CN113371840A - 一种提升封闭型小微水体透明度的生物方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种提升封闭型小微水体透明度的生物修复方法，具体为生态修复技术领域。该方法具体步骤如下：步骤一，降低水体鱼类密度，减少或移除原生植物；步骤二：投加蚌类与菹草石芽对水体进行降浊处理；步骤三：利用漂浮式生态处理装置回收部分蚌类，同时投加螺类；步骤四：矮生苦草种植；步骤五：盆栽少量观赏性浮叶植物和投加鲢鳙鱼类，增加水体美观性。本发明利用特定的生物种类和投加方式对水体进行快速降浊，同时针对封闭型小微水体的特点构建了稳定美观的生态系统，既避免化学药剂对水体造成污染，又能保证水体透明度的修复速度，同时保证了水体修复后水质的长久清澈。
Description
技术领域
本发明公开了一种提升封闭型小微水体透明度的生物方法，具体为生态修复技术领域。
背景技术
封闭型小微水体主要指天然形成或人工修建的水塘和人工湖等，目前，大部分封闭水体水质已经达到地表水Ⅴ类以上标准，但部分水体依旧存在悬浮物浓度较高，透明度较低的现象，该类水体中阳光无法透入水底，水生植物无法生长，严重影响居民对该类水体的观感。
生物吸附是目前常用的提升水体透明度的方式，一般采用先行投放螺蚌等底栖动物提升水体透明度，然后栽种沉水植物进一步提升水体透明度。但低密度的螺蚌对于水体悬浮物的去除效率有限，提高螺蚌投放数量又容易因空间生物密度过高导致螺蚌死亡，生物尸体对水体将造成污染，因此传统生物吸附法通常要结合化学絮凝剂来加快悬浮物的去除速率。但化学药剂成本较高，投加量不好把控，容易造成水体的二次污染。另外，由于小微水体的水容量小，水体深度有限，栽种的植物和投放的鱼类的种类及密度也需要进行优化，目前生物修复常用的黑藻和金鱼藻容易形成冠状物漂浮在水面上，影响水体观感性，不适宜栽种在小微封闭水体中。投加的鱼类数量，种类和投放时间均需要严格控制，否则鱼类的活动将破坏水生植物和导致水体浑浊。
因此，针对目前封闭型小微水体的透明度较低的特点，亟需开发一种针对性的生物修复技术，既能保证水体透明度的提升效率，也避免了化学药剂对水体产生二次污染，更重要的是使水体能够保持长期稳定的良好观感度。
发明内容
本发明的目的在于提供一种提升封闭型小微水体透明度的生物修复方法，以解决上述背景技术中所提出的传统生态修复方法使用化学药剂产生二次污染，水资源浪费和容易复黑复臭的问题。
为了实现上述目的，本发明提出一种针对封闭型小微水体的生态修复方法，该方法的具体步骤包括：
步骤一，降低水体鱼类密度，减少或移除原生植物；步骤二：投加蚌类与菹草石芽对水体进行降浊处理；步骤三：利用漂浮式生态处理装置回收部分蚌类，同时投加螺类；步骤四：矮生苦草种植；步骤五：盆栽少量观赏性浮叶植物和投加鲢鳙鱼类，增加水体美观性。
作为本发明的一种优选技术方案，所述步骤一：本底勘探：具体内容包括勘察水质水深，基底成分，重点勘查原生的水生动植物的种类及密度；利用小船拉网捕鱼，降低鱼类密度，当水体面积较大时需反复拉网3-4次以保证鱼类密度降低至最低值，清除原生浮叶植物。鱼类密度需降低至最后一次拖网时体长超过20厘米鱼类密度不高于3g/m3，荷花等易爆塘类浮叶植物，浅水区需全部掘根处理，深水区需剪断其茎部至水面以下。
作为本发明的一种优选技术方案，所述步骤二：水体降浊。利用背角无齿蚌和菹草石芽对水体的悬浮物进行去除，降低水体浊度，提高水体透光率以保障后期水生植物正常生长，40％-50％的蚌直接投加至水体内，其余蚌采用漂浮式生态处理装置悬挂于水体中部，总投加密度为5-8kg/m3；菹草石芽投加密度为0.5-1.0kg/m2。
