CN1247167A - 湖泊水质富营养化的生物链治理法 - Google Patents

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Abstract

本发明是一种湖泊水质富营养化的生物链治理法,其特征是利用水生植物吸收吸附或消耗水中富营养物;利用水生动物吃掉浮游植物以及以富营养物为食的浮游动物;放养食草鱼类吃掉丰盛水草。对流入湖泊的生活污水或污水处理厂排放的二级处理水,让其先流入一个缓流汇流沟堰,可以在沟堰中培植水生植物,如水芋、芦苇、茭白或柳树等,缓流汇流沟段可修建沉淀处理池,进行浮渣、泥砂和凝絮处理,沉淀池入口前进行pH值调整同时施放混凝剂和氧化剂。在沉淀池水面上培植可去油污,吸收诸如砷、汞、镉、铅等有毒金属并大量吸收富营养物的浮水水生植物,如风蓝眼。本发明投资小,成本低,只用建污水厂费用的30%左右;水质净化效果好;处理承受能力强和治理周期短。

Description

湖泊水质富营养化的生物链治理法
本发明是一种湖泊水质富营养化的生物链治理法。
当今困绕人类的一个环境问题是人类自身的生活排泄物还有一些工厂污水过量排入湖泊,造成富营养物的极剧增加,使湖泊水体的自净能力遭到破坏,随之而来的是鱼类、其他水生动物类和水生植物的的大量死亡,随着富营养化的不断恶化,整个湖泊将变成一个死亡湖泊,使依靠湖泊水生活和生产的地区失去水源。面对这一严竣的问题,现在人们的做法是堵污治淤和沉淀过滤净化两种。第一种方法就是将湖泊中的沉积淤泥用挖泥船等清除,对于流入湖泊的污水等禁止排入,对于实在无法避免的污水则进行污水厂式的治理,方法多为过滤和沉淀,使之净化。
对于第一种方法,要从水中清除淤泥,成本较高,有些场合则无法适应,如从水中清除一吨淤泥,水分要达一半以上,其中固化有机质干重不过10-30Kg,絮状有机物会随水漂走,以每平方公里湖底清淤按15万吨计算,其中的固化有机质干重最多150吨,因为黑淤泥中很多有机质已经碳化成为单质碳,而不再是富营养物。这些淤泥若堆放岸边,经细菌分解生成可溶物后,部分将返回水中,因此不宜作大面积实施,只适宜疏通水路和污水源流域沉积带的淤泥;对于第二种方法,由于每吨水的悬浮物干重一般不超过0.2Kg,对于大面积的水体,用船舶进行拖网式的收聚悬浮物和滋生藻类,其效果是很小的,特别是藻类的滋生速度相当快,要保持一定的效果,就必须用足够的船只,高强度地不断来回作业,这样的治理成本之高是显而易见的,效果还不一定尽如人意,如昆明滇池的治理目前就是这种方法,由于治理费用高得难发承受而不得不求援于中央和国际上的财政支持。因此,这种这种水法只适宜于生活用水和污水厂保集中方式使用,对于大面积的湖泊水富营养问题则难以凑效。
本发明的目的就是要提出一种成本低,水质净化效果好,同时还可从中获取副产品盈利的湖泊水质富营养化的生物链治理法,以克服现有技术的缺点。
本发明提出的这种湖泊水质富营养化的生物链治理法,其特征是:(1)利用水生植物吸收吸附或消耗水中富营养物;(2)利用水生动物吃掉浮游植物以及以富营养物为食的浮游动物;(3)放养食草鱼类吃掉丰盛水草。
水生植物可以是芦苇、茭白、柳树等,若水中种树扎根不稳,可打桩固定,湖堤种植经济林木。
水生动物以食藻鱼类为主,如白鲢、鳙鱼、鲮鱼和鲻鱼等。
平衡丰盛水草的食草鱼类以草鱼为主。
对流入湖泊的生活污水或污水处理厂排放的二级处理水,让其先流入一个缓流汇流沟,可以在沟中培植水生植物,如水芋、芦苇、茭白或柳树等,沟堤种植经济林木。
缓流汇流沟可以适当扩宽或增设围堰。
缓流汇流沟段可修建沉淀处理池,进行浮渣、泥砂和凝絮处理。
沉淀池入口前进行PH值调整同时施放混凝剂和氧化剂,如铁盐铝盐、柔酸和高锰酸钾、二氧化锰和三氧化二铁等。
定期清除沉池中的淤泥。
在沉淀池水面上培植可去油污,吸收诸如砷、汞、镉、铅等有毒金属并大量吸收富营养物的浮水水生植物,如风蓝眼。
冬天给风蓝眼搭温棚越冬,平时逐步将其当垃圾清除。
湖泊水中的富营养物主要来自外漂性富营养物,其次是部分水生生物的固氮作用所产生,天长日久,若无出路,将会在湖泊中愈积愈多,好在湖泊内有大量的生物形成生物链,可以转化它们。其中很大一部分是通过水生植物发生碳化沉积于湖底生成稳定的草煤,这是富营养物中的碳水化合物的主要去路;而氮磷物的出路则主要是通过水生动物来完成。
