着物限制了沉水植物对光照、营养盐等的利用，抑制了沉水植物的正常生长，甚至导致沉水植物衰亡，从而使水体沉水植物修复工程失败。
发明内容
本发明的目的是提供一种沉水植物综合养护的方法，特别适用于沉水植物体表（茎叶）附污的处理。
沉水植物综合养护方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）在水体中加入1-20mg/l絮凝剂以降低水体浊度；
（2）根据沉水植物附污的具体情况，在水体中加入0.1-1mg/l消毒剂、有机酸、杀虫剂、灭藻剂、表面活性剂、底质改良剂、微生物菌剂或微生物促生液；并人工制造水流扰动；
（3）在沉水植物的生长期施用0.2-1mg/l营养调节剂或重金属络合剂；
（4）在水体中引入50-100尾/666.7m2细鳞斜颌鲴或鲃鱼摄食固着性藻类，引入10-30g/m3鲢鱼或鳙鱼摄食浮游单孢藻类。
进一步地，步骤（1）所述絮凝剂选自无机絮凝剂、有机絮凝剂、微生物絮凝剂或复合高分子絮凝剂中的一种或多种。絮凝剂可以选自选自聚合氯化铝铁（PAFC）、聚合硫酸铝铁（PAFS）、聚合氯化铝（PAC）、聚合氯化铁（PFC）、聚合硫酸铁（PFS）、明矾（KA）、硫酸铝（AS）、聚丙烯酰胺（PAM）、甲壳素、淀粉衍生物、NOC-1、HITM02中的一种或多种。除絮凝剂外，还可加入助凝剂，例如沸石、膨润土、硅藻土、粉煤灰、活性炭、石灰（CaO）、氯化钙（CaCl）、碳酸钠（Na2CO3）、过碳酸钠（2Na2CO3·3H2O2（或Na2CO4））、碳酸氢钠（NaHCO3）。
步骤（2）所述消毒剂为卤族元素消毒剂或过氧化物消毒剂。消毒剂可以选自二氧化氯、聚维酮碘、漂白粉、三氯异氢尿酸、过单硫酸氢钾中的一种或多种。
所述有机酸为乳酸、柠檬酸、腐殖酸或醋酸中的一种或多种。
所述杀虫剂可以是铜制剂或锌制剂；可选自硫酸锌、螯合锌、硫酸铜、硫铁合剂或螯合铜剂中的一种或多种。
所述灭藻剂是铜制剂或三嗪类除藻剂，选自螯合铜、硫酸铜、硫铁合剂或扑草净中的一种或多种。
所述表面活性剂为甜菜碱型、氨基酸型两性表面活性剂，选自羟基磺酸甜菜碱（HSB）、N-二甲基甜菜碱、十二烷基二亚甲基氨基二甲酸钠或十二烷基氨基丙酸钠中的一种或多种。
所述底质改良剂选自过氧化钙、过碳酸钠、过一硫酸氢钾、沸石粉或硅藻土中的一种或多种。
所述营养调节剂优选为有机生物肥。包括N、P、K肥；N、P、K复合肥；Fe、Mg、B、等微量元素肥（微肥）。
所述重金属络合剂为EDTA-2Na.腐殖酸钠。
所述微生物菌剂选自优选光合细菌、芽孢植菌、乳酸杆菌、放线菌或EM菌中的一种或多种。
步骤（2）中人工制造水流扰动的方法是使用造浪机、水泵提水、水车式水面增氧机形成水体波浪或水流、或用浮网或浮绳轻拂掠过水草表面。
我们经过长期科学研究，获得了以下的研究发现：
1、水草茎叶上附着的污物成分较为复杂，除了沉积的泥沙外，还有以固着生活为主的周丛生物（包括藻类、原生动物、腔肠动物等）、以溶解性有机质及颗粒状有机物、及难溶性的碳酸钙、羟基磷灰石玻璃体。
2、水体的有机悬浮物含量，与氧化型消毒剂消毒效果成反比。
3、沉水植物茎叶表面的附着藻类与水体的营养盐成正比。
4、沉水植物茎叶表面的附着的泥沙与着生的藻类，在沉水作物茎叶上的分布并不均匀衡，相对于年幼的叶片，年老叶片上附着的泥沙与藻类较多，且结合紧密。这表明了植株生长势（活力）强的部位不易附着泥沙与藻类。
5、水体面积小、水位浅，沉水植物在富营养化缓流、静止水体中的沉水植物茎叶表面，更易存在一层成分复杂的附着物。
