CN108911153A - 一种富营养化水体的生态修复方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种富营养化水体的生态修复方法,选择紫背浮萍或少根紫萍两种浮水植物对富营养化水体进行生态修复,包括如下步骤:预处理:将富营养化水体进行简单的物理预处理,包括去除漂浮物、较大悬浮物颗粒物;浮水植物的驯养:采集新鲜的紫背浮萍或少根紫萍,分别用收集的富营养化水体驯养一个月,挑选出生长健康的浮水植株,用自来水清洗后备用;后期管理:将富营养化水体中放入紫背浮萍或少根紫萍,任其自然生长,并且挑出死亡浮水植物。本发明生态修复方法使群落的优势种以及物种多样性发生变化,促进群落优势种由蓝藻变为硅藻,有效减轻了蓝藻水华暴发强度,可满足规模化、工程化的要求,种植方便,所用浮水植物的驯养效果好。
Description
技术领域
本发明涉及富营养化水体修复技术领域,尤其是涉及一种富营养化水体的生态修复方法。
技术背景
水体富营养化,是指由于大量的氮磷等植物生长元素排入水体,使藻类等水生生物大量地生长繁殖,同时有机物产生的速度远远超过消耗速度,水体中有机物积蓄,破坏了水生生态平衡的过程。水体富营养化的发生是一个十分复杂而繁琐的过程,在这个过程中其影响因素有很多种。按影响因素的性质可分为物理、化学和生物三类。其中对物理因素的评价指标有温度、透明度、平均深度、色度、水力的停留时间以及富营养化面积等;化学指标包括溶解氧、COD、BOD5、氮和磷等;生物指标包括水体中藻种的组成和密度、生物量、多样性指数、以及底栖动物、浮游动物种类、数量和生物量等。在实际的评价工作中,可针对不同的研究目的来确定不同的评价指标。从很多相关学者在水体富营养化研究中的指标选取来看,大多选择了TP、TN、叶绿素a、CODMn和SD这5个基本参数作为水体富营养状态评价的几个基本因子。
水生植物不仅是水域生态系统的生产者之一,还担负着补给溶解氧、参与营养元素循环、抑制浮游藻类繁殖等重要的生态功能。因此,水生植物被大量应用于污水尤其是富营养化污水生态修复工程中。近十年来,国内外研究者发现浮萍、凤眼莲、金鱼藻、苦草、石菖蒲等几十种水生植物能够释放化感物质,起到抑制藻类的作用。水生植物抑制藻类的机理主要是破坏藻细胞结构、影响藻细胞光合作用、呼吸作用、酶活性及藻细胞内小分子物质的含量等5个方面。目前,关于水生植物克藻效应的研究多集中于水生植物化感物质对某一水华藻类如铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)生长的影响,或者几种水生植物对水华藻类铜绿微囊藻、对富营养指示种栅藻(Scenedesmus arcuatus L.)、蛋白核小球藻(Chlorella pyrenoidosa)和梅尼小环藻(Cyclotella meneghiniana)的生长影响,或者不同环境条件如不同Cu2+浓度、不同暴露方式下几种水生植物对富营养指示种藻类的生长影响。然而,在实际的富营养化水体中浮游植物群落结构非常的复杂,不仅存在大量繁殖的水华藻类或者富营养化指示种,还有很多其它的藻类物种。因此,选择合适的水生植物对富营养化水体的生态修复尤其重要。
现有中国授权专利CN 103570132 B公开了一种富营养化水体的生态修复方法,其特征在于包括如下步骤:a.将污水处理厂二沉池的活性污泥置于培养池中培养获得厌氧微生物群;b.培养水生植物,并将培养后的部分水生植物置于培养的厌氧微生物群中进行再次培养,使水生植物上形成一层微生物膜;c.河道预处理,除去水面上的大颗粒漂浮物;d.将步骤b中培养好的水生植物置于经过预处理的河道水域中。本发明在净化水质的同时美化了水体,还能提高水体的自净能力,修复速度较快,不产生二次污染,成本少,能保持生态系统长期稳定。但是该方法采用的水生植物按类别依次处理的顺序是依水流方向分别为:挺水植物处理、漂浮植物处理和沉水植物处理,不方便种植,操作麻烦。
