CN115176734A

CN115176734A - 一种水生态系统构建方法

Info

Publication number: CN115176734A
Application number: CN202210822355.3A
Authority: CN
Inventors: 段昌兵; 陈建飞; 万斌; 余芬芳; 何露; 曾云云; 叶晶
Original assignee: Wuhan Zhongke Hydrbiology Environment Engineering Co ltd
Current assignee: Wuhan Zhongke Hydrbiology Environment Engineering Co ltd
Priority date: 2022-07-12
Filing date: 2022-07-12
Publication date: 2022-10-14

Abstract

本发明公开了一种水生态系统构建方法，目标水体区域清鱼；使用絮凝剂提升目标水体区域的透明度，使用固定氧化剂对底泥氧化固定；种植沉水植物；在目标水体区域的鲢鳙网箱控藻区域内，安装固定网箱，养殖鲢鳙控藻；鲢鳙控藻期间，维持水体透明度大于其深度的1/3；沉水植物扩繁0.5‑1年，密度增长至2倍时，网箱和鲢鳙回收；投放滤食性鱼类和底栖动物；运营维护。本发明通过网箱内鲢鳙进行藻类防控提高透明度，可有效保证沉水植物成活和扩繁，大大减少了药剂的使用，更加生态环保，性价比更高。较好的解决了部分湖库沉水植物难以成活，健康水生态系统难以建立的技术难题。

Description

一种水生态系统构建方法

技术领域

本发明涉及水体生态修复技术领域，具体涉及一种水体生态系统构建方法。

背景技术

水体富营养化指水体中氮、磷等营养盐物质浓度过多所引起的一系列水质污染的现象。我国很多湖泊正面临着富营养化问题。随着国家对水体生态环境的重视，以沉水植物恢复为主的清水型生态系统的构建已经成为生态修复的利剑，沉水植物的恢复是富营养化水体生态修复工程的核心内容，越来越多的应用于受损水体治理中，发挥其生态效应，特别是对浅水湖库的治理中更表现出巨大的优越性，修复后水体很多出现了“水下森林”景观。

营造出适宜沉水植物生长的环境条件将有助于沉水植被的恢复和重建，甚至是至关重要的。但对于一些污染较重的水体，水华严重，透明度较低，实施过程中为了改善透明度及底质改良往往大量使用絮凝、氧化剂等药剂，如此条件下，虽可进行一定的调整，但难以持续且次生危害较大，如果使用不当也会对沉水植物产生较大毒害作用，往往导致沉水植物不能成活或生长不良，致使生态修复成为一句空话。且目前一般沉水植物种植后会按部就班的放养底栖动物、鱼类等构建“健康生态系统”，此时对该类水体而言，鱼类对底泥的扰动作用远大于其正向作用，反而加剧了系统的崩坏，因此对该类水体如何较好的实现沉水植物的生长和系统建立，成为行业面临的重要问题之一。

发明内容

本发明的目的是在于针对现有技术存在的上述问题，提供一种水生态系统构建方法，通过调整生态系统修复的时间和工序，增加网箱养鱼控藻，待沉水植物扩繁后建立完整生态系统的方法，解决在水生态修复领域中沉水植物因透明度、底质污染等原因沉水植物难以存活、生态系统难以建立和维持的问题，本发明方法简单，治理过程更加生态环保，效果良好，具有较高推广价值。

本发明的上述目的通过以下技术方案实现：

一种水生态系统构建方法，包括以下步骤：

步骤1、目标水体区域用不透水围隔分隔清鱼；

步骤2、使用絮凝剂提升目标水体区域的透明度，使用固定氧化剂对底泥氧化固定；

步骤3、在目标水体区域种植沉水植物；

步骤4、在目标水体区域的鲢鳙网箱控藻区域内，安装固定网箱，养殖鲢鳙控藻；

步骤5、鲢鳙控藻期间，维持水体透明度大于其深度的1/3；

步骤6、沉水植物扩繁0.5-1年，密度增长至2倍时，网箱和鲢鳙回收；

步骤7、投放滤食性鱼类和底栖动物；

步骤8、运营维护，包括水面垃圾清理、水草收割，透明度提升。

如上所述步骤2中，絮凝剂为明矾和/或聚铝，保持水体透明度大于水体深度一半以上且保持5-10天，固定氧化剂为过硫酸氢钾和/或过氧化钙，清鱼后第2天和实施沉水植物种植前3天各一次投撒固定氧化剂对底泥氧化固化。