6、水环境的治理工程的实践表明，只有用生态修复的方法是成本最低的修复方法，最持久的方法；但生态修复工程是一个系统工程，考虑问题要有系统观，否则取得的效果是短暂的。
本发明的植物综合养护方法首先对水生植物生长与附污情况进行综合分析，然后针对水体的浑浊情况，使用1-20mg/l絮凝剂以降低水体浊度，降浊处理后根据水草附污的具体情况分析的结果，使用0.1-1mg/l消毒剂、有机酸、杀虫剂、灭藻剂、表面活性剂、底质改良剂、微生物菌剂或微生物促生液，使水草茎叶上附着的污物得氧化与溶解、杀生、使底质得以改良剂或使有机物得以细菌分解，最后在植物的生长期施用0.2-1mg/l营养调节剂或重金属络合剂，使水生植物生命活力增加，以增强水草自净能力。同时可辅助人工制造水流扰动，有助于污物的快速脱落；为了让水体长效稳定、平衡，在水体中引入50-100尾/666.7m2细鳞斜颌鲴、鲃鱼以摄食固着性藻类、引入10-30g/m3鲢、鳙鱼以摄食浮游单孢藻类。通过上述综合处理方法，使水体生态得以平衡，能使水体透明度迅速增加，以促进水体中的水生植物生长，快速清除水生植物茎叶上附着的污物，最终达到水生植物茎叶长效清洁之目的，增强水生态修复之效果。
具体实施方式
沉水植物综合养护方法，包括以下步骤：
（1）在水体中加入1-20mg/l絮凝剂以降低水体浊度；
（2）根据沉水植物附污的具体情况，在水体中加入0.1-1mg/l消毒剂、有机酸、杀虫剂、灭藻剂、表面活性剂、底质改良剂、微生物菌剂或微生物促生液；并人工制造水流扰动；
（3）在沉水植物的生长期施用0.2-1mg/l营养调节剂或重金属络合剂；
（4）在水体中引入50-100尾/666.7m2细鳞斜颌鲴或鲃鱼摄食固着性藻类，引入10-30g/m3鲢鱼或鳙鱼摄食浮游单孢藻类。
沉水植物综合养护的方法中，沉水植物体表（茎叶）附污的处理，必需以“生态系统”观的理念来分析，只有找到水草附污的主要矛盾的前提下上，实施的综合水草养护方案，给沉水植物创造生态环境，减少环境因子的胁迫，以促进水体中的水生植物得以修复。
实施例1：
以水体浑浊(悬浮颗粒物）型为主要矛盾，引起的沉水植物附污的解决方案：
水体中的各种悬浮颗粒，直接影响到光照在水体中的垂直分布，并附着于沉水植物茎叶后，增加了其细胞外扩散层的厚度而降低了溶解无机碳的供应，从而影响到了沉水植物的生长、繁殖与分布。
水体悬浮物主要包括藻类、细菌等生型生物与有机残体（多出现在藻型富营养化水体、有机悬浮物多的水体），泥沙等无机颗粒物（多出现在江河、湖泊水体）。
措施：絮凝气浮（或沉淀）+水体消毒剂。
本治理措施中相关药物优选如下：
絮凝剂包括：无机絮凝剂、有机絮凝剂、微生物絮凝剂、复合高分子絮凝剂及助凝剂。
絮凝剂可选自：
（1）无机絮凝剂：聚合氯化铝铁（PAFC）聚合硫酸铝铁（PAFS）聚合氯化铝（PAC）、聚合氯化铁（PFC）、聚合硫酸铁（PFS）明矾（KA）、硫酸铝（AS）。
（2）有机絮凝剂：聚丙烯酰胺（PAM）、甲壳素、淀粉衍生物。
（3）微生物絮凝剂：NOC-1，HITM02。
（4）助凝剂：沸石、膨润土、硅藻土、粉煤灰、活性炭、石灰（CaO）、氯化钙（CaCl）、碳酸钠（Na2CO3）、过碳酸钠（2Na2CO3·3H2O2（或Na2CO4））碳酸氢钠（NaHCO3）。
消毒剂包括：卤族元素消毒剂、过氧化物消毒剂。消毒剂包括：二氧化氯、聚维酮碘、漂白粉、三氯异氢尿酸、过单硫酸氢钾。
实施例2：