发明内容
本发明的目的在于提供一种使群落的优势种以及物种多样性发生变化,促进群落优势种由蓝藻变为硅藻,有效减轻了蓝藻水华暴发强度,可满足规模化、工程化的要求,种植方便,所用浮水植物的驯养效果好的富营养化水体的生态修复方法。
本发明针对背景技术中提到的问题,采取的技术方案为:
一种富营养化水体的生态修复方法,选择紫背浮萍或少根紫萍两种浮水植物对富营养化水体进行生态修复。紫背浮萍和少根紫萍不仅能够在富营养河水中得到良好的生长,可以加速C、N、P元素在水体中的循环,同时随着营养物质的消耗,能够促进浮游藻类的繁殖以及群落结构的动态变化,还能够通过改变某些藻类细胞酶活性等抑制其生长,使群落的优势种以及物种多样性发生变化,抑制具有毒素释放能力的富营养指示种微囊藻属和角甲藻属的大量繁殖,促进群落优势种由蓝藻变为硅藻,达到生态修复富营养化水体的目的。
作为优选,紫背浮萍向水体中的投加量为30-40g/m3,少根紫萍向水体中的投加量为40-50g/m3。高等植物尤其是浮水植物对浮游植物的抑制作用机理极其复杂而多样,因此,不同水生植物对不同浮游植物群落特征和理化特征的水体中藻类作用可能存在很大的差异,而该添加量紫背浮萍和少根紫萍的加入能够使水体中藻类物种总数和密度均出现增多,而且绝对优势种的种类数和优势度值下降,达到生态修复富营养化水体的目的。
作为优选,生态修复方法具体包括如下步骤:
预处理:将富营养化水体进行简单的物理预处理,包括去除漂浮物、较大悬浮物颗粒物;
浮水植物的驯养:采集新鲜的紫背浮萍或少根紫萍,分别用收集的富营养化水体驯养一个月,挑选出生长健康的浮水植株,用自来水清洗后备用;
后期管理:将富营养化水体中放入紫背浮萍或少根紫萍,任其自然生长,并且挑出死亡浮水植物。本发明生态修复方法联合浮水植物紫背浮萍和少根紫萍、微生物修复剂对富营养化水体进行处理,针对性地控制富营养化水体和大面积水华灾害,有效减轻了蓝藻水华暴发强度,修复近岸水域生态环境,明显改善水环境质量和区域景观效果,为富营养化水体生态环境治理工作提供了良好的技术支撑,克服了生态风险巨大的药剂法的缺点,避免了化学污染的可能性,操作简便,成本低廉,无二次污染,修复效果好,净化效果持久,并且本发明方法可满足规模化、工程化的要求。
作为优选,浮水植物的驯养的条件为:富营养化水体的pH调节至中性,在温度20-25℃、湿度75-80%、光暗时间比1.8-2.2:1、光照强度为1700-2200Lux的条件下驯养。
进一步优选,驯养的条件还包括:在富营养化水体中加入肌醇80-120mg/L,肌醇中含有0.61-0.64%的D-手性肌醇和0.14-0.22%的L-手性肌醇。肌醇中D-手性肌醇和L-手性肌醇的特殊存在能够和富营养化水体中大量元素、微量元素等成分发挥增益作用,能有效控制紫背浮萍和少根紫萍病原性有害真菌和降低霉菌毒素,起到保护和促进浮水植物的健康生长,起到好的驯养效果,同时能够刺激外植体对光照的敏感度,保护浮水植物根部,调节浮水植物内激素的平衡,缩短植体长大和根长长用时间,使得紫背浮萍和少根紫萍能够很好地得到驯养。