如上所述步骤3中，沉水植物叶片被底泥覆盖率小于40％，沉水植物包括苦草、眼子菜和金鱼藻，沉水植物种植面积大于目标水体区域面积的80％，投放絮凝剂，絮凝剂为明矾和/或聚铝，使得透明度大于水深的1/2，维持10-15天。

如上所述步骤4中，安装固定网箱的时间为沉水植物种植完成且透明度大于水深的1/2，维持10-15天后，鲢鳙比例范围为6:4～7:3，鲢鳙体重为300-500g之间，鲢鳙放养密度为200～500尾/亩，网箱的底部网孔孔径保证沉水植物可以穿过，鲢鳙无法穿过，网箱的底部网孔孔径大于网箱的侧部网孔孔径，网箱底部距底泥大于50cm，网箱控藻区域的水深度大于1.5m，鲢鳙放养时间在沉水植物种植10-15天后。

如上所述步骤4中，所述网箱顶部位于水面以上，网箱顶部为封闭；或者网箱顶部开口，网箱顶部开口处围设有高度0.5m以上的延伸出水面以上的渔网。

如上所述网箱内构建生态浮床，生态浮床的水域排布面积小于网箱内的水面面积的20％。

如上所述步骤7中，投放滤食性鱼类和底栖动物之后2-4个月后，放养肉食性鱼类。

如上所述步骤7中，滤食性鱼类为鲢鳙鱼苗，底栖动物为螺蚌，肉食性鱼类为乌鳢。

本发明与现有技术相比，具有以下优点：

1、通过调整水生态系统构建的工序和时间，加之以网箱内鲢鳙进行藻类防控提高透明度，可有效保证沉水植物成活和扩繁，大大减少了药剂的使用，更加生态环保，性价比更高。

2、本发明可以较好的在中-重污染湖泊中实现健康水生态系统的构建，较好的解决了部分湖库沉水植物难以成活，健康水生态系统难以建立的技术难题。

3、沉水植物成功扩繁后，穿入网箱，鱼类在网箱内对沉水植物叶片的有限扰动可以较好的使沉水植物叶片上附着物脱落沉入底泥，且不会对底泥产生扰动，促进沉水植物生长。

4、较好实现鱼类的回收和利用，创造一定额外经济效益。

附图说明

图1为本发明的实施例流程示意图；

图2为本发明的网箱控藻初期示意图；

图3为本发明的沉水植物扩繁养护期示意图；

图4为本发明的水生态构建期示意图。

图中：1-网箱；2-人工浮岛；3-浮游生物；4-1-鲢鱼；4-2-鳙鱼；5-沉水植物；6-水面；7-底泥、8-底栖动物。

具体实施方式

为了便于本领域普通技术人员理解和实施本发明，下面结合实施例对本发明作进一步的详细描述，应当理解，此处所描述的实施示例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1：

图1所示，本发明一种水生态系统构建方法，包括以下步骤：步骤1，目标水体清鱼；步骤2，水体降浊底泥固化；步骤3，沉水植物低扰动种植；步骤4，鲢鳙网箱控藻；步骤5，沉水植物扩繁养护；步骤6，网箱鱼类回收管控；步骤7，水生态系统完善；步骤8，运营维护。具体的：

