CN110240281A - 一种湖泊水体的修复方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种湖泊水体的修复方法，包括以下步骤：水源净化：在湖泊进水口建设人工湿地，利用人工湿地截流生活污水并完成初步净化；湖床空间改造：将湖泊湖床通过人工填埋和/或开挖的方式修建成具有河湾、跌水、深潭的蜿蜒空间形态，并在湖床的不同区域分别种植沉水植物和挺水植物；水体增氧：通过水体曝气法对水体增氧，同时促进水体内部循环流动；水面设置人工浮岛：在湖泊水面放置能够漂浮在水面的浮岛，并在浮岛上种植浮生植物；水体生物科学搭配：按照7:3的数量比例在水体内投放草食性鱼类和肉食性鱼类。本发明的方法对污染的湖泊修复效果好，并且施工完成后生态修复速度快，观赏性佳。

Description

一种湖泊水体的修复方法

技术领域

本发明涉及湖泊的生态修复技术领域，尤其涉及一种湖泊水体的修复方法。

背景技术

随着环境问题不断升级，我国境内多处水体需要进行生态修复，在湖泊的生态修复中，由于湖泊出水量大，生态修复速度慢，除了工程量大之外，施工完成以后，植物、微生物等繁殖速度跟不上环境的持续污染速度，从而导致湖泊在治理后恢复生态的效果不佳。

发明内容

本发明的目的是针对上述背景技术中的不足，提供一种湖泊水体的修复方法，以解决现有技术中存在的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用了如下的技术方案：

一种湖泊水体的修复方法，包括以下步骤：

①水源净化：在湖泊进水口建设人工湿地，利用人工湿地截流生活污水并完成初步净化；

②湖床空间改造：将湖泊湖床通过人工填埋和/或开挖的方式修建成具有河湾、跌水、深潭的蜿蜒空间形态，并在湖床的不同区域分别种植沉水植物和挺水植物；

③水体增氧：通过水体曝气法对水体增氧，同时促进水体内部循环流动；

④水面设置人工浮岛：在湖泊水面放置能够漂浮在水面的浮岛，并在浮岛上种植浮生植物，浮岛下部吊挂生物挂膜，并使得生物挂膜接近湖床底部30cm处；

⑤水体生物科学搭配：在水体中投放包含滤食性鱼类、肉食性鱼类的鱼群，且滤食性鱼类和肉食性鱼类的数量为鱼群总数量的65％-75％。

相比于现有技术，本发明具有如下有益效果：

本发明提供了一种湖泊水体的修复方法，本发明通过进水口人工湿地截污、湖床空间改造、水体增氧、水面设置人工浮岛以及水体生物科学搭配等手段实现湖泊水体的生态平衡，尤其在治理和修复受到污染的湖泊水体时，修复效率高，修复后生态性好，且观赏价性强。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明中的技术方案进一步说明。

作为一种优选实施例，本发明提出了一种湖泊水体的修复方法，包括以下步骤：

①水源净化：在湖泊进水口建设人工湿地，利用人工湿地截流生活污水并完成初步净化；

②湖床空间改造：将湖泊湖床通过人工填埋和/或开挖的方式修建成具有河湾、跌水、深潭的蜿蜒空间形态，并在湖床的不同区域分别种植沉水植物和挺水植物；

③水体增氧：通过水体曝气法对水体增氧，同时促进水体内部循环流动；

④水面设置人工浮岛：在湖泊水面放置能够漂浮在水面的浮岛，并在浮岛上种植浮生植物，浮岛下部吊挂生物挂膜，并使得生物挂膜接近湖床底部30cm处；

⑤水体生物科学搭配：在水体中投放包含滤食性鱼类、肉食性鱼类的鱼群，且滤食性鱼类和肉食性鱼类的数量为鱼群总数量的65％-75％。；其中，水体增氧时，增氧量计算公式为式中

O———水体的需氧量，g

V———水体的体积，m³

t———充氧时间，d

C———水体的溶解氧浓度，mg/L

L₀———水体初始的BOD₅浓度，mg/L

K₁———BOD₅生化反应速率常数，d^-1

Cs———水体的饱和溶解氧，mg/L

K₂———水体的复氧速率常数，d^-1

Cm———维护水体好氧微生物生命活动的最低溶解氧浓度，一般可取2mg/L；

充氧时间t按照下式确定：式中

L———水体改善后的BOD₅浓度，mg/L

本发明中，在入湖进水口设计人工湿地，将生活污水等进行截流，通过人工湿地进行初级净化；需要改造修复的护坡多数都已是湖床僵硬规则的，显得毫无生趣，通过对湖床改造，可以使得湖床以及水面产生河湾、跌水、深潭、主流及支流等多种多样的空间形态，一次增加水动力。

