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毕业论文退化湖泊生态系统的修复研究以东平湖为例课件.doc

上传人:微传9988 文档编号:2162323 上传时间:2018-09-02 格式:DOC 页数:17 大小:112KB
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1、聊城大学本科毕业论文(设计)目 录前言 -11 湖泊生态系统退化及原因分析 -11.1 生态系统退化的概念 -11.2 我国湖泊生态系统退化现状及原因 -22 湖泊生态修复的研究进展 -22.1 湖泊生态修复的原理 -22.2 湖泊生态修复的研究进展 -33 东平湖生态系统现状及退化特征 -63.1 东平湖概况 -63.2 东平湖生态系统退化特征及成因 -64 东平湖生态系统修复措施 -84.1 外源性营养物质的控制措施 -84.2 内源性营养物质的控制措施 -95 结论 -11参考文献 -12致 谢 -14聊城大学本科毕业论文(设计)摘 要本文分析了我国湖泊生态系统退化现状及原因,详述了当前

2、湖泊生态修复研究进展,以东平湖为例,详细阐述了退化湖泊生态修复的控制措施。 关键词:生态系统退化,生态修复,东平湖聊城大学本科毕业论文(设计)AbstractAquatic ecosystem restoration is a wide-used term at present, and it has gradually aroused the attention of the public and the government due to serious environmental problem of lake in China. The present condition and th

3、e decreasing course of the ecological system of lake in our country are analyzed in this paper. In the meantime, combining the research development of the lakes ecological restoration, we elaborate the concrete measures of ecosystem restoration of lakes in the case of Dong ping lake.Key words: the d

4、egradation of ecosystem; ecosystem restoration; Dong ping lake聊城大学本科毕业论文(设计)1退化湖泊生态系统的修复研究以东平湖为例前言我国是一个多湖泊的国家,全国湖泊共 2759 个,总面积达 91019 km2,占国土面积 0.95%。其中约三分之一为淡水湖泊,主要分布在东部沿海与长江中下游地区,占全国淡水湖泊总数的 60%,且绝大多数为浅水湖泊。由于这些湖泊地处东南沿海与长江中下游地区,人口稠密、经济发达,加上近年来欠适宜的人类生活方式,极大地改变了自然湖泊生源要素的循环规律,这些湖泊中多数已经富营养化或正在富营养化中。湖泊生态

5、系统结构与功能退化,蓝藻水华频繁爆发,水质性缺水日趋严重,并造成巨大经济损失。本文以东平湖为例,分析了湖泊污染现状及成因,并从理论上进一步阐明了退化湖泊生态系统的修复措施。1 湖泊生态系统退化及原因分析1.1 生态系统退化的概念系统退化是指生态系统从一个稳定状态演替到脆弱的不稳定的退化状态,在这一过程中,生态系统在系统组成、结构、能量和物质循环总量与效率、生物多样性等方面均会发生质的变化。正常的生态系统是生物群落与自然环境取得平衡的自我维持系统,各种组分按照一定规律发展变化并在某一平衡位置做一定范围的波动,从而达到一种动态平衡状态。但是,生态系统的结构和功能也可以在一定的时空背景下,在自然干扰

6、或人为干扰或二者的共同作用下发生位移,导致生态要素和生态系统整体发生不利于生物和人类生存的量变和质变,生态系统的结构和功能发生与其原有的平衡状态或进化方向相反的位移,位移的结果打破了原有生态系统的平衡状态,使系统的结构和功能发生变化并形成障碍,造成破坏性聊城大学本科毕业论文(设计)2波动或恶性循环;具体表现在生态系统的基本结构和固有功能的破坏或丧失、生物多样性下降、稳定和抗逆力减弱、系统生产力下降,也就是系统提供生态系统服务能力下降或丧失 1,即生态系统退化。湖泊中营养盐输入的增加,导致浮游植物的异常增殖,甚至出现水华,水体透明度下降,生物多样性减少,生态系统的结构与功能严重退化 2,湖泊生态

