景观水体生态修复技术现状【文献综述】

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毕业设计文献综述海洋科学景观水体生态修复技术现状[摘要]本文对目前景观水体生态修复的各种方法进行总结和整理，分析各种方法的利弊，并提出利用附着基材料进行生态修复的可能性及意义。[关键词]附着基材料生态修复景观水体引言近年来，城市建设越来越多的应用了景观池塘、景观水池和人工湖泊等等，这些被建设在公园、小区、城市绿地等等地方。但是，城市的景观水体都差不多是半封闭的，或者是全封闭的。水质保持困难，水量平衡受限等等难题接踵而来，水质经常受到水体富营养化的威胁，而且治理困难。不林东的景观水体，简册的指标主要有COD、、TP、BOD5、TN等污染物的含量及藻类等的生长，我们需要保持水体的干净、清澈。现在国际上采取的一些措施，主要有以下几种：（1）物理方法，机械除藻、疏挖底泥、引水冲淤等；（2）化学方法，如加入化学药剂杀藻、加入石灰脱氮、加入铁盐促进磷的沉淀等；（3）生物-生态方法，主要指投加微生物制剂抑藻、构建水生植被、放养控藻型生物及物理生态工程。常见工艺有人工浮床技术，网箱养草技术，生物操纵技术，生物滤沟技术以及近年来发展起来的“活机器”污水处理系统等。1.1人工浮床技术(人工浮岛)　人工浮床又被称为人工浮岛，人工浮床的主要作用是通过植物对富营养化水体中营养物质和其他污染物的吸收，然后最终通过收获植物的形式，除去手中的富营养物质和其他污染物等[1]。在人工浮床技术中，植物的选择显得非常的重要。景观水体富营养化运用人工浮床技术能得到很大的修复改善作用，是水体得到净化，还可以直接或间接的使部分水生植物得到恢复。人工浮岛植物是长在水的表面上的，所以对于水体透明度较低和较陡岸深水的影响可以避免，而且对营养盐的消除和消减波浪都起到一定的作用。人工浮岛的建造和护理都比较方便，在浮岛建好以后，植物也可以生长很快，马上就形成了靓丽的美景。因此，人工浮床的技术应用于景观水体的治理较为广泛。 1.2　网箱养草技术(种植沉水植物)网箱养草技术(种植沉水植物)是指将盛水植物种在类似用网箱来养鱼的那种网箱中，而不是种在蓄水湖泊或者河流的底泥里。沉水植物只要生活在睡比较浅的湖泊江湖中，主要空间范围是水和底质，连接了水体的量大营养仓库。沉睡植物是水生生态系统的初级生产者之一，可以调节物质的循环的速度，使水体多样性增加，藻类得到控制，水体的稳定性提高，最终是水质变好，到现在，人们越来越重视这种方法的利用与其科学性[6]。沉水植物可以消除水中的氮、磷等等营养元素，缓解水体富营养化；沉水植物可以进行光合作用，然后产生大量的O2，是水中保持充足的溶解氧；沉水植物对水体中的藻类也有一定的作用，它可以一直藻类的过度增长，所以，网箱养草技术在处理景观水体的应用前景广阔。1.3生物操纵技术生物操纵是控制淡水生态系统富营养化中藻类大量繁殖。最常用的方法，是通过减少围隔鱼类和引进食鱼鱼类来来提高草食动物的数量。该方法最初用于牧场，以减少对浮游动物的压力，从而增加对浮游植物的放牧压力，提高水体透明度，促进水生植物的生长[2]。自从在1975年提出创新的方法和处理过程有了更进一步的理解，生物调控措施备受关注。在采用生物操纵技术后，景观水体中的浮游生物和水体等都有比较好的改善效果，水变得清澈透明，透明度大大提高[3]，浮游植物的数量和总磷的浓度都有很大程度的降低，确实是一种很有发展前景的技术[4-5]。在我们的实际生活运用中，生物操纵的运行难度比较大，因为中间的条件不好控制，生物之间的机制，还有病毒之间的影响很容易使水质又变回优势种为藻类的较污浊的水质状态。1.4人工湿地人工湿地是对天然湿地净化功能的强化，它是利用基质-水生植物-微生物复合生态系统进行化学、物理和生物的协同净化，通过过滤、吸附、沉淀、植物吸收和微生物分解来实现对营养盐和有机物的去除的。人工湿地所需要的治理面积比较大，中间的填料选择有很大科学依据，容易堵塞，在景观水体的治理中，不是很实用，所以人工湿地运用于景观水体的治理中还是具有一定的局限性。1.5生态型混凝土技术 生态型混凝土技术是一种可以和动物、植物等等的生物一起生存的混凝土。如果按照用途来分，可以分为海洋生物相容型生态混凝土、植物相容型生态混凝土、净化水质用混凝土以及淡水生物相容型生态混凝土等。传统型混凝土上护坡植物不能良好生长，而生态型混凝土中没有这个缺点，连续的多孔质使植物更容易生长，微生物更容易附着，有比较好的修复效果，是和景观水体的治理[7]。1.6其他生物净化技术渗流式生物床技术，曝气与生物膜联合净化技术，生物滤沟技术。　1.7结论加入化学试剂的方法，可以再比较短的时间内有良好的净水效果，可以做应急处理，但是对水生生态系统的影响较大，同时增加了水体对其他污染物得净化能力；传统的物理方法时间长，还消耗力气，并且处理效果一般，不能治根治本。相比之下，生物生态修复具有更加好的效果和应用前景，生物生态修复不仅处理效果相对较好，修复成本相对较少，耗能较低，有些还不需要消耗，需要的微生物来源比较广泛，繁殖也很快等等优点，还能在适当的条件下，对他们进行筛选，方向性驯化、培养、这样就能降解不同种类的有机物质了[8]。目前仅对景观水处理的几种生态技术分别进行了单独研究，但是景观水体的生态环境状况复杂多变，往往不是单一这一技术可以达到理想效果的，因而在工程实施中需要对实际情况充分掌握，以便于进行优化、组合，才能获得满意的处理效果。 参考文献[1]JuliaA·Cherry,LauraGough·Temporaryfloatingislandformationmaintainswetlandplantspeciesrichness:Theroleoftheseedbank[J]·Aquaticbotany,2006,85:29-36·[2]刘春光,邱金泉,王雯,等·富营养化湖泊治理中的生物操纵理论[J]·农业环境科学学报,2004,23(1):198-201·[3]PeterKasprzak,RainerKosche,lLotharKrienitzetal·Reductionofnutrientloading,planktivoreremovalandpiscivorestockingastoolsinwaterqualitymanagement:TheFeldbergerHausseebioma-nipulationproject[J]·Limnologica,2003,(33):190-204·[4]ZerenGurkan,JingjieZhang,SvenErikJorgensen·DevelopmentofastructurallydynamicmodelforforecastingtheeffectsofrestorationofLakeFure,Denmark[J]·EcologicalModelling,2006,197:89-102·[5]MasakiSagehash,iAkiyoshiSakoda,MotoyukiSuzuki·Apredic-tivemodeloflong-termstabilityafterbiomanipulationofshallowlakes[J]·Wat·Res·,2000,34(16):4014-4028·[6]赵海超,王圣瑞,金相灿,等·不同形态磷对黑藻生长和生理特性的影响[J]·应用与环境生物学报,2006,12(3):342-347·[7]张训江，王三反，马俊等·富营养化景观水体—生态修复技术[J]·大众科技，2010，126（2）·[8]刘书宇，景观水体富营养化模拟与生态修复技术研究[J]哈尔滨工业大学，2007·