以附着藻类型（周丛藻类）为主要矛盾，引起的沉水植物附污的解决方案：
措施：杀藻剂+水体解毒剂+生物菌剂。
杀藻剂包括：铜制剂、三嗪类除藻剂等。作为优选，杀藻剂首选：螯合铜、硫酸铜、硫铁合剂、扑草净。
水体解毒剂优选：EDTA-2Na，硫代硫酸钠、腐殖酸钠。
生物菌剂优选：枯草芽孢杆、乳酸杆菌、EM菌。
实施例3：
以附着钙盐类为主要矛盾，引起的沉水植物附污的解决方案：
措施：酸性调节剂。
酸性调节剂优选：乳酸、柠檬酸、腐殖酸、醋酸等有机酸及其钠盐类。
实施例4：
以附着周丛动物为主要矛盾，引起的沉水植物附污的解决方案：
附着周丛动物这种类型，多出现在水体中有机质高的水体，这样的水体极易导致周丛动物（纤毛虫等）大量附着滋生。
措施：杀虫剂+水体解毒剂+底质改良剂。
杀虫剂剂优选：锌制剂（硫酸锌，螯合锌）、铜制剂（硫酸铜、硫铁合剂、螯合铜剂）。
水体解毒剂优选：EDTA-2Na，硫代硫酸钠、腐殖酸钠。
底质改良剂优选：过氧化钙、过碳酸钠、过一硫酸氢钾、沸石粉。
实施例5：
以附着油污为主要矛盾，引起的沉水植物附污的解决方案：
措施：截污+拦网、堰式撇油器+表面活性剂。
表面活性剂剂优选：甜菜碱型、氨基酸型两性表面活性剂，其对生物的刺激性小。如羟期磺酸甜菜碱（HSB）、N-二甲基甜菜碱；十二烷基二亚甲基氨基二甲酸钠十二烷基氨基丙酸钠。
表面活性剂(surfactant)，是指加入少量能使其溶液体系的界面状态发生明显变化的物质。表面活性剂分为离子型表面活性剂（包括阳离子表面活性剂与阴离子表面活性剂）、非离子型表面活性剂、两性表面活性剂、复配表面活性剂、其他表面活性剂等。
表面活性剂由于具有润湿或抗粘、乳化或破乳、起泡或消泡以及增溶、分散、洗涤、防腐、抗静电等一系列物理化学作用及相应的实际应用，成为一类灵活多样、用途广泛的精细化工产品---多用在发泡，表面改性，清洁，乳液，流变学，环境和健康保护。
氨基酸型：R-NH+2-CH2CH2COO－
甜菜碱型：R-N+(CH3）2-COO—
在碱性水溶液中呈阴离子表面活性剂的性质，具有很好的起泡、去污作用；在酸性溶液中则呈阳离子表面活性剂的性质，具有很强的杀菌能力，且属环境友好型表面活性剂。
实施例6：
以底质酸化为主要矛盾，引起的沉水植物附污的解决方案：
底质有机质多，底质氧化还原电位低，微生物厌氧代谢会产生以乙酸为主的有机酸，如不及时改良质质，沉水植物的根系与枝条将发黑，变软，植株活力下降，体表附污严重，甚者植株死亡。
措施：底质改良剂。
底质改良剂优选：缓释型过氧化钙、过碳酸钠、过一硫酸氢钾片剂。能有效改良底质，提高底质的氧化--还原电位；另可达到水体立体增养的效果，全方位改善水草生长环境。
实施例7：
以水质高氨氮为主要矛盾，引起的沉水植物附污的解决方案：
水体高总氨条件下，水草不易存活；特别是水体PH呈碱性条件下（PH>9.0），总氨中NH4+向NH3转化，具有很强的生物毒性，导致水生生物生存受胁迫，甚至氨中毒死亡。
措施：水体酸度调节剂+吸附剂
水体酸度调节剂优选：乳酸、柠檬酸、腐殖酸、醋酸等有机酸及其钠盐类。
水体氨氮吸附剂优选：沸石粉、活性炭。
通过水体酸度调节剂能很快将水体PH值降到PH7.5-8.5的合适范围，从而使水体中毒性的NH3向无毒的NH4+转化；另外用吸附剂能快速地吸附水体的总氨，使沉水植物生存环境保以改良，从而达到有效防污的效果。
实施例8：
水质、底质过于贫瘠减肥，引起的沉水植物活力下降解决方案：
措施：投加缓释型水草营养素。
水草营养素优选为：有机生物肥料，混合肥、微量元素肥。