7、系统退化。1.2 我国湖泊生态系统退化现状及原因排入水体的污染物质一旦超过了水体的自净能力,使水体恶化,达到了影响水体原有用途的程度,这时可以说水被污染了。有机污染和富营养是水体污染的主要途径,其中湖泊富营养化是当今世界面临的主要水污染问题之一.我国湖泊众多,类型多样,分布不均衡,以浅水、小型、老年消亡期为主,营养化特征系浮游植物响应型为主,水污染源主要是富营养化和有机污染。湖泊与人类生活息息相关,受到了人类活动的影响,特别是在东部人口稠密区,湖泊所受的污染越来越严重。在我国 131 个主要湖泊和 39 个大中型水库中,富营养程度的湖泊有 67 个,占湖泊总数的 51.3%。已达富营养程度的水

8、库有 12 座,占调查水库总数的 30%。据水利部水文局公布的调查报告 3,2003 年对 52 个湖泊进行水质评价,水质符合和优于三类的湖泊有 21 个,5 个湖泊部分水体受到污染,26 个湖泊水污染严重,中营养状态和富营养状态湖泊各占 50%,几乎看不到贫营养湖泊。在我国东部地区,湖泊生态系统退化现象非常严重。中国湖泊的生态环境状况普遍存在着七大问题:泥沙淤积、水面退缩、沼泽化、盐化、富营养化、酸化和由此引起的生态环境恶化和资源退缩。其中富营养化已成为湖泊环境污染的一大重点。2.湖泊生态修复的研究进展2.1 湖泊生态修复的原理由于生态系统结构决定其功能,因此湖泊生态修复是在现有生态系统基础

9、上,通过对外部生态环境胁迫的减压措施,修复部分受损的生态系统结构及其功能,湖泊生态修复中经常遇到的相关术语有“修复” “恢复” “重建”等。其中“恢复”通常是指在群落和生态系统层次上,对生态系统的结构原貌或其原有生态功能的再现;“重建”则指在已经不可能或不需要再现生态系统原始结构的情况下,所聊城大学本科毕业论文(设计)3重新构建的一个不完全等同于过去的甚至是全新的生态系统;显然,上述 3 种表述对于湖泊生态修复的程度是不同的 3。水生态系统修复是指通过一系列的措施将已经退化的水生态系统恢复或修复到其原有水平,使水生态系统具有更高的生态忍受性。水生生态系统修复的最终目的是通过一系列措施创造一个自

10、然的、可以自我调节的、能长期自我维持的、稳定的状态水平。一般是通过人工干预的方式,包括重建干扰前的物理环境条件、调节水环境的化学条件、减轻生态系统的环境压力(减少营养盐或污染物的负荷)、原位处理(采取生物修复或生物调控的措施) ,包括重新引进已经消失的土著动物、植物区系、尽可能的保护水生生态系统中尚未退化的组成部分等。这里非常强调通过减缓外部环境变化的能力和自我修复的能力。生态修复的目的是再现一个自然的,能自我调节的生态系统,使其与所在的生态景观形成一个完整的统一体。但要讲一个受损的生态系统结构与功能恢复到受损前的水平是一项艰巨、困难和漫长的工作。从一定意义上讲,修复又可定义为使受损的生态系统

11、结构与功能最大限度地接近受损前的水平。针对具体的生态系统,找出目前环境条件的限制性因素,根据生态工程学原理,对系统实施种群组建或重建,恢复其原有的生物多样性,使其达到自我具备自我维持与自我调节的能力。因此,要从生态、社会需求出发,实现生态修复所期望达到的生态-社会-经济效益,恢复能达到上述效益的生态系统结构和功能;通过对系统物理、化学、生物甚至社会文化要素的控制,带动生态系统的恢复,达到自我维持的状态 4。2.2 湖泊生态修复的研究进展2.2.1 利用组建水生高等植物群落修复湖泊生态系统大型水生植物对湖泊外源营养物质的吸收净化作用和内源营养物质的净化克藻效应等。在发生逆向演替的水生生态系统中施

12、加一定的人为影响, 有目的地引种优良水草品种, 促进退化水体生态系统中水生植被的恢复, 实现水体生态系统的良性循环。如单独利用凤眼莲吸收氮、磷并能够净化水体中的其他污染物。实验测得凤眼莲每年每平方米可去除 BOD542.82kg 、氮 9.92 kg 、磷 2. 94kg 。其他研究的植物还有香蒲、浮萍等 5。1992 1993 年在富营养湖泊五里湖中开展了常绿型水生植被组建实验, 在面积为 200km2 的半封闭式围隔区中,选用耐寒植物伊乐藻、范草、沉水植物和喜温植物菱及凤眼莲组建成了常绿型人工水生植聊城大学本科毕业论文(设计)4被,形成了生长期和净化功能的季节性交替互补。这种常绿型人工水生

