9章 污染湖泊的生物修复

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1、第九章污染湖泊的生物修复沿岸带湖敞水带泊深水带沿岸带是指靠近湖岸的浅水区，日光可以透射到水底，一般为水生高等植物所占据。沿岸带以外从水面到光有效透射深度，即补偿深度为止的水层区是敞水带，该深度处的光合作用正好与呼吸作用平衡，其光照强度通常为饱和光强度的1%。由于沿岸带和敞水带的下限都是以光有效透射深度为基准的，这两个区域常常合称为总透光层或光亮带。敞水带以下的区域是深水带。富营养化的微生物修复富营养化的水生植被修复富营养化的生物操纵修复底泥环境疏浚修复第一节富营养化的微生物修复富营养化湖泊的生物修复分为:强化土著微生物功能的

2、曝气修复添加外来微生物的投菌剂修复深水曝气修复深水曝气的目的:在不改变水体分层的状态下提高溶解氧浓度；改善冷水鱼类的生长环境和增加食物供给；改底泥界面厌氧环境为好氧条件，降低内源性磷的负荷。深水曝气方式:机械搅拌(深水抽取、处理和回灌),传质效率低,成本也较高注入纯氧,传质效率高,但易引起水层混合注入空气,包括全部提升和部分提升Q=O2Ahts*2*10-6Q–空气需要量O2–DO消耗速率Ah–水层面积ts–水体分层时间1.205*0.2深层曝气的设计深水曝气带来的具体影响:增加深层水的氧含量,一般可达7mg/L氨氮和硫化氢

3、等还原性气体得以降低深水高等动物例如冷水鱼类将会增加，底栖生物增加也增加鱼类食物供应。如:某湖泊在曝气后，鳟鱼重新出现，其胃内含有好氧条件下生长的浮游和底栖生物但要注意内源性磷的降低是可逆过程生物试剂添加有效微生物(effectivemicroorganisms，EMs)是由乳酸茵、酵母菌、放线菌、光合细菌等四大类80余种微生物组成的复合菌剂的统称。对于EMs，国内外学者颇有争议，甚至有相反结论的报道。李雪梅等在重度富营养化的人工湖(约1000m2)进行投加多糖EMs制剂试验，从投菌之日起经75d，湖水透明度从原来的0.09

4、m提高到0.48m，提高了433％水生植被修复包括人工强化自然修复与人工重建水生植被两条途径。前者是通过对湖泊环境的调控来促进湖泊水生植被的自然恢复。后者则是对已经失去自动恢复能力的湖泊，通过生态工程途径重建水生植被。重建水生植被要依据系统生念学和群落生态学理论，重新设计和建设全新的能够稳定生存的水生植被和以水生植被为核心的湖泊良性生态。第二节富营养化水体的水生植被修复水生植被修复的优化设计设计基础:由湖盆形态、底质条件和水文条件决定水生植被面积、类型和分布格局强烈的风浪扰功能决定水生植被的分布格局和面积水质和湖水透明度是决

5、定水生植物分布深度和面积的重要因素人类需求是决定水生植被类型、面积和分布格局的主导因素(1)调蓄型湖泊：以蓄洪、泄洪、灌溉为主要功能，吞吐量大，要求水流通畅。修复重点：忌讳淤积，不易大规模发展水生植被。(2)水源型湖泊：以城镇供水为主要功能，保护水质是恢复水生植被的主要目标。修复重点：应该尽可能地扩大水生植被的面积，并以沉水植被为主。(3)运动娱乐型湖泊：以水上运动、娱乐为主要功能，水生植被主要起美化环境的点缀作用。修复重点：水生植被恢复主要在沿岸带，应以观赏性湿生植物和挺水植物为主，辅以少量浮叶植物。(4)观光游览型湖泊：

6、以观光游览为主要功能，要求湖水清澈，自然景色优美。修复重点：水生植被选择既应满足水质保持的需求，也应考虑植物的景观效果。营养平衡和生态平衡原则营养平衡原则VRP=植被面积×初级生产力×磷含量×(收获率+水产品增产效率+沉积效应)VRP:水生植被在湖泊磷平衡中的综合效应不同湖泊初级生产力会有所差异,水产品增产效率和沉积效应变化更大优化设计:先锋物种的选择物种选择原则:适应性、本土性、强净化可操作确定植物种类群落配置通过人为设计，将欲恢复重建的水生植物群落，根据环境条件和群落特性按一定的比例在空间分布、时间分布方面进行安排。一般

7、来说，配置应以湖泊历史上存在过的某营养水平阶段下的植物群落的结构为模板，适当引入外来物种。水平空间配置分为生态型植物群落和经济型植物群落生态型群落，以水体污染治理、促进生态系统恢复为目标。建群物种选择：建群物种一般为耐污、生长快、繁殖能力强、环境效益好的物种。经济型群落，以推动流域经济发展，顺应地方需求为目的。建群物种选择：建群物种一般为经济价值较高、具一定社会经济效益的物种。配置时，污染严重时应以生态恢复为目标，污染较轻湖区，应同时考虑经济效益。垂直空间配置考虑不同生活型植物群落与不同沉水植物群落对水深的要求群落配置时从湖

8、岸边至湖心，随水深的加深，分别选用不同生活型或同一生活型不同生长型的水生植物，分别占据不同的生态空间水生植被修复的技术途径基本条件创建蓝绿藻风浪浅滩创建清除淤泥水深，控制在1m以内水质，透明度>2/5恢复水生植被的途径挺水植物可直接种植,深水区必须有1/3露出水面,茭草最大水深可达1米,但