本发明总的作用就是根据上述规律对湖泊水质的富营养化问题进行人为的生物链式的治理,就是利用像的水生植物去消耗掉或吸收吸附水体中的富营养物,使之转化成植物形态,这些植物和一部分浮游动物又被人为放养的水生动物,如白链鱼等去吃掉,对于丰盛水草又可以放养草鱼等食草性水生动物来吃掉,鱼类的排泄物又可以转换成水生植物的肥料,这样只要保持一定的物种平衡关系,湖泊水质富营养化问题就可以靠这样生物链的作用得到解决。
为了减轻水体中的生物链净化负担,对于进入湖泊的生活污水等进行事前沉淀,絮凝和一定的水生植物治理,这样进入湖泊的水即使还有富营养化的问题,也可在后续的生物链治理中得到解决。
本发明的优点是:(1)投资小,成本低。只用建污水厂费用的30%左右,等生态体系建立起来后就不需要运转资金,反而可从生态渔业中获取收益;(2)水质净化效果好,可达到渔业部规定的方质标准,生物耗氧量(BOD)指标比污水厂三级污水处理效果好;(3)处理承受能力强。不怕富营养物的来源广和杂,只要跟着量的改变而改变生态结构,调整种群比例关系,同时附加一些截污化工、生物化学手段进行淤泥催化、分解即可。
(4)治理周期短。第一年为水质紧急沼理期,当年即可初见成效,第二年为水质恢复期,第三年为水质恢复稳定期,第五年进入自然生态净化期。
下面用实例进一步说明本发明。
实例一某湖泊水面200亩,水体富营养化程度大于或等于国家环保部门规定的五类水标准,湖中只适宜耐肥性食藻鱼类生存,其他耐肥性差的鱼类难以存活或生长。
本例以净水为本的原则,以藻类为主,其他鱼类为辅,发展食物链式的水产渔业。放养白鲢鱼、鳙鱼、鲮鱼、鲻鱼等,也可放养水蚤,这类鱼除了大江河外,很难自身繁殖,市场以济价值不高,所以还必须控制捕捞,保持密度,否则将还人为破坏平衡。
放养密度以各种鱼类的总合计算,其中小鱼虾不计。因各地水质富营养程度不同,一般每亩水面50-3000尾,同时密度和水的清澈度要求有关,水清,密度小,水浊密度大,可先密养,当鱼苗成长起来大约一年后,可酌情捕捞,若鱼群出现跑马病,则意味养鱼群因饥饿缺乏饵料所引起,就可开始计划性捕捞,此时水中积蓄的富养物已消耗的差不多了,当水的清澈度达到各地自身要求时,即可停止这里特别要指出的是,这些食藻草鱼类过去和现在在很多湖泊和水库都还有人放养,但放养密度很低,而且是以经济鱼类为主,食藻鱼类为辅,一般,食藻鱼类的密度每亩不足20尾,若达20尾,每亩食藻鱼类的年单产即可达30Kg。由于人们没有注意到这些鱼类能贫化富营养物的作用,所以就没有人专门以贫化富营养物为目的的水产养殖,这就是湖泊水质富营化难以治理的原因。
放养鱼苗的同时,大力培殖水生植物,如上文提到的芦苇、茭白等,并在浅水区营造如柳树等水中森林,让树冠暴露水面上,若根扎不稳的树可打桩固定,防止倒伏。此项技术适用于所有能在水中生长的树,此举既能美化环境,又能达到净化水质的目的。湖泊堤岸种植常绿植物的森林绿化带,如榕树、水杉和柳树等。
通过上述步骤,二年后生态即可发展起来,水体质量达到环保三类水的标准以上,氮和磷的指标得到全面贫化,其中氮从原来的15PPM降到3PPM以下。水的溶氧量从原来的1PPM以下,提升到4PPM以上,此时可供捕捞的鱼类每亩可达50-200Kg。
实例二某城市的污水排放量是5万吨,已投资3000万元建二级污水厂,城市污水经此工程处理后才达环保二级污水排放标准,年营运费用需300万元,生物耗氧量只能完成70%。
若采用本发明的的方法,只需原投资的30%,即900万左右,修建生态沟堰,用沉淀和混凝技术,投入氧化剂,如高锰酸钾,三氯化铁、二氧化锰和三氧化铁,还有无机及有机混凝剂,如铁盐、铝盐、和柔酸等进行增氧、生物转化、生物吸附吸收。同时沟内种植芦苇、茭白、杨柳等水生植物,沟堤上种植常绿树。沟内还放养胡子鲶、泥鳅等耐肥性水生动物。如有条件可进行分流灌溉。
经此得理,该城市的污水排放可达污水厂的二级排放标准。生物耗氧量从30PPM降至10PPM以下,超过污水厂的二级排放标准,运转费用却只有二级污水厂的30%。