作为本发明的一种优选技术方案，漂浮式生态处理装置如图1所示，装置中(1)为漂浮指示球，(2)为截污排水网伸缩把手，(3)为装有无齿蚌的网笼，笼子各面均由孔径为1厘米的钢丝网(4)组成，在悬浮状态时，圆形可折叠的截污排水网(5)呈现折叠状态，在回收无齿蚌时，先拉动把手(2)，截污排水网将整个网笼罩住，再缓缓将网笼拉出水面，水从截污网上的小孔(6)排出，有效地防止了蚌表面附着的污染物随着水流流走，孔径约为0.5mm。
作为本发明的一种优选技术方案，所述步骤三：底栖生物回收与投放。利用漂浮式生态处理装置回收部分蚌类，同时投放螺类，补充的铜锈环棱螺密度约为0.2-0.5kg/m3，螺类主要活动区域为沿岸和水草上，与蚌类处于不同的生态位置，不会因空间竞争而产生死亡。
作为本发明的一种优选技术方案，所述步骤四：当浊度经处理降低至5NTU以下时进行沉水植物种植：深水区采用工具法进行扦插，浅水区采用人工扦插，依据步骤一对基底的勘探，部分沙土基底需要配土栽种，种植密度约为100-130株/m2，沉水植物种植品种仅为初期进行先锋性去除的菹草和后期种植的可快速成坪的矮生枯草，不种植影响水体景观性的金鱼藻黑藻类和影响沉水植物生长的浮叶植物。
作为本发明的一种优选技术方案，所述步骤五：美观性提升：为满足水体观感性要求，可适当栽种观赏性浮叶植物，水体清澈度达到0.5m时(不足0.5m需达到水深的二分之一)且沉水植物密度达到湖栽种面积的70％以上时，可少量投放大型水生动物：以鲢鳙滤食性鱼类为主，投加密度需严格控制在10～15g/m3。
与现有技术相比，本发明的有益效果包括：
1)全程完全利用生物技术，不使用任何化学药剂，对环境友好无二次污染。利用漂浮式生态处理装置短时间内提高水体中背角无齿蚌的密度，在保证浊度去除效率的同时，不会因增加生物密度而造成生物死亡。漂浮式生态处理装置采取双层透水的方式进一步防止吸附在背角无齿蚌表面的悬浮物随着水流回流至湖水中，回收的背角无齿蚌可再次利用，节省治理成本。
2)本专利利用菹草石芽能在短时间里吸附大量悬浮在水体中的颗粒物的并使自身重量增加并沉入水下独特的繁殖方式，加快水体透明度的提升。
3)本专利针对小微封闭水体的特点明确了水生植物，底栖动物和鱼类的种类、密度和投加时间。
附图说明
图1，本发明漂浮式生态处理装置，其中，(1)为漂浮指示球，(2)为截污排水网伸缩把手，(3)为装有无齿蚌的网笼，(4)为钢丝网，(5)为圆形可折叠的截污排水网，截污网上的小孔(6)。
具体实施方式
下面结合本发明的实施范例，对本发明的技术方案进行具体的描述，并阐述方案最后成果，但所描述的实施范例仅仅是本发明的部分实施范例。基于本发明中的技术方案但没有创造性改变的前提下所进行的其他实施范例，都属于本发明保护的范围之内。
实施范例1
一种针对封闭型小微水体的生态修复方法，具体步骤包括污染源底质勘探，原生动植物种类密度调查，原生动植物清除，水体降浊，栽种沉水植物投加螺类，最后回收蚌类，补种观赏性植物，投加鱼类,具体操作如下：
封闭水体为某市小区景观湖，面积约为3000m2，湖水体积约为5000m3，湖水中心最深处约为1.7m，湖中心能见度为0.3m，岸边最浅处约为0.4m。湖中中心区域2000m2底部为淤泥基底，环湖沿岸1000m2底部为沙土结构，有机质较少。