13、植被不仅使实验区内常年保持较好的水质,而且对外来污染冲击有很强的缓和能力 6。2.2.2利用重建水生高等植物群落修复湖泊生态系统它是使水体原有的已被破坏的植物重新恢复起来, 达到控制水质的目的, 这更具生态安全性。武汉东湖水生植被恢复实验、五里湖生态重建及北京什刹海生态修复试验工程中选种优良植物可优化植被结构, 加速植被恢复进程. 如莲、芦苇、菱和选择型的沉水植物苦草、范草、眼子菜、狐尾藻、金鱼藻等。通过对水生植物恢复的物种选择和群落配置分析,,考虑选择恢复的物种与群落配置是很复杂的问题,它受到具体生境中众多生态因子的影响,对水生植物恢复机理的研究还需进一步深入水净化和小型富营养化水体的生态恢

14、复等 7。2.2.3利用浮床陆生植物修复湖泊生态系统利用浮床陆生植物是利用陆生生物根系的吸收、降解、富集营养盐净化水质。例如利用浮床水稻对富营养化水体中氮、磷的去除。宋祥普等以人工模拟水池为实验场,水深为 1.4m ,水池的 TN 为 2.084mg /L 。观察水稻对水体的净化效果。结果显示在水面浮床覆盖率分别为 20%,40%,60%条件下,通过水稻自分雍期至成熟期历时 84d 的处理,对全池 TN 的去除率分别为 29.0%,49.8%,58.7%,对TP 去除率分别达到 32.1%,42.0%,49.1% 8。据报道被制成浮床的大榕草、香根草、水芹、多花黑麦草等去除水体氮磷和抑藻均有明

15、显作用 9。这种方法不会造成二次污染,具有易管理、有价值、可回收的优点。2.2.4以藻控藻和藻类生物资源化利用技术林秋奇报道了利用水网藻治理水体可行性研究 10。陈汉辉在水源水质净化方面也进行了类似的研究工作。阐明了以水网藻为代表的较大型藻生长状况与富营养化水体中氮、磷形态及其含量之间的关系。指示了利用水网藻对富营养化水体净化潜力 11,但水体中其它藻类的存在,如微囊藻等微藻的存在及其数量的变化都会影响水网藻对氮磷的利用能力。由于浮游植物是初级生产力的主体,与其它水生高等植物相比,藻类最适宜在富营养化水环境中生长所以此方法有较好的前景。但也要注意及时把过剩的藻类生物量进行人工回收,注意其它藻类

16、存在及其数量对它的影响等因素。王立刚利用引进的海藻提取物 EClean 生物工程技术对富营养化地表水北京动物园进行处理试验,结果表明:有效降低了水体的浊度、COD 和 BOD,水体脱氮降磷明显,藻类细胞密度下降,水体富营养化得到控制,聊城大学本科毕业论文(设计)5减轻了“水华”藻类的危害 12。另外,藻类生物化学资源综合利用,藻类中 类胡萝卜素是一种广泛存在与光合生物中脂溶性捕光色素,其具有氧化增强机体免疫力、抗突变、抗肿瘤、可转化维生素 A 多的功能。朱荣丽通过藻类提取藻类叶绿素、蛋白质、多酚化合物、生物碱、不饱和脂肪酸等都已用于开发功能性食品、肥料、医药产品及生物制品等 13。2.2.5利

17、用水生高等植物的提取物控制技术人们发现大麦秆好氧降解产物是效果较好的广谱杀藻剂。主要通过释放毒藻素与激发食藻生物繁殖来灭藻,对蓝藻、绿藻能在保持细胞形态下杀死细胞, 对复杂大型高等植物抑制很小。吴小平发现发酵稻草及其发酵液对鱼腥藻和念珠藻的生长具有显著地抑制效果 14。这些提取物都有靶目标,不同植物提取物的靶目标是不同的, 同一靶目标在不同生长阶段、不同的共存生物、不同环境条件下对该种提取物反应也不同,并且施用多少剂量,怎么施用,提取物在环境中代谢途径, 对靶生物致毒效应都需要进一步研究。 所以现阶段这方面的技术仍处于实验研究阶段。2.2.6利用微生物或微生物促生液实施主要有原位修复技术、异位