作为优选,紫背浮萍或少根紫萍种植于种植载体中,具体为:将一个半径为25-35cm的竹圈衬在网目为1.2-2.5cm×1.2-2.5cm的降解无纺布网袋中,网袋中装入粒径为0.5-2.0cm的陶粒,并用降解纤维带将3-5个网袋串联起来得种植载体,然后将紫背浮萍或少根紫萍幼苗移栽到网袋中,然后将串联的网袋投入富营养化水体即可。本发明将紫背浮萍和少根紫萍种植于种植载体中可解决浮水植物种植难度大、易漂浮等问题,而陶粒的密度较少,能使种植载体不能沉入水底,且陶粒的多孔的结构使浮水植物根系不会因缺氧而腐烂,促进浮水植物的生长,还可使浮水植物群落稳定性好,有利于富营养化水体的恢复,加快整个生态系统的恢复和构建,此外,紫背浮萍和少根紫萍生长初期主要通过陶粒吸附底泥和水体中氮、磷等营养盐来生长,在其生长过程中可通过生物化学作用净化水质和修复底泥,达到修复富营养化水体的目的。
作为优选,生态修复方法还包括向种植载体中投加微生物修复剂的步骤。
进一步优选,微生物修复剂的投放时间为:暴雨期间大量污水排入湖泊造成冲击性污染时或湖泊中出现大量藻类时。
进一步优选,微生物修复剂包含硝酸菌、亚硝酸菌、枯草芽孢杆菌、聚磷微生物和光合细菌。向富营养化的、暴发藻华的水体中投加这种有益的微生物修复剂,首先通过亚硝酸菌的硝化作用,将水体中的氨氮脱氮处理,之后配合硝酸菌与二氧化碳共同作用将氨氮转化为硝态氮后再进行反硝化作用,将氨氮转化为氮气排放至空气中,有效降低了水体中氮元素含量,同时聚磷微生物通过其积磷作用可吸收水体中大量的磷元素,并以贮存物质多聚磷酸盐的形式积累于自身细胞内,降低水中营养盐浓度,从而抑制藻类生长,降低水体富营养化程度,达到修复富营养化水体的水质的目的。
进一步优选,微生物修复剂向种植载体中的投加量为1.3-2.5g/m3。
与现有技术相比,本发明的优点在于:1)本发明首次选择紫背浮萍或少根紫萍两种浮水植物对富营养化水体进行生态修复,能够促进浮游藻类的繁殖以及群落结构的动态变化,使群落的优势种以及物种多样性发生变化,抑制具有毒素释放能力的富营养指示种微囊藻属和角甲藻属的大量繁殖,促进群落优势种由蓝藻变为硅藻,达到生态修复富营养化水体的目的;2)本发明生态修复方法联合浮水植物紫背浮萍和少根紫萍、微生物修复剂对富营养化水体进行处理,有效减轻了蓝藻水华暴发强度,为富营养化水体生态环境治理工作提供了良好的技术支撑,并且本发明方法可满足规模化、工程化的要求;3)本发明将紫背浮萍和少根紫萍种植于种植载体中可解决浮水植物种植难度大、易漂浮等问题,种植方便;4)本发明浮水植物的驯养能有效控制紫背浮萍和少根紫萍病原性有害真菌和降低霉菌毒素,保护浮水植物根部,调节浮水植物内激素的平衡,驯养效果好。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明方案作进一步说明:
实施例1:
一种富营养化水体的生态修复方法,选择紫背浮萍或少根紫萍两种浮水植物对富营养化水体进行生态修复。紫背浮萍和少根紫萍不仅能够在富营养河水中得到良好的生长,可以加速C、N、P元素在水体中的循环,同时随着营养物质的消耗,能够促进浮游藻类的繁殖以及群落结构的动态变化,还能够通过改变某些藻类细胞酶活性等抑制其生长,使群落的优势种以及物种多样性发生变化,抑制具有毒素释放能力的富营养指示种微囊藻属和角甲藻属的大量繁殖,促进群落优势种由蓝藻变为硅藻,达到生态修复富营养化水体的目的。
紫背浮萍向水体中的投加量为30g/m3,少根紫萍向水体中的投加量为40g/m3。高等植物尤其是浮水植物对浮游植物的抑制作用机理极其复杂而多样,因此,不同水生植物对不同浮游植物群落特征和理化特征的水体中藻类作用可能存在很大的差异,而该添加量紫背浮萍和少根紫萍的加入能够使水体中藻类物种总数和密度均出现增多,而且绝对优势种的种类数和优势度值下降,达到生态修复富营养化水体的目的。
生态修复方法具体包括如下步骤:
1)预处理:将富营养化水体进行简单的物理预处理,包括去除漂浮物、较大悬浮物颗粒物;