景观湖沿湖有一健身中心的雨水排放口，偶有生活污水排进湖内，施工前与健身中心沟通明确该排水口不得进行污水排放。清除水体中种植的荷花，浅水区人工挖出其根茎，深水区在水面下剪断茎，多次人工拉网捕捞出大量草鱼，鲫鱼和罗非鱼，最后一次拉网网内未发现体长超过20厘米鱼类。
投加背角无齿蚌，密度为5kg/m3，其中50％使用漂浮式生态处理装置悬挂于水深1m处，永久性投加50％的蚌类在深水区域和浅水区域的投加比例为4:1，同时投加菹草石芽，投加密度为0.5kg/m2。
由于沿湖区域较浅，同步进行沉水植物的种植和铜锈环棱螺的投放，沿岸基底属于沙土结构，采取带土种植的方法栽种矮生苦草，栽种密度为100株/m2，铜锈环棱螺投加密度为0.25kg/m3。
水体透明度达到0.8m时将漂浮式生态处理装置回收，并采取配种工具扦插的方式在深水区补种矮生苦草，补种密度为50株/m2。苦草稳定生长两周后，投加少量鳙鱼，投加密度为10g/m3。
该景观湖已经稳定运行1年，湖水透明度达到1m以上，水质稳定，浊度长期控制在1NTU以下。
实施范例2
一种针对封闭型小微水体的生态修复方法，具体步骤包括污染源底质勘探，原生动植物种类密度调查，原生动植物清除，水体降浊，栽种沉水植物投加螺类，最后回收蚌类，补种观赏性植物，投加鱼类，具体操作如下：
封闭水体为某学校内半人工湖，面积约为1500m2，湖水是施工挖掘后自然形成，湖水体积约为3000m3，湖水中心最深处约为2.3m，湖中心能见度为0.4m。湖低基质主要为砂土结构，有少量淤泥层。湖中原生植物和动物较少，有少量罗非鱼，沿湖均为野生植物，无直排污染源。
采取多次人工拉网捕捞出少量罗非鱼，最后一次拖网时网内未发现体长超过20厘米鱼类。
投加背角无齿蚌，密度为4.5kg/m3，其中60％使用漂浮式生态处理装置悬挂于水深1m处，永久性投加40％的蚌类在深水区域和浅水区域的投加比例为4:1；
浊度降低至4NTU以后，由于水体中含有原生螺类，故只投加菹草石芽，投加密度为0.6kg/m2；
10天后水体透明度达到1m，水色明显得到改观，将漂浮式生态处理装置回收，并继续投加少量菹草石芽，投加密度为0.2kg/m2，该景观湖种植的沉水植物菹草为主，不进行矮生苦草的补种。
目前，菹草已经稳定生长半年，水色从黄褐色转化为浅绿色，湖中心透明度提高至1.5m，浊度稳定在2NTU左右。
实施范例3
一种针对封闭型小微水体的生态修复方法，具体步骤包括污染源底质勘探，原生动植物种类密度调查，原生动植物清除，水体降浊，栽种沉水植物投加螺类，最后回收蚌类，补种观赏性植物，投加鱼类，具体操作如下：
封闭水体为小区内景观湖，面积约为1000m2，湖底经防水处理后含有10厘米以上淤泥，湖水中心最深处约为1.7m，湖中心能见度为0.6m。湖内肉眼观察未发现大型鱼类，沿湖有少量植物，无直排污染源。
投加背角无齿蚌，密度为4kg/m3，其中50％使用漂浮式生态处理装置悬挂于水深1m处。浊度降低至5时投加铜锈环棱螺和菹草石芽，投加密度为0.2kg/m3，投加菹草石芽密度为0.2kg/m2；
水体透明度达到1m时不将漂浮式生态处理装置回收，3天后发现浊度保持在3NTU左右不再下降且水体总磷逐渐上升，不将漂浮式生态处理装置外截污网拉起而直接回收时发现，部分生态处理装置内蚌类已经出现死亡，且蚌类表面吸附的颗粒物随着水体倒流至湖内，回收过后湖内的浊度上升至4.5NTU。
该景观湖种植的沉水植物菹草为主，不进行矮生苦草的补种，水体浊度在一个月后下降至1NTU。
通过对比案例一和案例二可发现，增加蚌类能加快水体浊度处理速率，但如不进行蚌类回收，死亡的生物会给湖水带来二次污染，同时如不利用本发明中所使用的生态处理装置，蚌类表面吸附的污染很容易倒流回湖水，大大降低了水体净化效率。
