CN108163981A - 一种修复污染湖泊景观水体的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于污染水体修复技术领域，具体涉及一种修复污染湖泊景观水体的方法。该方法包括如下步骤：S1向水体中种植水生植物；S2向水体中投入水生动物；S3向水体中投入处理剂；S4向水体中投入10‑200ppm的复合菌剂；所述的处理剂为植物秸秆粉末、无机矿石和金属氧化物中的至少一种。本申请提供的方法具有维护成本低、净污能力强的特点，是一项集净化效果和景观效益于一体的综合性生态修复技术，可实现水体景观持久、高效净化、低养护、恢复水体自净能力与生产功能；实现景观型人工水景可持续性的净化功能，应用前景广阔。

Description

一种修复污染湖泊景观水体的方法
技术领域
本发明属于污染水体修复技术领域，具体涉及一种修复污染湖泊景观水体的方法。
背景技术
湖泊景观水体大多数分布于公园、大型住宅小区等地方，其不仅可以美化环境，同时具有承载水体循环、调节城镇生态环境和解决城市热岛效应的作用，其重要而特殊的景观价值、实用功能价值和生态价值越发受到重视和关注。但由于人类的频繁活动，如部分不文明游客随意向景观水体中丢弃垃圾和杂物，和部分自然原因，如污水的排入、枯枝落叶、湖内鱼类饵料和排泄物等原因引起湖泊景观水体中氮、磷等营养元素过量，致使水体富营养化。水体富营养化污染会引起水质的改变，造成水生生态系统结构和功能的变化，主要表现为水体异味、水质浑浊、水生植物光合作用能力差，景观破坏、蓝藻等藻类大量繁殖、蚊虫滋生、水生动物大量死亡、水体自净化能力差等一系列问题。由于水体结构和功能被破坏，多样性丧失，水生资源及其美学价值损害，为改善环境而设的景观水体也失去了它的意义。
相关资料显示，水体富营养化现象成为全球性的环境问题之一，目前全国有90％以上的景观湖泊水体处于富营养化污染状态，如昆明滇池、江苏泰湖、武汉东湖等。由于水污染严重，广州珠江河段部分水域的水质属劣Ⅴ等级。
当前湖泊景观水体修复技术主要有化学法、物理法和生态修复法：①化学法，包括絮凝沉淀、氧化、吸附、化学药剂除藻等，该法成本较高，易造成二次污染；②物理法，包括底泥疏浚、曝气复氧、引清冲污、机械除藻等，但往往具有治标不治本的问题，且耗费的人力物力大；③生态修复，包括生物膜法处理技术、微生物制剂技术、人工浮岛技术、人工湿地处理等，因任何生物的生长培育都需要合适的生存条件，因此，生态修复在实现条件、修复能力等方面也有一定的局限性。单一使用某一技术对富营养化的湖泊进行治理，均会受到该技术本身存在的局限性限制，治理效果不理想。
发明内容
本发明的目的在于提供一种修复污染湖泊景观水体的方法，以解决现有技术中湖泊景观水体治理成本高、单一技术修复效果欠佳、缺乏生态持续性等问题。
为了实现上述发明目的，本发明提供了一种修复污染湖泊景观水体的方法，其包括如下步骤：
S1向水体中种植水生植物；
S2向水体中投入水生动物；
S3向水体中投入处理剂；
S4向水体中投入10-200ppm的复合菌剂；
所述的处理剂为植物秸秆粉末、无机矿石和金属氧化物中的至少一种。
优选地，所述水生植物为蜘蛛兰、水蓑衣、鸢尾、翠芦莉、铜钱草、美人蕉、纸莎草、芦苇、香蒲、花叶芦竹、三棱藨草、白姜花、水芋、水翁、大叶算盘子、凤眼莲、秋枫、串钱柳、蒲桃、对叶榕、落羽杉、池杉、荷花、菖蒲、荇菜、菱角、芡实、美人蕉、梭鱼草、狼尾草、泽泻、海菜花、苦草、浮萍、睡莲、金鱼藻、水车前和浮萍中的至少一种。
进一步优选地，所述水生植物为荷花、芦苇、菱角、苦草、芡实、荇菜、凤眼莲、浮萍和睡莲中的至少一种。
优选地，所述水生植物的株间距为1-10m。