2)浮水植物的驯养:采集新鲜的紫背浮萍或少根紫萍,分别用收集的富营养化水体驯养一个月,挑选出生长健康的浮水植株,用自来水清洗后备用;
3)后期管理:将富营养化水体中放入紫背浮萍或少根紫萍,任其自然生长,并且挑出死亡浮水植物。本发明生态修复方法联合浮水植物紫背浮萍和少根紫萍、微生物修复剂对富营养化水体进行处理,针对性地控制富营养化水体和大面积水华灾害,有效减轻了蓝藻水华暴发强度,修复近岸水域生态环境,明显改善水环境质量和区域景观效果,为富营养化水体生态环境治理工作提供了良好的技术支撑,克服了生态风险巨大的药剂法的缺点,避免了化学污染的可能性,操作简便,成本低廉,无二次污染,修复效果好,净化效果持久,并且本发明方法可满足规模化、工程化的要求。
浮水植物的驯养的条件为:富营养化水体的pH调节至中性,在温度20℃、湿度75%、光暗时间比1.8:1、光照强度为1700Lux的条件下驯养。
驯养的条件还包括:在富营养化水体中加入肌醇80mg/L,肌醇中含有0.61%的D-手性肌醇和0.14%的L-手性肌醇。肌醇中D-手性肌醇和L-手性肌醇的特殊存在能够和富营养化水体中大量元素、微量元素等成分发挥增益作用,能有效控制紫背浮萍和少根紫萍病原性有害真菌和降低霉菌毒素,起到保护和促进浮水植物的健康生长,起到好的驯养效果,同时能够刺激外植体对光照的敏感度,保护浮水植物根部,调节浮水植物内激素的平衡,缩短植体长大和根长长用时间,使得紫背浮萍和少根紫萍能够很好地得到驯养。
紫背浮萍或少根紫萍种植于种植载体中,具体为:将一个半径为25cm的竹圈衬在网目为1.2cm×1.2cm的降解无纺布网袋中,网袋中装入粒径为0.5-2.0cm的陶粒,并用降解纤维带将3个网袋串联起来得种植载体,然后将紫背浮萍或少根紫萍幼苗移栽到网袋中,然后将串联的网袋投入富营养化水体即可。本发明将紫背浮萍和少根紫萍种植于种植载体中可解决浮水植物种植难度大、易漂浮等问题,而陶粒的密度较少,能使种植载体不能沉入水底,且陶粒的多孔的结构使浮水植物根系不会因缺氧而腐烂,促进浮水植物的生长,还可使浮水植物群落稳定性好,有利于富营养化水体的恢复,加快整个生态系统的恢复和构建,此外,紫背浮萍和少根紫萍生长初期主要通过陶粒吸附底泥和水体中氮、磷等营养盐来生长,在其生长过程中可通过生物化学作用净化水质和修复底泥,达到修复富营养化水体的目的。
生态修复方法还包括向种植载体中投加微生物修复剂的步骤。
微生物修复剂的投放时间为:暴雨期间大量污水排入湖泊造成冲击性污染时或湖泊中出现大量藻类时。
微生物修复剂包含硝酸菌、亚硝酸菌、枯草芽孢杆菌、聚磷微生物和光合细菌。向富营养化的、暴发藻华的水体中投加这种有益的微生物修复剂,首先通过亚硝酸菌的硝化作用,将水体中的氨氮脱氮处理,之后配合硝酸菌与二氧化碳共同作用将氨氮转化为硝态氮后再进行反硝化作用,将氨氮转化为氮气排放至空气中,有效降低了水体中氮元素含量,同时聚磷微生物通过其积磷作用可吸收水体中大量的磷元素,并以贮存物质多聚磷酸盐的形式积累于自身细胞内,降低水中营养盐浓度,从而抑制藻类生长,降低水体富营养化程度,达到修复富营养化水体的水质的目的。
微生物修复剂向种植载体中的投加量为1.3g/m3。
实施例2:
一种富营养化水体的生态修复方法,选择紫背浮萍或少根紫萍两种浮水植物对富营养化水体进行生态修复,具体包括如下步骤:
1)预处理:将富营养化水体进行简单的物理预处理,包括去除漂浮物、较大悬浮物颗粒物;
2)浮水植物的驯养:采集新鲜的紫背浮萍或少根紫萍,分别用收集的富营养化水体驯养一个月,挑选出生长健康的浮水植株,用自来水清洗后备用;