步骤1，目标水体区域用不透水围隔分隔清鱼，水体小也可不需要围隔，一般来讲根据具体情况进行围隔是必要的；鱼类作为重污染湖泊中沉水植物扰动的重要影响因子，该类水体中项目实施前需进行严格清鱼，以电鱼或捕捞等方式将目标水体的鱼，特别是将鲤鱼等底层鱼及大鱼清除干净，大鱼一般指大于15cm的鱼。因为大鱼、特别是底层鱼类扰动性强，为保证沉水植物不受鱼类的扰动、啃食和对底泥的扰动，减少底泥对沉水植物叶片的覆盖，该方法实施期间大鱼都最好进行必要的清除。目标水体的鲢鳙网箱控藻区域的水深一般在1.5-2.5米之间。

步骤2，水体降浊底泥固化：实施清鱼过程中势必对水体减少较大扰动，水体底部沉积物悬浮，为保证沉水植物生长的透明度环境，清鱼后应进行水体降浊即透明度的提升，该阶段以环保絮凝剂(如生态红土、明矾、聚铝等以水溶液)进行透明度提升，使用量为20-100g/m³，为防止底泥的悬浮态，对底泥表层进行适当氧化和固化，使用固定氧化剂对底泥氧化固化，固定氧化剂为过硫酸氢钾(20％含量)或过氧化钙(20％含量)，固定氧化剂以颗粒固定物直接投撒，使用量一般为0.5-5kg/亩，使底部底泥形成一层氧化层。该阶段需保持水体透明度大于水体深度一半以上，保持5-10天，底泥固化进行1-2次即可，清鱼后第2天和实施种植前3天各一次投撒固定氧化剂对底泥氧化固化。

步骤3，沉水植物低扰动种植：沉水植物在较重污染底泥的种植过程对底泥具有非常大的扰动作用，通过沉水植物种植装置对沉水植物进行低扰动种植，沉水植物种植装置可参考专利“ZL202122720821.0”、“ZL 202120640118.6”、“202210626271.2”进行实施，保证沉水植物叶片被底泥覆盖率小于40％。沉水植物以草甸型为主如苦草，少量种植眼子菜、金鱼藻等，沉水植物种植面积大于目标水体区域面积的80％，沉水植物种植完成后，应进行有效管控，降低因种植对底泥产生的扰动造成的透明度降低的问题，每次使用如上环保絮凝剂5-30g/m³进行透明度提升，保持透明度大于水深的1/2，维持10-15天，为增加在重污染湖泊中系统的有效建立，沉水植物种植时间应控制在春季或初夏，一般以3月为宜(10-20℃)，此时正值苦草等植物生发之际，利于存活，且此时温度尚低，蓝藻水华爆发较少，也利于降浊。

步骤4，鲢鳙网箱控藻：如步骤3所述待沉水植物种植完成且透明度大于水深的1/2，维持10-15天后，在目标水体的鲢鳙网箱控藻区域，安装固定网箱，养殖鲢鳙控藻，鲢鳙比例6:4-7:3之间，大小相仿，选择300-500g之间的鲢鳙，放养密度200-500尾每亩，步骤4中的网箱通过浮体或固定杆等形式固定或漂浮在水体中，网箱底部孔径直径1-2cm为宜，即保证沉水植物可以较好的穿过网箱的底部网孔，放养的鲢鳙又难以穿过，网箱侧边孔径直径小于等于底部孔径。网箱底部距底泥大于50cm，一般设置60cm，网箱控藻区域的水深度一般大于1.5m。鲢鳙放养时间一般在沉水植物种植10-15天后，以四月底前完成为宜。为较好的防止鲢鳙逃跑，网箱顶部位于水面以上，网箱顶部可以是封闭，也可以是网箱顶部开口，网箱顶部开口时围设有高度0.5m以上的延伸出水面以上的渔网，以防止鱼跳出网箱。为给鲢鳙营造一定的躲避环境，网箱内构建些生态浮床，生态浮床的水域排布面积小于网箱内的水面面积的20％，必要时给予曝气增氧。