在上文中已经利用实施范例对本发明进行了具体描述，然而在不脱离本发明的所叙述的内容的情况下，可以因地制宜地对本发明的各个步骤以任意的方式相互结合起来使用，本发明未对其他组合的情况进行描述仅仅是处于篇幅内容所限。因此，本发明并不局限于公开的实施范例，包括在权利要求的范围内的所有技术方案。
Claims (8)
1.一种提升封闭型小微水体透明度的生物修复方法，其特征在于，具体步骤包括：步骤一，降低水体鱼类密度，减少或移除原生植物；步骤二：投加蚌类与菹草石芽对水体进行降浊处理；步骤三：利用漂浮式生态处理装置回收部分蚌类，同时投加螺类；步骤四：矮生苦草种植；步骤五：盆栽少量观赏性浮叶植物和投加鲢鳙鱼类，增加水体美观性。
2.根据权利要求1所述的一种提升封闭型小微水体透明度的生物修复方法，其特征在于，所述步骤一，本底勘探：具体内容包括勘察水质水深，基底成分，重点勘查原生的水生动植物的种类及密度；利用小船拉网捕鱼，降低鱼类密度，当水体面积较大时需反复拉网3-4次以保证鱼类密度降低至最低值，清除原生浮叶植物。
3.根据权利要求2所述的一种提升封闭型小微水体透明度的生物修复方法，其特征在于，鱼类密度需降低至最后一次拖网时体长超过20厘米鱼类密度不高于3g/m3，荷花等易爆塘类浮叶植物，浅水区需全部掘根处理，深水区需剪断其茎部至水面以下。
4.根据权利要求1所述的一种提升封闭型小微水体透明度的生物修复方法，其特征在于，所述步骤二，水体降浊：利用背角无齿蚌和菹草石芽对水体的悬浮物进行去除，降低水体浊度，提高水体透光率以保障后期水生植物正常生长，40％-50％的蚌直接投加至水体内，其余蚌采用漂浮式生态处理装置悬挂于水体中部，总投加密度为5-8kg/m3；菹草石芽投加密度为0.5-1.0kg/m2。
5.根据权利要求4所述的一种提升封闭型小微水体透明度的生物修复方法，其特征在于，所述装置中(1)为漂浮指示球，(2)为截污排水网伸缩把手，(3)为装有无齿蚌的网笼，笼子各面均由孔径为1厘米的钢丝网(4)组成，在悬浮状态时，圆形可折叠的截污排水网(5)呈现折叠状态，在回收无齿蚌时，先拉动把手(2)，截污排水网将整个网笼罩住，再缓缓将网笼拉出水面，水从截污网上的小孔(6)排出，有效地防止了蚌表面附着的污染物随着水流流走，孔径约为0.5mm。
6.根据权利要求1所述的一种提升封闭型小微水体透明度的生物修复方法，其特征在于，所述步骤三，底栖生物回收与投放：利用漂浮式生态处理装置回收部分蚌类，同时投放螺类，补充的铜锈环棱螺密度约为0.2-0.5kg/m3。
7.根据权利要求1所述的一种提升封闭型小微水体透明度的生物修复方法，其特征在于，所述步骤四，沉水植物种植：深水区采用工具法进行扦插，浅水区采用人工扦插，依据步骤一对基底的勘探，部分沙土基底需要配土栽种，种植密度约为100-130株/m2，沉水植物种植品种仅为初期进行先锋性去除的菹草和后期种植的可快速成坪的矮生枯草。
8.根据权利要求1所述的一种提升封闭型小微水体透明度的生物修复方法，其特征在于，所述步骤五，美观性提升：为满足水体观感性要求，可适当栽种观赏性浮叶植物，水体清澈度达到0.5m时(不足0.5m需达到水深的二分之一)且沉水植物密度达到湖栽种面积的70％以上时，可少量投放大型水生动物：以鲢鳙滤食性鱼类为主，投加密度需严格控制在10～15g/m3。
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