步骤S1中，可根据污染地的位置及作用设定种植水生植物的种类，如为偏远类湖泊水，则可种植经济类作物或观赏性较差的植物，如菱角、芡实、芦苇；如为湖泊近岸浅水区或景观园林内水区，可种植观赏价值较高的植物，如荷花、浮萍、睡莲等。优选地，所述水生植物为多种时，按各植物的最佳种植时间分别种植，而且每年12月份将败落植物的叶茎清出水体。
如所述水生植物为芦苇、荇菜、菱角和苦草，先于3月份平均气温为8-12℃时种植芦苇和荇菜，然后于气温在12-15℃移栽菱角苗， 9-10月开始采收菱角，10月份日平均气温为18-20℃时种植苦草， 12月份将芦苇、荇菜和菱角的叶茎清出水体。
优选地，所述水生动物包括鲢鱼、鳙鱼、乌鱼、鲴鱼、叉尾斗鱼、铜锈环纹螺、中华圆田螺和椎实螺中的至少一种。
步骤S2中，所述水生动物优选为鲢鱼、鳙鱼、乌鱼、鲴鱼、叉尾斗鱼中的至少一种，和铜锈环纹螺、中华圆田螺和椎实螺中的至少一种的组合。
优选地，所述处理剂的投入量为0.2-15kg/m3。
优选地，所述植物秸秆粉末为玉米、水稻、小麦、大豆、棉花、向日葵和芦苇中的至少一种的秸秆经粉碎制得。
进一步优选地，所述的植物秸秆粉末的大小为50-200目。
优选地，所述无机矿石为蛭石、凹凸棒土和岩棉中的至少一种；
优选地，所述无机矿石的粒径大小为50-200目。
优选地，所述金属氧化物为纳米氧化锌、纳米氧化铁、纳米氧化铝的纳米氧化镁中的至少一种。
优选地，所述处理剂为植物秸秆粉末、无机矿石和金属氧化物，各组分的重量份分别为：植物秸秆粉末100-300份，无机矿石8-15 份，金属氧化物0.5-5份。
优选地，所述复合菌剂包括光合细菌、枯草芽孢杆菌、反硝化细菌、乳酸菌、酵母菌、嗜烃菌和硫化细菌。
进一步优选地，所述复合菌剂包括以下重量份的各菌：光合细菌3-12份，枯草芽孢杆菌20-50份，反硝化细菌3-5份，乳酸菌15-50 份，酵母菌30-75份，嗜烃菌1-5份，硫化细菌3-10份。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
(1)本发明从生物链循环的角度出发，结合水生植物、水生动物和微生物在水体中的新陈代谢特点和作用，让其各司其职，从生物学的角度解决湖泊景观水的修复问题；
(2)本申请提供的方法无需大型设备，具有维护成本低、净污能力强的特点，是一项集净化效果和景观效益于一体的综合性生态修复技术，可实现水体景观持久、高效净化、低养护、恢复水体自净能力与生产功能；实现景观型人工水景可持续性的净化功能，应用前景广阔。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的和技术方案更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。本发明实施例以江苏某景观湖为实验地，治理前湖水透明度低，带有轻微异味，湖水呈绿色，部分指标为地表水劣Ⅴ类标准。
实施例1
一种修复污染湖泊景观水体的方法，其包括如下步骤：
S1向水体中种植水生植物；
3月份日平均气温为10℃时，在湖泊近岸处水深0.8米的浅水区种植芦苇和荇菜，芦苇苗3枝为一株，芦苇和荇菜间隔种植，种植的株距为1.5m，行距为1.5m，
在日平均气温为15℃时开始移栽菱角，菱角的株距和行距均为 5m，10月底收菱角，当日平均气温为20℃时种植沉水植物苦草，
12月份将芦苇、荇菜和菱角的叶茎清出水体；
S2向水体中投入水生动物；
其中水生动物为叉尾斗鱼10条/m3，鲢鱼10条/m3，中华圆田螺 20只/m3，椎实螺15只/m3；
S3向水体中投入处理剂1kg/m3；
所述的处理剂包括如下重量份的各组分：
50目玉米粉末50份，50目水稻粉末100份，100目蛭石10份，纳米氧化铁0.5份；
S4向水体中投入120ppm的复合菌剂；
所述的复合菌剂包括光合细菌6份，枯草芽孢杆菌22份，反硝化细菌3份，乳酸菌15份，酵母菌38份，嗜烃菌1份，硫化细菌4 份；