18、修复技术和原位异位联合修复技术。生物修复中可利用的生物包括微生物(细菌、真菌)、原生动物和高等动/ 植物等多种生物, 其中微生物对水体中污染物的降解起主要作用, 针对受污染河流、湖泊等大型水体的特点和治理技术工程实施的可行性, 采用原位修复技术则更具经济和技术合理性。 曾宇等对成都府南河某些河段进行光合细菌处理后,水中 COD 的去除率可达 62.3% 77.1%,特别是使用高活性包埋载体将光合细菌包埋固定后,可增强水体的修复效果 15。目前考虑安全问题基因工程菌还没有广泛应用。现在一种是补充污染物高效降解微生物光合细菌、硝化细菌等。黄民生在苏州河支流生物修复实验中效果良好。另一种是用促生液中

19、含有的促进微生物生长、解毒及污染物降解的有机酸、营养物质、缓冲剂的组分,促进土著微生物的繁殖和生长,增强微生物降解污染物的能力。1999 年华东师范大学等对上澳塘水体进行生物修复实验,结果表明该促生液可使水体中微生物由厌氧向好氧演替,生物由低等向高等演替,水体中生物多样性增加,使污染水体向良性生态系统转化,从而促进水体中污染物的降解,并有助于富氧和达到有效消除水体黑臭的作用 16。2.2.7食藻类鱼类或浮游动物聊城大学本科毕业论文(设计)6投放食藻鱼类即生物操纵技术或浮游动物来控制藻类。生物操纵主要是通过放养维、鳙鱼类,吞食各类水燕。如 2000 年和 2001 年春季,集湖市曾分别向湖区投放

20、了一定量的各种食藻鱼。夏季,投放区域藻类对湖水的污染程度明显减轻, 湖水水质得到了较好改善。陈鸣钊等根据生态系统食物链网原理,想出采用浮游动物来控制藻类。采用大量培养轮虫吃掉藻类并结合浮游生物滤清器使用,以达到灭藻的目的。优点是无污染, 有经济价值 17。这种技术无污染易操作。适合一些小湖泊的生态系统修复。3 东平湖生态系统现状及退化特征3.1 东平湖概况东平湖位于山东省东平县境内,是山东省第二大淡水湖泊。它西北临黄河,东北靠平阴,东南接汶上,西南以梁山为界,位于东经 1155711650和北纬35403607之间,总面积 627km2 ,其中老湖 (一级湖) 209km 2 ,新湖(二级湖)

21、418km2 。设计蓄洪水位为 46m ,相应库容 39.79 亿 m3。东平湖有着极其重要的地理位置,它既是黄河下游最大的分洪区,与京杭大运河相接,南水北调东线的主要调节湖;泰山相望,名胜古迹较多,我国重要的旅游胜地;最近山东省正进行西水东调规划,从东平湖调水以满足山东省中、东部地区工、农业用水的需求;东平湖又是山东省重要的淡水水产基地,因此,东平湖担负着防洪、供水、养殖、旅游等重要任务,对山东省国民经济的发展和人民生活、健康水平的提高起着重要的作用 18。3.2 东平湖生态系统退化特征及成因3.2.1 东平湖水污染现状及其分析目前东平湖存在的生态环境问题之一是湖水污染。造成东平湖湖泊污染的

22、原因与湖区大量工业和生活污水的排入有直接关系。大汶河作为东平湖的唯一入湖水源,汇集了流域内各类工业废水和生活污水进入东平湖(表 1) 。从表 1 中可知,1998 年从大汶河排入东平湖的污水量比 1992 年多了近 1 倍,特别是生活污水更是急剧增长, 造成了入湖水质的急剧恶化;1999 年污水量又比 1998 年多了9000 多万 t,其中工业废水量猛多 10000 多万 t,使东平湖水质急剧恶化;2000年大汶河排入东平湖的污水量达到了近 4 亿 t,由于流域城市污水处理设施的建聊城大学本科毕业论文(设计)7立,生活污水量有所下降,工业污水量猛增到了 33782.9 万 t,使东平湖水严重