3)后期管理:将富营养化水体中放入紫背浮萍或少根紫萍,紫背浮萍向水体中的投加量为35g/m3,少根紫萍向水体中的投加量为45g/m3,任其自然生长,并且挑出死亡浮水植物。
浮水植物的驯养的条件为:富营养化水体的pH调节至中性,在温度23℃、湿度78%、光暗时间比2:1、光照强度为2000Lux的条件下驯养。驯养的条件还包括:在富营养化水体中加入肌醇100mg/L,肌醇中含有0.62%的D-手性肌醇和0.18%的L-手性肌醇。
紫背浮萍或少根紫萍种植于种植载体中,具体为:将一个半径为30cm的竹圈衬在网目为2cm×2cm的降解无纺布网袋中,网袋中装入粒径为0.5-2.0cm的陶粒,并用降解纤维带将4个网袋串联起来得种植载体,然后将紫背浮萍或少根紫萍幼苗移栽到网袋中,然后将串联的网袋投入富营养化水体即可。
生态修复方法还包括向种植载体中投加微生物修复剂的步骤。投放时间为:暴雨期间大量污水排入湖泊造成冲击性污染时或湖泊中出现大量藻类时。微生物修复剂包含硝酸菌、亚硝酸菌、枯草芽孢杆菌、聚磷微生物和光合细菌。微生物修复剂向种植载体中的投加量为2.0g/m3。
实施例3:
一种富营养化水体的生态修复方法,选择紫背浮萍或少根紫萍两种浮水植物对富营养化水体进行生态修复,具体包括如下步骤:
1)预处理:将富营养化水体进行简单的物理预处理,包括去除漂浮物、较大悬浮物颗粒物;
2)浮水植物的驯养:采集新鲜的紫背浮萍或少根紫萍,分别用收集的富营养化水体驯养一个月,挑选出生长健康的浮水植株,用自来水清洗后备用;
3)后期管理:将富营养化水体中放入紫背浮萍或少根紫萍,紫背浮萍向水体中的投加量为40g/m3,少根紫萍向水体中的投加量为50g/m3,任其自然生长,并且挑出死亡浮水植物。
浮水植物的驯养的条件为:富营养化水体的pH调节至中性,在温度25℃、湿度80%、光暗时间比2.2:1、光照强度为2200Lux的条件下驯养。驯养的条件还包括:在富营养化水体中加入肌醇120mg/L,肌醇中含有0.64%的D-手性肌醇和0.22%的L-手性肌醇。
紫背浮萍或少根紫萍种植于种植载体中,具体为:将一个半径为35cm的竹圈衬在网目为2.5cm×2.5cm的降解无纺布网袋中,网袋中装入粒径为2.0cm的陶粒,并用降解纤维带将5个网袋串联起来得种植载体,然后将紫背浮萍或少根紫萍幼苗移栽到网袋中,然后将串联的网袋投入富营养化水体即可。
生态修复方法还包括向种植载体中投加微生物修复剂的步骤。投放时间为:暴雨期间大量污水排入湖泊造成冲击性污染时或湖泊中出现大量藻类时。微生物修复剂包含硝酸菌、亚硝酸菌、枯草芽孢杆菌、聚磷微生物和光合细菌。微生物修复剂向种植载体中的投加量为2.5g/m3。
实施例4:
一种富营养化水体的生态修复方法,选择紫背浮萍或少根紫萍两种浮水植物对富营养化水体进行生态修复,对其修复效果进行测试。
试验设计:富营养水体经预处理后,依照《淡水生物资源调查规范》DB43/T 432-2009),取1L水样加入鲁哥试剂,进行浮游植物沉降浓缩、冷藏保存,用于试验前浮游植物群落观察;剩余水样分装置于6个1L玻璃烧杯(深度为15.5cm,截面积约为98cm2)并分为两组,一组放入0.043±0.001g少根紫萍。35个烧杯放于人工气候培养箱,在温度23℃、湿度78%、光暗时间比为16h(4:00~20:00,2000Lux):8h(20:00~4:00,0Lux)的条件下培养14天。每两天使用蒸馏水补充烧杯蒸发水分,使试验水体保持为1L,并且挑出死亡紫萍。试验结束后,将所有紫萍去除并在培养水体中加入鲁哥试剂,进行浮游植物沉降浓缩、冷藏保存,并观察浮游植物群落变化。