氧是所有水生物生存的的重要元素，水体中的氧浓度与水生物的生理状态好坏有直接关系。水体底部如果缺氧，厌氧菌将会产生酸，这些酸不仅增加水体酸度，而且还会造成大量磷和氮从有机沉积物中释放到水体，厌氧菌还会产生有毒气体，包括硫化氢、氨气、二氧化碳和甲烷，厌氧菌会杀死有益的昆虫和细菌；对水体曝气增氧，可以加快水体自然处理营养物质和消除有害气体的能力，控制水体杂草和藻类的生长，采用鼓风曝气的方式曝气可以保证从水体底部生成高度集中的水泡达到最高的氧气传递效率，以两米水深为例，采用鼓风曝气方式每小时可将454立方米的水从底部转运到水面，因此在系统运行两周后，即可在处理区域达到从底部到表面的温度和溶解度的均匀分布。

水体水面的人工浮岛为水生植物提供了生长的场所，同时人工浮岛中的植物吸取水体中的养分，达到了改善水质的作用，人工浮岛技能高效改善水质，还可以达到观赏效果，创造客观的经济价值，种植品类可以选择水芹等具有较高经济价值的品类；浮岛固定时留有相应的活动空间，会随作风动或者水流动会带动浮岛的移动，包括浮岛下面的生物挂膜，这样会增加水底的微动力和微生物种群，加快对有机底泥的削减。

生物挂膜又叫人工水草，污水中的微生物一般带负电荷，本发明中优选的是生物挂膜表面交联一层正电性材料，例如锂钴氧化物、锂镍氧化物、锂锰氧化物、锰镍钴复合氧化物等，使飘带表面呈正极性，细菌更容易附着生长，挂膜快；另外，生物挂膜上可以吸附或者附着很多微生物，这些微生物可以以水中的有机物为养料生长，从而达到消耗有害物质，净化水质的目的。

在水体中按照科学的比例投放滤食性鱼类和肉食性鱼类，不仅可以吸水水中的营养物质，形成农作物与水生动物之间互利共生和良性循环的生态环境，充分利用水资源，技能净化水质，同时产生了经济效益，实现养育不投饵，种菜不施肥的资源化循环利用。

增氧量的增氧时间的精确计算为湖泊生态系统的运行提供了高技术支撑，达到最优的节约能源和资源的目的，大大降低成本，与此相比，传统的模式是24小时不间断为护坡水体增氧，这种方式不仅会带来大量的能源浪费，大大增加成本，并且增氧量超过实际需要时，还会对水体中的动植物产生负面作用，甚至导致生态系统瘫痪。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (3)

1.一种湖泊水体的修复方法，其特征在于，包括以下步骤：

①水源净化：在湖泊进水口建设人工湿地，利用人工湿地截流生活污水并完成初步净化；

②湖床空间改造：将湖泊湖床通过人工填埋和/或开挖的方式修建成具有河湾、跌水、深潭的蜿蜒空间形态，并在湖床的不同区域分别种植沉水植物和挺水植物；

③水体增氧：通过水体曝气法对水体增氧，同时促进水体内部循环流动；

④水面设置人工浮岛：在湖泊水面放置能够漂浮在水面的浮岛，并在浮岛上种植浮生植物，浮岛下部吊挂生物挂膜，并使得生物挂膜接近湖床底部30cm处；

⑤水体生物科学搭配：在水体中投放包含滤食性鱼类、肉食性鱼类的鱼群，且滤食性鱼类和肉食性鱼类的数量为鱼群总数量的65％-75％。

2.根据权利要求1所述的一种湖泊水体的修复方法，其特征在于：水体增氧时，增氧量计算公式为式中

O———水体的需氧量，g

V———水体的体积，m³

t———充氧时间，d

C———水体的溶解氧浓度，mg/L

L₀———水体初始的BOD₅浓度，mg/L

K₁———BOD₅生化反应速率常数，d^-1

Cs———水体的饱和溶解氧，mg/L

K₂———水体的复氧速率常数，d^-1

Cm———维护水体好氧微生物生命活动的最低溶解氧浓度，一般可取2mg/L；

充氧时间t按照下式确定：式中L———水体改善后的BOD₅浓度，mg/L。

3.根据权利要求1所述的一种湖泊水体的修复方法，其特征在于：所述生物挂膜表面交联正电性材料。