23、污染。表 1 大汶河不同年份排入东平湖的污水量 19 万 t污水总量 工业污水 生活污水1992 10 554.8 8 303.3 224.51998 20 932.0 10 620.0 10 312.01999 30 000.0 20 880.0 9 120.02000 39 970.8 3 3782.9 6 187.93.2.2东平湖水富营养化程度及其成因东平湖的主要补给水源来自上游大汶河流域。大汶河发源于泰莱山区,流经莱芜市和泰安市,总流域面积 9069km2 ,年平均径流量 21.32 亿 m3,主要接纳上游莱芜市、新泰市、泰山区、岱岳区绝大部分废水。20002008 年 9 年间对东

24、平湖水质 pH、溶解氧、高锰酸盐指数、COD、BOD、氨氮、挥发酚、氰化物、氟化物、砷、汞、铜、锌、铅、镉、石油类、总氮、总磷、透明度等 20 多项指标进行了监测;自 2004 年起,为摸清东平湖水质的富营养化程度 ,增加了水质叶绿素 a的监测。监测结果表明,东平湖水质主要污染指标是 COD、高锰酸盐指数、总氮和总磷,属有机污染,COD 年均值在 24 35mg/ L ,最高值出现在 2003 年, 地表水环境质量标准( GB3838 - 2002)中类标准 0.75 倍;锰酸盐指数年均值在 3.4 7.4mg/ L,出现在 2003 年,超类标准 0.23 倍;氮年均值在 1.58 5.77

25、mg/ L ,高值出现在 2004 年,超类标准 1.88 倍;磷年均值在 0.027 0.059mg/ L,最大值出现在 2003 年,类标准 0.18 倍;叶绿素 a 三年均值 1.32-22.57mg/ m3;最不利值出现在 2008 年。东平湖水质有毒化合物和重金属含量较低,历年来未出现超标现象。20002007 年东平湖主要水质指标年均值见表 220 。表 2 2000-2007 年东平湖主要水质指标年均值表主要水质指标年份 COD(/L)高锰酸盐指数(/L)总氮(/L)总磷(/L)叶绿素a(/m3)水质类别(不考虑总氮、总磷)水质类别(考虑总氮、总磷)2000 32 6.3 1.5

26、9 0.050 2001 35 5.7 1.93 0.050 2002 32 4.6 1.58 0.049 2003 35 7.4 2.54 0.059 劣聊城大学本科毕业论文(设计)82004 27 4.6 5.77 0.049 1.32 劣2005 30 3.4 3.14 0.040 1.33 劣2006 31 3.8 2.38 0.028 1.47 劣2007 32 3.4 2.28 0.027 2.22 劣2008 24 3.5 2.80 0.068 22.57 劣根据湖泊(水库) 富营养化评价方法及分级技术规定,对东平湖水质的富营养化程度进行评价和分级:TLI() 50 富营养507

27、0 重度富营养且在同一营养状态下,指数值越高,其营养程度越重。由 2004 2008 年东平湖水质叶绿素 a 、总磷、总氮、透明度和高锰酸盐指数,5 项富营养化指标的监测结果表明,20042007 年东平湖水质的富营养化综合指数在 46.1 49.8 之间,处于中营养状态;2008 年富营养化程度有所加剧,综合指数为 56.0 ,处于轻度富营养状态。 2004 2008 年东平湖富营养化状况见表 3。表3 2004-2008年东平湖富营养化状况表富营养化综合指数年份1 月 2 月 3 月 4 月 5 月 6 月 7 月 8 月 9 月 10 月 11 月 12 月 年均值富营养化程度2004

28、冰冻 冰冻 45.7 48.3 48.3 51.2 47.6 48.9 52.6 54.4 51.5 49.4 49.8 中营养2005 47.2 冰冻 49.9 50.0 50.0 46.6 47.2 41.4 50.9 48.5 50.2 46.7 48.1 中营养2006 42.5 冰冻 49.1 44.3 48.2 48.2 43 49.5 49.9 48.6 43.8 50.6 46.1 中营养2007 冰冻 45.0 46.2 46.8 46.7 46.7 51.7 52.9 49.1 51.2 49.8 51.0 48.5 中营养2008 53.7 54.1 51.9 44.4