其中，该实施例中治理前水体中COD值45mg/L，氨氮2.5mg/L，总磷0.1mg/L，透明度50cm。
实施例2
一种修复污染湖泊景观水体的方法，其包括如下步骤：
S1向水体中种植水生植物；
3月份日平均气温为10℃以上时，按常规方法种植浮萍和睡莲，种植的株距为3m，行距为3m，两种植物采取间作方式；
S2向水体中投入水生动物；
其中水生动物为叉尾斗鱼20条/m3，鲢鱼15条/m3，乌鱼15条/m3，中华圆田螺5只/m3；
S3向水体中投入处理剂；
所述的处理剂包括如下重量份的各组分：
50目玉米粉末50份，50目水稻粉末100份，100目蛭石10份，纳米氧化铁0.5份；
S4向水体中投入120ppm的复合菌剂；
所述的复合菌剂包括光合细菌6份，枯草芽孢杆菌22份，反硝化细菌3份，乳酸菌15份，酵母菌38份，嗜烃菌1份，硫化细菌4 份。其中，该实施例中治理前水体中COD值44.8mg/L，氨氮2.56 mg/L，总磷0.08mg/L，透明度50cm。
实施例3
一种修复污染湖泊景观水体的方法，其包括如下步骤：
S1向水体中种植水生植物；
3月份日平均气温为10℃时，在湖泊近岸处水深0.8米的浅水区种植芦苇和荇菜，芦苇苗3枝为一株，芦苇和荇菜间隔种植，种植的株距为1.5m，行距为1.5m，
在日平均气温为15℃时开始移栽菱角，菱角的株距和行距均为5 米，10月底收菱角，当日平均气温为20℃时种植沉水植物苦草，
12月份将芦苇、荇菜和菱角的叶茎清出水体；
S2向水体中投入水生动物；
其中水生动物为叉尾斗鱼10条/m3，鲢鱼10条/m3，中华圆田螺 20只/m3，椎实螺15只/m3；
S3向水体中投入处理剂1kg/m3；
所述的处理剂包括如下重量份的各组分：
50目玉米粉末60份，50目水稻粉末100份；
S4向水体中投入100ppm的复合菌剂；
所述的复合菌剂包括光合细菌6份，枯草芽孢杆菌20份，反硝化细菌3份，乳酸菌12份，酵母菌36份，嗜烃菌1份，硫化细菌4 份。其中，该实施例中治理前水体中COD值45.2mg/L，氨氮2.51 mg/L，总磷0.08mg/L，透明度50cm。
对比例1
一种修复污染湖泊景观水体的方法，其包括如下步骤：
S1向水体中投入处理剂1kg/m3；
所述的处理剂包括如下重量份的各组分：
50目玉米粉末50份，50目水稻粉末100份，100目蛭石10份，纳米氧化铁0.5份；
S2向水体中投入120ppm的复合菌剂；
所述的复合菌剂包括光合细菌6份，枯草芽孢杆菌22份，反硝化细菌3份，乳酸菌15份，酵母菌38份，嗜烃菌1份，硫化细菌4 份；
S3向水体中种植水生植物；
3月份日平均气温为10℃时，在湖泊近岸处水深0.8米的浅水区种植芦苇和荇菜，芦苇苗3枝为一株，芦苇和荇菜间隔种植，种植的株距为1.5m，行距为1.5m，
在日平均气温为15℃时开始移栽菱角，菱角的株距和行距均为5 米，10月底收菱角，当日平均气温为20℃时种植沉水植物苦草，
12月份将芦苇、荇菜和菱角的叶茎清出水体；
S4向水体中投入水生动物；
其中水生动物为叉尾斗鱼10条/m3，鲢鱼10条/m3，中华圆田螺20只/m3，椎实螺15只/m3。其中，该实施例中治理前水体中COD值 44.9mg/L，氨氮2.50mg/L，总磷0.1mg/L，透明度50cm。
对比例2
一种修复污染湖泊景观水体的方法，其包括如下步骤：
S1向水体中种植水生植物；
3月份日平均气温为10℃时，在湖泊近岸处水深0.8米的浅水区种植芦苇和荇菜，芦苇苗3枝为一株，芦苇和荇菜间隔种植，种植的株距为1.5m，行距为1.5m，
在日平均气温为15℃时开始移栽菱角，菱角的株距和行距均为5 米，10月底收菱角，当日平均气温为20℃时种植沉水植物苦草，
12月份将芦苇、荇菜和菱角的叶茎清出水体；
S2向水体中投入处理剂1kg/m3；