数据分析:采用光学显微镜(JNOEC XS-212-201)对浓缩后的定量水样进行浮游植物种类鉴定和计数。优势种鉴定到种,少见种和偶见种至少鉴定到属。每个水样做3次镜检,密度取算术平均值。使用Primer5.2和MS Excel计算Shannon-Wiener指数(H)、Simpson指数(D)、Margalef丰富度指数(d)、Pielou均匀度指数(J)和优势度(Y)。使用SPSS19.0对试验前后浮游植物密度、物种数等数据进行配对t检验,对试验处理组进行多个独立样本非参数检验(Kruscal-Wallies)及Dunnett’s T3多重比较。
结果:
1. 物种组成
富营养河水在试验前浮游植物镜检共发现5门62属93种,五个营养水平的河水均以硅藻、绿藻和蓝藻为主,占总物种数的比例依次为37.6±0.3%(平均值±标准差)、32.7±3.8%、19.5±3.6%。试验后,紫背浮萍处理组发现7门67属108种,少根紫萍处理组发现6门60属84种。紫背浮萍处理组总物种数增加15种,少根紫萍处理组总物种数则减少了9种,但是在两种紫萍处理组水样中均新发现到少许的洁净水体指示种甲藻和金藻,而对照组镜检水样中并未发现,但各营养水平水样仍以绿藻、硅藻和蓝藻为主,并且各占总物种数的比例差异不大,紫背浮萍处理组比例依次为42.0±1.7%、38.4±2.1%、14.1±1.5%,少根紫萍处理组比例依次为39.6±2.9%、38.4±4.0%、19.0±1.3%。
2. 密度
富营养河水在试验前浮游植物密度为162.8~889.2万个/升,其中总氮、总磷含量最低的水体中浮游植物密度最大。14天试验后,除最低氮磷营养的水体少根紫萍处理组外,其余水体中的浮游植物密度均增大(表2),增加倍数为1.1~63.5。其中,C营养水平水体浮游植物密度增长幅度大于其它4个营养水平,B营养水平水体次之;少根紫萍处理组浮游植物密度增长幅度(21.7~28.5倍)大于紫背浮萍处理组(9.5~27.3倍)。配对样本t检验结果显示,两种紫萍处理组试验后浮游植物密度与试验前均无显著差异(P<0.1)。
表2 试验前后水样中浮游植物的密度(单位:万个/升)
3 优势种
试验前富营养河水中优势种(Y≥0.02)有10个种。根据国内外研究资料30并结合实际,利用浮游植物污染指示种来评价水质。浮游植物优势种中主要为中-富营养型指示种蓝藻门的细小隐球藻及硅藻门的梅尼小环藻、颗粒直链藻(Melosira granulata)与尖针杆藻(Synedra acusvar),还有富营养型蓝藻门的铜绿微囊藻。除了营养水平A水体的绝对优势种(Y≥0.1)为尖针杆藻,其余4个营养水平水体未处理前的绝对优势种均为细小隐球藻。试验后,水样中优势种和绝对优势种的数量较试验前均明显增多,分别为22个种、25个种和18个种;绝对优势种的优势度值均减小,由试验前的0.365~0.730下降至0.100~0.470;绝对优势种和主要优势种以中-富营养型指示种硅藻门的梅尼小环藻和绿藻门的狭形纤维藻(Ankistrodesmus angustus),以及中营养型指示种绿藻门的四尾栅藻(Scenedesmus quadricauda)为主(表3)。营养水平B、C、D、E四种水体试验前的绝对优势物种细小隐球藻,在经过两种紫萍处理试验后均变为主要优势种甚至非优势物种,如紫背浮萍处理的B水体和E水体。
表3 试验前后水样中浮游植物群落优势种
注:圆括号内数字表示优势度值(Y),粗体数字表示该物种为绝对优势物种。
4. 均匀度、丰富度及物种多样性指数