29、62.8 62.8 54 59.0 61.4 58.2 58.7 56.6 56.0 轻度富营养4.东平湖生态系统修复措施聊城大学本科毕业论文(设计)94.1 外源性营养物质的控制措施4.1.1 点源的控制在点源上,实施污染物总量控制,建立区域循环经济模式、企业清洁生产的过程控制技术体系和高效、低耗的末端治理技术,分析重点行业氮磷削减的潜力、技术途径和对东平湖水环境的影响效应;加快工业点源治理项目的实施和列入国家南水北调控制单元治污计划的稻屯洼氧化塘工程建设;环保部门要加大对工业企业的监管力度,确保其达标排放,削减入湖污染物和营养物质。4.1.2面源的控制在面源上,建立东平湖营养物质削减的环保

30、基础设施建设新模式,利用经济、行政等手段限制源头化肥、农药的过量使用,鼓励使用生物农药,禁止使用高毒、高残留农药,积极引导农民使用有机肥和科学施肥,减少化肥、农药施用量;减少东平湖流域农田径流污水流失、水土流失与肥料流失以及畜禽粪尿、秸秆废渣、乡镇企业排污,合理利用畜禽粪尿,减少面源的氮磷污染负荷,严格控制流入湖泊水体中的营养物质氮、磷的负荷量。4.1.3 生活源的控制在生活源上,制定城市污水处理厂的营养物质削减控制策略,提出简易有效的村落雨污分流、污水生态截留净化、营养物循环利用的控制措施,提高大汶河沿岸 7 座污水处理厂的污水处理效率,完善管网、除磷脱氮、中水回用等配套设施,切实发挥污水处

31、理厂的治污减污作用。4.2 内源性营养物质的控制措施4.2.1工程性措施工程性措施主要包括引水稀释、底泥清淤和底泥覆盖。首先引水稀释是指通过工程手段引水稀释受污染水体,短时间内降低水体的污染负荷,完善水生动物、水生植物的生存环境,提高湖体的自净能力。加拿大Bufflo Pound 湖通过引水稀释,湖中优势菌种由绿藻转化为大型水生植物,大大改善了湖体的水质。但引水稀释导致交换水体的生态体系发生变化,也会产生一定的负面影响。第二,底泥清淤。由于常年自然沉积,湖泊底部聚积了大量淤泥,富含可观的营养盐类,其释放也可能形成湖泊富养化和水华暴发。将底泥从湖体中移出,聊城大学本科毕业论文(设计)10是减少内

32、源的直接有效措施。在工程施工时,要密闭机械工作面,对淤泥要安全处置,防止二次污染。但湖泊清淤的成功范例还鲜有报道,目前日本等发达国家,对是否清淤及清淤厚度正进行细致而周密的论证。第三,底泥覆盖是指通过在底泥表面敷设浸透性小的塑料膜或卵石,消减波浪扰动时的底泥翻滚,有效抑制底泥营养盐的释放,提高湖水透明度,促进了沉水植物的生长。美国 Eola 湖用卵石覆盖湖底,大大改善了湖水的透明度,同时还防止了硫化氢气体的产生。但若大面积敷设不透水材料,则会严重影响湖体固有的生态环境,目前这方面的争议也比较大 21。4.2.2化学方法化学方法就是针对湖体的污染特征投加相应的化学药剂,强制去除污染物质。美国长湖

33、通过投加铝盐,使湖中磷由原来的 65g/ L 下降到 30g/ L,湖泊水质明显改善。该方法操作简单,但费用较高,易造成二次污染。4.2.3生物强化法生物强化法主要是通过运用深水曝气技术、水生植物修复技术、水生动物修复技术、生物膜技术以及生物浮床技术修复退化湖泊生态系统。首先,深水曝气技术。营养盐类的大量注入,致使藻类及浮游生物异常繁殖,水体溶解氧急速下降,在水与底泥的交界面甚至出现厌氧现象。在深水进行人工曝气,可有效改善这一状况。北京什刹海采用曝气充氧后,不仅提高了水体的溶解氧,还使得藻类的数量明显减少,水华程度大大减轻。第二,水生植物修复技术是指利用适合相应湖体环境的水生植物及其共生的微环