所述的处理剂包括如下重量份的各组分：
50目玉米粉末50份，50目水稻粉末100份，100目蛭石10份，纳米氧化铁0.5份；
S3向水体中投入120ppm的复合菌剂；
所述的复合菌剂包括光合细菌6份，枯草芽孢杆菌22份，反硝化细菌3份，乳酸菌15份，酵母菌38份，嗜烃菌1份，硫化细菌4 份；
S4向水体中投入水生动物；
其中水生动物为叉尾斗鱼10条/m3，鲢鱼10条/m3，中华圆田螺 20只/m3，椎实螺15只/m3。其中，该实施例中治理前水体中COD值45.3mg/L，氨氮2.54mg/L，总磷0.11mg/L，透明度50cm。
污水修复效果测定试验
采用本发明实施例1-3提供的方法修复水体1年后，对各实施例湖泊水中的COD值、氨氮值、总磷量进行检测，并观测水体透明度，统计结果如下表1。
由上表1中统计的数据可以看出，经治理后的实施例1-3水体中各指标均降低，达到了地表水Ⅲ类标准(COD 15-20mg/L；总磷≤0.05 mg/L；氨氮≤1.0mg/L)。
在治理结束的半年时间内继续监测水体中各项指标，数据显示，各指标仍基本维持在地表水Ⅲ类标准。
以上仅为本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些均属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种修复污染湖泊景观水体的方法，其包括如下步骤：
S1向水体中种植水生植物；
S2向水体中投入水生动物；
S3向水体中投入处理剂；
S4向水体中投入10-200ppm的复合菌剂；
所述的处理剂为植物秸秆粉末、无机矿石和金属氧化物中的至少一种。
2.根据权利要求1所述的修复污染湖泊景观水体的方法，所述水生植物为蜘蛛兰、水蓑衣、鸢尾、翠芦莉、铜钱草、美人蕉、纸莎草、芦苇、香蒲、花叶芦竹、三棱藨草、白姜花、水芋、水翁、大叶算盘子、凤眼莲、秋枫、串钱柳、蒲桃、对叶榕、落羽杉、池杉、荷花、菖蒲、荇菜、菱角、芡实、美人蕉、梭鱼草、狼尾草、泽泻、海菜花、苦草、浮萍、睡莲、金鱼藻、水车前和浮萍中的至少一种。
3.根据权利要求2所述的修复污染湖泊景观水体的方法，所述水生植物为荷花、芦苇、菱角、苦草、芡实、荇菜、凤眼莲、浮萍和睡莲中的至少一种。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的修复污染湖泊景观水体的方法，所述水生植物的株间距为1-10m。
5.根据权利要求1所述的修复污染湖泊景观水体的方法，所述水生动物包括鲢鱼、鳙鱼、乌鱼、鲴鱼、叉尾斗鱼、铜锈环纹螺、中华圆田螺和椎实螺中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的修复污染湖泊景观水体的方法，所述处理剂的投入量为0.2-15kg/m3。
7.根据权利要求1所述的修复污染湖泊景观水体的方法，所述植物秸秆粉末为玉米、水稻、小麦、大豆、棉花、向日葵和芦苇中的至少一种的秸秆经粉碎制得。
8.根据权利要求7所述的修复污染湖泊景观水体的方法，所述处理剂为植物秸秆粉末、无机矿石和金属氧化物，各组分的重量份分别为：植物秸秆粉末100-300份，无机矿石8-15份，金属氧化物0.5-5份。
9.根据权利要求1所述的修复污染湖泊景观水体的方法，所述复合菌剂包括光合细菌、枯草芽孢杆菌、反硝化细菌、乳酸菌、酵母菌、嗜烃菌和硫化细菌。
10.根据权利要求9所述的修复污染湖泊景观水体的方法，所述复合菌剂包括以下重量份的各菌：光合细菌3-12份，枯草芽孢杆菌20-50份，反硝化细菌3-5份，乳酸菌15-50份，酵母菌30-75份，嗜烃菌1-5份，硫化细菌3-10份。
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