试验后水样中浮游植物群落的Shannon-Wiener指数和Simpson指数及均匀度指数均大于试验前,而Marglef丰富度指数小于试验前(表4)。试验前富营养河水Shannon-Wiener指数为1.93±0.20,试验后增大为2.54±0.20~2.88±0.09,表明浮游植物群落物种多样性提高。Pielou均匀度指数试验前为0.49±0.05,试验后为0.70±0.03~0.76±0.04,反映出物种个体数目分配的均匀程度也有所增加。Margalef丰富度指数试验前富营养河水为3<3.36±0.09(平均值±标准误)<4,两种紫萍处理组分别为2<2.37±0.07~2.86±0.31<3和2<2.04±0.37~2.76±0.23<3。
表4 试验前后水样中浮游植物群落物种多样性指数和均匀度指数
本发明操作步骤中的常规操作为本领域技术人员所熟知,在此不进行赘述。
以上所述的实施例对本发明的技术方案进行了详细说明,应理解的是以上所述仅为本发明的具体实施例,并不用于限制本发明,凡在本发明的原则范围内所做的任何修改、补充或类似方式替代等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种富营养化水体的生态修复方法,其特征在于:选择紫背浮萍或少根紫萍两种浮水植物对富营养化水体进行生态修复。
2.根据权利要求1所述的一种富营养化水体的生态修复方法,其特征在于:所述紫背浮萍向水体中的投加量为30-40g/m3,所述少根紫萍向水体中的投加量为40-50g/m3。
3.根据权利要求1所述的一种富营养化水体的生态修复方法,其特征在于:所述生态修复方法包括如下步骤:
1)预处理:将富营养化水体进行简单的物理预处理,包括去除漂浮物、较大悬浮物颗粒物;
2)浮水植物的驯养:采集新鲜的紫背浮萍或少根紫萍,分别用收集的富营养化水体驯养一个月,挑选出生长健康的浮水植株,用自来水清洗后备用;
3)后期管理:将富营养化水体中放入紫背浮萍或少根紫萍,任其自然生长,并且挑出死亡浮水植物。
4.根据权利要求3所述的一种富营养化水体的生态修复方法,其特征在于:所述浮水植物的驯养的条件为:富营养化水体的pH调节至中性,在温度20-25℃、湿度75-80%、光暗时间比1.8-2.2:1、光照强度为1700-2200Lux的条件下驯养。
5.根据权利要求3所述的一种富营养化水体的生态修复方法,其特征在于:所述驯养的条件还包括:在富营养化水体中加入肌醇80-120mg/L,所述肌醇中含有0.61-0.64%的D-手性肌醇和0.14-0.22%的L-手性肌醇。
6.根据权利要求1所述的一种富营养化水体的生态修复方法,其特征在于:所述紫背浮萍或少根紫萍种植于种植载体中,具体为:将一个半径为25-35cm的竹圈衬在网目为1.2-2.5cm×1.2-2.5cm的降解无纺布网袋中,网袋中装入粒径为0.5-2.0cm的陶粒,并用降解纤维带将3-5个网袋串联起来得种植载体,然后将紫背浮萍或少根紫萍幼苗移栽到网袋中,然后将串联的网袋投入富营养化水体即可。
7.根据权利要求1所述的一种富营养化水体的生态修复方法,其特征在于:所述生态修复方法还包括向种植载体中投加微生物修复剂的步骤。
8.根据权利要求7所述的一种富营养化水体的生态修复方法,其特征在于:所述微生物修复剂的投放时间为:暴雨期间大量污水排入湖泊造成冲击性污染时或湖泊中出现大量藻类时。
9.根据权利要求7所述的一种富营养化水体的生态修复方法,其特征在于:所述微生物修复剂包含硝酸菌、亚硝酸菌、枯草芽孢杆菌、聚磷微生物和光合细菌。
10.根据权利要求7所述的一种富营养化水体的生态修复方法,其特征在于:所述微生物修复剂向种植载体中的投加量为1.3-2.5g/m3。
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