Claims (9)

1,一种湖泊水质富营养化的生物链治理法,其特征是:(1)利用水生植物吸收吸附或消耗水中富营养物;(2)利用水生动物吃掉浮游植物以及以富营养物为食的浮游动物;(3)放养食草鱼类吃掉丰盛水草。
2,按权利要求1所述的湖泊水质富营养化的生物链治理法,其特征是水生植物可以是芦苇、茭白、柳树等,若水中种树扎根不稳,可打桩固定,湖堤种植经济林木。
3,按权利要求1所述的湖泊水质富营养化的生物链治理法,其特征是水生动物以食藻鱼类为主,如白鲢、鳙鱼、鲮鱼和鲻鱼等。
4,按权利要求1所述的湖泊水质富营养化的生物链治理法,其特征是平衡丰盛水草的食草鱼类以草鱼为主。
5,按权利要求1所述的湖泊水质富营养化的生物链治理法,其特征是对流入湖泊的生活污水或污水处理厂排放的二级处理水,让其先流入一个缓流汇流沟堰,可以在沟中培植水生植物,如水芋、芦苇、茭白或/和柳树等,沟堤种植经济林木。
6,按权利要求1所述的湖泊水质富营养化的生物链治理法,其特征是缓流汇流沟段可修建沉淀处理池,进行浮渣、泥砂和凝絮处理。
7,按权利要求1所述的湖泊水质富营养化的生物链治理法,其特征是沉淀池入口前进行PH值调整同时施放混凝剂和氧化剂,如铁盐铝盐、柔酸和高锰酸钾、二氧化锰和三氧化二铁等。
8,按权利要求1所述的湖泊水质富营养化的生物链治理法,其特征是在沉淀池水面上培植可去油污,吸收诸如砷、汞、镉、铅等有毒金属并大量吸收富营养物的浮水水生植物,如风蓝眼。
9,按权利要求1所述的湖泊水质富营养化的生物链治理法,其特征是冬天给风蓝眼搭温棚越冬,平时逐步将其当垃圾清除。
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