步骤5，沉水植物扩繁养护：该阶段为鲢鳙控藻提升透明度和沉水植物生长的阶段，一般持续0.5-1年左右，该阶段密切跟踪观察鲢鳙和沉水植物生长情况，此时透明度改善以菌剂调节为主，如硝化细菌、光合菌、枯草芽孢杆菌、EM菌等，使用一种或者多种的组合，投加量以水体中浓度计为0.5～1.5mg/L。维持水体透明度大于其深度的1/3。该阶段沉水植物生长进入网箱内，鲢鳙的扰动可有效减少叶片附着物的沉积，而对底泥难以产生扰动，因此效果良好，该阶段可根据鲢鳙对藻类控制情况，对鲢鳙进行适当捕捞。

步骤6，网箱鱼类回收管控：待实施步骤5后，沉水植物有效扩繁，沉水植物密度一般高于初始种植密度的两倍时，进行鲢鳙的回收，将鲢鳙全部捕捞起来，将网箱拆解回收。

步骤7，水生态系统完善：按照湖泊生态功能需求，构建健康水生态系统，特别是水生动物群落结构，主要投放鱼类和底栖动物，其中鱼类包括滤食性鱼类如鲢鳙鱼苗，投放量10-50g/m³，底栖动物主要为螺蚌，投放量50-100g/m²。优选的，2-4个月后，放养少量肉食性鱼类如乌鳢，投放量1-3尾/亩，50-300g/尾。

步骤8，运营维护。所述运营维护主要包括水质、底泥、水生植物、水生动物的管理，以及日常维护和应急处理等，如水面垃圾清理、水草收割，透明度提升等，维护频率2-6月/次。

该方法不同于以往治理模式，主要创新在于在污染较重的水体中，改变修复步骤，以鲢鳙控藻提升透明度，待沉水植物得到有效恢复后再进行系统的完善。如此可大量减少净水剂的使用，降低对沉水植物的毒害，鲢鳙控藻更加环保，且可控的扰动对沉水植物也形成有效正向生长刺激。该方法有效的解决了在重污染湖泊中因藻类过度繁殖导致的沉水植物难以成活的问题，更加环保，性价比高。

实施例2：

一种水生态系统构建方法，包括目标水体清鱼；水体降浊底泥固化；沉水植物低扰动种植；鲢鳙网箱控藻；沉水植物扩繁养护；网箱鱼类回收管控；水生态系统完善；运营维护。

在某城市湖泊中，选出一片200m²水域，水深2m，作为试验区域，该水体因污染较重，以常规方法进行修复时，沉水植物难以成活，修复不成功。遂开展本试验：

步骤1，将该目标水体区域用不透水围隔分隔，而后进行捕鱼。

步骤2，对该水体进行水体降浊和底泥固化，以明矾和聚铝进行透明度提升，每次明矾和聚铝的总使用量分别为10g/m³和30g/m³，配成溶液喷洒，以过硫酸氢钾(20％含量)和过氧化钙(50％含量)对底泥氧化固化，过硫酸氢钾(20％含量)和过氧化钙(50％含量)的总使用量为1kg/亩，过硫酸氢钾(20％含量)和过氧化钙(50％含量)的质量比5:1。保持水体透明度大于水体深度一半以上，保持10天，底泥固化进行2次即可，清鱼后第2天和实施种植前3天各一次。

步骤3，沉水植物低扰动种植：3月初，以专利“ZL202122720821.0”的沉水植物种植装置，种植沉水植物为苦草，满种，种植密度50株/m²。沉水植物种植完成后，每次使用明矾和聚铝进行透明度提升，每次明矾和聚铝的使用量为5g/m³和15g/m³，配成溶液喷洒，进行度提升透明，保持透明度大于水深的1/2，维持15天。

步骤4，鲢鳙网箱控藻：在沉水植物种植15天后的目标水体区域的鲢鳙网箱控藻区域内，安装固定网箱，网箱距离水底50cm，利用围隔固定桩固定网箱，选择300-500g之间的鲢鳙，比例6:4，放养200尾/亩，网箱内水面面积为100m²，浮床的水域排布面积为10m²。