实施例9：
构建合理的生态系统，实现长效的沉水植物附污的解决方案：
在自然环境中，水生态平衡的水体，清澈，水草清爽光洁，水景怡人。道法自然，以自然为师，通在在沉水植物（生产者）水生系统中，引入消费者（鱼类），加强分解者（细菌），加上人工干预，使需水生态修复的水体遂步完善与平衡，最综实现长效沉水植物防污效果。
措施：引入消费者（鱼类）+加强分解者（细菌）+前期人工干预。
消费者优选：细鳞斜颌鲴、鲃鱼（能摄食固着性藻类与有机腐屑）鲢、鳙鱼（以摄食浮游单孢藻类、与浮浮动物）。
分解者（细菌）优选：分解能力强的枯草芽孢杆菌、EM菌、光合细菌。
人工干预：改良水质、底质、水流等。

Claims (10)

1.沉水植物综合养护方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）在水体中加入1-20mg/l絮凝剂以降低水体浊度；
（2）根据沉水植物附污的具体情况，在水体中加入0.1-1mg/l消毒剂、有机酸、杀虫剂、灭藻剂、表面活性剂、底质改良剂、微生物菌剂或微生物促生液；并人工制造水流扰动；
（3）在沉水植物的生长期施用0.2-1mg/l营养调节剂或重金属络合剂；
（4）在水体中引入50-100尾/666.7m2细鳞斜颌鲴或鲃鱼摄食固着性藻类，引入10-30g/m3鲢鱼或鳙鱼摄食浮游单孢藻类。
2.根据权利要求1所述的沉水植物综合养护方法，其特征在于，步骤（1）所述絮凝剂选自聚合氯化铝铁（PAFC）、聚合硫酸铝铁（PAFS）、聚合氯化铝（PAC）、聚合氯化铁（PFC）、聚合硫酸铁（PFS）、明矾（KA）、硫酸铝（AS）、聚丙烯酰胺（PAM）、甲壳素、淀粉衍生物、NOC-1、HITM02中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的沉水植物综合养护方法，其特征在于，步骤（2）所述消毒剂选自二氧化氯、聚维酮碘、漂白粉、三氯异氢尿酸、过单硫酸氢钾中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的沉水植物综合养护方法，其特征在于，步骤（2）所述有机酸为乳酸、柠檬酸、腐殖酸或醋酸中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的沉水植物综合养护方法，其特征在于，步骤（2）所述杀虫剂选自硫酸锌、螯合锌、硫酸铜、硫铁合剂或螯合铜剂中的一种或多种。
6.根据权利要求1所述的沉水植物综合养护方法，其特征在于，步骤（2）所述灭藻剂选自螯合铜、硫酸铜、硫铁合剂或扑草净中的一种或多种。
7.根据权利要求1所述的沉水植物综合养护方法，其特征在于，步骤（2）所述表面活性剂选自羟基磺酸甜菜碱（HSB）、N-二甲基甜菜碱、十二烷基二亚甲基氨基二甲酸钠或十二烷基氨基丙酸钠中的一种或多种。
8.根据权利要求1所述的沉水植物综合养护方法，其特征在于，步骤（2）所述底质改良剂选自过氧化钙、过碳酸钠、过一硫酸氢钾、沸石粉或硅藻土中的一种或多种。
9.根据权利要求1所述的沉水植物综合养护方法，其特征在于，步骤（2）所述重金属络合剂为EDTA-2Na.腐殖酸钠。
10.根据权利要求1所述的沉水植物综合养护方法，其特征在于，步骤（2）所述微生物菌剂选自优选光合细菌、芽孢植菌、乳酸杆菌、放线菌或EM菌中的一种或多种。
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