34、境,来去除水体中的污染物质。水生植物和浮游藻类在营养物质和水能的利用上是竞争者,它能有效抑制浮游藻类生长。人为创造一定的条件,构建适合水体特征的水生植物群落,能有效降低悬浮物浓度,提高水体透明度及溶解氧,为其他生物提供良好的生存环境,改善水生生态系统的生物多样性。但是水生植物有一定的生命周期,应适时适度收割调控,借以提高生物营养元素的输出,减少自然凋落腐烂分解引起的二次污染。第三,水生动物修复技术是在湖中放置适当的水生动物以去除水体中富余的营养物质。如蚌类可以滤食悬浮的藻类及有机碎屑,提高湖水的透明度;螺蛳摄食固着藻类,同时分泌促絮凝物质,使湖水变清;放养鲢、鳙则可以直接除藻。谢平等研究发现鲢

35、、鳙养殖密度的上升是导致东湖水华消失的根本原因,并提出聊城大学本科毕业论文(设计)11了通过放养食浮游生物的鲢、鳙来直接控制蓝藻水华。唐洪玉等通过长刺汊和鲢鱼对藻类牧食力的对比研究发现:单位重量的长刺汊比鲢鱼对藻的摄食效果好,而且长刺汊的生长繁殖速度也远远大于鲢鱼。但在实际应用中,应注重自然规律,选择合适的水生动物,使其能形成合理的生物链循环。第四,生物膜技术。以比表面积较大的天然材料或人工介质为载体,利用其表面形成的粘液状生物膜,对污染水体进行净化。载体上富集的大量微生物能有效拦截、吸附、降解污染物质。纪荣平等通过人工介质富集微生物,TN、TP 的去除率分别达到 22.1%、60.7% 22

36、。第五,生物浮床技术是通过人工构建生物浮床为水生植物、水生动物提供生存环境,按照自然界本身规律,消减水体中污染物质,从而达到净化水质的效果。太湖梅梁湾水源地水质改善项目的初步研究表明: 通过构建水芹、河蚬、人工介质三位一体的生物浮床,可有效净化水质,而且水体透明度大大改善,为沉水植物的恢复及物种多样性提供了重要条件。5.结语 目前发生退化的湖泊大部分位于我国东部平原经济发达地区。这些湖泊大多发育在大江大河的下游或三角洲地区,营养本底较高,一旦发生富营养化,治理的难度较大,治理的时间较长。修复水生植物和草型湖泊生态系统一度被认为是经济有效的途径。但是,生态修复必须以环境改善为前提。这些环境改善包

37、括控制污染负荷和输入,去除内源污染释放,在此基础上,再辅以水生植物种植和生态修复才能取得成效。以往的许多湖泊治理工作之所以没有取得理想的效果,是忽略了基础环境改善(或者说生境条件改善),盲目强调水生植物种植本身。实际上,生态系统的变化取决于环境条件的变化。要实现这样的改变,应该把工作重点放在改善环境条件上。对于富营养化湖泊而言,就是放在控源截污上。在对外源污染进行控制的条件下,对底泥内源污染进行有条件的处理,在此基础上,进行水生植物恢复和草型湖泊生态系统的培植,将有效稳定水质改善的效果。退化湖泊的修复仍然应该遵循先控源截污、后生态恢复的战略路线。聊城大学本科毕业论文(设计)12参考文献1 李洪

38、远,鞠美婷.生态恢复的原理与实践M .北京:化学工业出版社,2004.12:4-62 刘正文.湖泊生态系统恢复与水质改善J .中国水利,2006,17:40-433 秦伯强.湖泊生态恢复的基本原理与实现J .生态学报 ,2007,27(11):4848-48584 黎明,刘德启,沈颂东.国内富营养化湖泊生态修复技术研究进展J .水土保持研究,2007,14(5):374-3775 王海珍,陈德辉,王全喜,等.水生植被对富营养化湖泊生态恢复的作用J.自然杂志,2001,24(1):34-36 6 李文朝,等.富营养水体中常绿水生植被组建级及净化效果研究J.中国环境科学,1997,17(1):53

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