步骤5，本步骤阶段密切跟踪观察鲢鳙和沉水植物生长情况，透明度改善以菌剂调节为主，使用硝化细菌(活菌含量大于50亿/克)、光合菌(活菌含量大于100亿/克)、枯草芽孢杆菌(活菌含量大于100亿/克)，每次投加量以水体中浓度计为1mg/L，分别为硝化细菌0.4mg/L、光合菌0.2mg/L、枯草芽孢杆菌0.4mg/L。本步骤阶段持续8个月，沉水植物生长到80cm左右，铺满水域。鲢鳙也有效生长起来，平均增重约300g。

步骤6，将网箱和鲢鳙一并收起，将鲢鳙全部捕捞起来，将网箱拆解回收。

步骤7，水生态系统完善：投放鲢鳙鱼苗，投放量30-50g/m³，底栖动物要螺蚌，投放量50-100g/m²。

步骤8，运营维护。主要包括水质、底泥、水生植物、水生动物的管理，以及日常维护和应急处理等，如水面垃圾清理、水草收割，透明度提升等，维护频率2-6月/次，该阶段已历经半年，区域水质得到明显提升，从劣Ⅴ类提升到主要指标(总氮、总磷、氨氮、化学需氧量)水质优于Ⅴ类水，达到或接近Ⅳ类。

需要指出的是，本发明中所描述的具体实施例仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例作各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims

1.一种水生态系统构建方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、目标水体区域用不透水围隔分隔清鱼；

步骤3、在目标水体区域种植沉水植物；

步骤5、鲢鳙控藻期间，维持水体透明度大于其深度的1/3；

步骤7、投放滤食性鱼类和底栖动物；

2.根据权利要求1所述一种水生态系统构建方法，其特征在于，所述步骤2中，絮凝剂为明矾和/或聚铝，保持水体透明度大于水体深度一半以上且保持5-10天，固定氧化剂为过硫酸氢钾和/或过氧化钙，清鱼后第2天和实施沉水植物种植前3天各一次投撒固定氧化剂对底泥氧化固化。

3.根据权利要求1所述一种水生态系统构建方法，其特征在于，所述步骤3中，沉水植物叶片被底泥覆盖率低于40％，沉水植物包括苦草、眼子菜和金鱼藻，沉水植物种植面积大于目标水体区域面积的80％，投放絮凝剂，絮凝剂为明矾和/或聚铝，使得透明度大于水深的1/2，维持10-15天。

4.根据权利要求1所述一种水生态系统构建方法，其特征在于，所述步骤4中，安装固定网箱的时间为沉水植物种植完成且透明度大于水深的1/2，维持10-15天后，鲢鳙比例范围为6:4～7:3，鲢鳙体重为300-500g之间，鲢鳙放养密度为200～500尾/亩，网箱的底部网孔孔径保证沉水植物可以穿过，鲢鳙无法穿过，网箱的底部网孔孔径大于网箱的侧部网孔孔径，网箱底部距底泥大于50cm，网箱控藻区域的水深度大于1.5m，鲢鳙放养时间在沉水植物种植10-15天后。

5.根据权利要求4所述一种水生态系统构建方法，其特征在于，所述步骤4中，所述网箱顶部位于水面以上，网箱顶部为封闭；或者网箱顶部开口，网箱顶部开口处围设有高度0.5m以上的延伸出水面以上的渔网。

6.根据权利要求4所述一种水生态系统构建方法，其特征在于，所述网箱内构建生态浮床，生态浮床的水域排布面积小于网箱内的水面面积的20％。

7.根据权利要求1所述一种水生态系统构建方法，其特征在于，所述步骤7中，投放滤食性鱼类和底栖动物之后2-4个月后，放养肉食性鱼类。

8.根据权利要求7所述一种水生态系统构建方法，其特征在于，所述步骤7中，滤食性鱼类为鲢鳙鱼苗，底栖动物为螺蚌，肉食性鱼类为乌鳢。