高盐碱性人工湖泊水质的生物净化系统技术方案

本发明专利技术公开了高盐碱性人工湖泊水质的生物净化系统，包括浮游生物、底栖生物、滤食性鱼、肉食性鱼组成的生态食物链，以定期投放和人工捕捞方式调整生态食物链的稳定性，且通过生态食物链的自身净化力使人工湖泊逐渐转变为生态湖泊；通过投放鲢鱼、花骨鱼、河蚬和贻贝构建人工湖泊良好的食物链和生态系统，有效解决沿海人工湖泊水体中盐碱含量高、悬浮物浓度高、富营养化严重问题，同时为人工湖泊的综合利用如开展旅游、娱乐、休闲、城市开发等社会活动创造良好的生态环境，具有重要的经济效益和社会效益。

Biological purification system for water quality of high salt alkaline artificial lakes

The invention discloses a biological purification system for water quality of a high salinity and alkalinity artificial lake, which comprises an ecological food chain composed of plankton, benthos, filter-feeding fish and carnivorous fish, adjusts the stability of the ecological food chain by means of regular throwing and artificial fishing, and gradually makes an artificial lake by the self-purification power of the ecological food chain. It can effectively solve the problems of high salinity, high suspended solids concentration and eutrophication in artificial lakes along the coast, and provide comprehensive utilization of artificial lakes such as tourism, recreation and rest. Leisure, urban development and other social activities to create a good ecological environment, has important economic and social benefits.

【技术实现步骤摘要】
高盐碱性人工湖泊水质的生物净化系统
本专利技术属于生态修复和环境治理
，具体涉及高盐碱性人工湖泊水质的生物净化系统。
技术介绍
随着我国沿海地区经济发展，滩涂资源不断被开发利用，用于建设新的城区和开发区。而在建设过程中，从景观和水利角度出发，一般都设计了人工湖泊。由于海边滩涂开挖建成，因此人工湖泊的盐碱度普遍比较高，一般淡水湖泊生态治理技术难以得到应用，建成的人工湖泊容易出现富营养化的难题，影响城市景观。目前的湖泊治理技术有：(1)物理方法：人工打捞去除水体中的漂浮物、水生生物、过滤水体中悬浮物，利用太阳能的紫外线、电磁能等对水体中的藻类进行杀灭等；(2)化学方法：直接投加化学药剂杀灭水体中的藻类；投加化学药剂使水体中的悬浮物絮凝、沉淀；投加化学药剂去除水体中的某些成分等；(3)生态方法：种植水生植物，利用植物生长过程中的吸收作用，去除水体中的营养物等；(4)生物方法：投加生物制剂抑制水体中藻类的过度增殖；(5)上述几种技术的组合使用。含盐量较高的人工湖泊治理过程中，一方面人工湖泊受护岸、水深等因素影响，不利于水生植物的生长和繁殖；另一方面盐碱度较高，淡水类水生植物难以存活。一般的生态治理技术在此类湖泊难以应用或效果不佳。而且物理和化学技术用于湖泊水体治理时，对湖泊水体中所有生物存在灭活或破坏，从而造成对整个湖泊生态系统的影响，不利于形成良好的水生生态环境。因此，针对高盐碱性人工湖泊的治理时必须考虑成本，从此角度考虑，物理、化学、投加生物制剂等技术都存在局限性，而利用原生态的生物因子主导水体自净，形成良好的生态环境是既经济又环保的方式。
技术实现思路
为克服现有技术的上述缺陷，本专利技术的目的在于提供高盐碱性人工湖泊水质的生物净化系统。本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的：高盐碱性人工湖泊水质的生物净化系统，包括浮游生物、底栖生物、滤食性鱼、肉食性鱼组成的生态食物链，以定期投放和人工捕捞方式调整所述生态食物链的稳定性，且通过所述生态食物链的自身净化力使所述人工湖泊逐渐转变为生态湖泊；其中，所述浮游生物，作为营养物质分布于所述人工湖泊的水体和底泥中；所述底栖生物，用于净化所述人工湖泊水体和底泥中的悬浮物和营养物质，提高水体透明度和水质等级；所述滤食性鱼分布于水体中上层，以所述浮游生物为食，用于控制水体中藻类的过度增殖；所述肉食性鱼分布于水体中下层，以所述底栖生物为食，用于控制所述底栖生物的过度繁殖和死亡后的二次污染。进一步地，所述浮游生物包括浮游动物和浮游植物，所述的浮游动物包括眼虫和/或轮虫；所述的浮游植物包括硅藻和/或绿藻。进一步地，所述底栖生物包括河蚬和贻贝，其中，所述河蚬的投放密度为3-5g/m2。进一步地，所述贻贝以所述河蚬死亡后的壳体为载体进行增殖，形成大量直径为5-10cm的球形生物体，且所述球形生物体悬浮在水体的底层或覆盖在底泥上，或附着在护岸墙体、石块及其他物体上，形成密度不低于50g/m3的贻贝生物群。进一步地，所述滤食性鱼包括鲢鱼，投放密度为25-50g/m3，投放大小为100-150g/尾，投放时间为春季1-3月。进一步地，所述投放顺序为：先同时投放所述鲢鱼鱼苗和花骨鱼鱼苗，经2个月后再投放所述河蚬，优选地所述鲢鱼、花骨鱼和河蚬的投放比例为20:1:2。进一步地，所述人工捕捞不小于2.5kg的鲢鱼和花骨鱼。进一步地，所述肉食性鱼为花骨鱼且为一次性投放，投放密度为1-2g/m3，投放大小为50-100g/尾，投放时间为春季1-3月。与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：(1)本专利技术利用生态方法解决人工湖泊水体污染的工程问题，不会产生物理、化学、生物等治理方法带来的副作用和长期的生态风险。(2)本专利技术前期采用人工生态干预手段，随着人工湖泊的生态自我修复功能增强，人工干预措施逐步弱化，实现人工湖泊逐步向生态湖泊的演变，恢复湖泊的自有生态调节功能。(3)本专利技术的主要成本为河蚬和鱼苗的投入成本，由于河蚬和花骨鱼具备自我繁殖能力为一次性成本，每年适量补苗投放少量鲢鱼即可，总的生态投入成本低；同时，花骨鱼和鲢鱼长大到一定规格后可以捕捞销售，产生很好的经济价值，可以回补投入成本，甚至产生很好的经济收益。(4)本专利技术采取投放鲢鱼、花骨鱼、河蚬等底栖生物和鱼类，辅之适生的贻贝，构建人工湖泊良好的食物链和生态系统，有效解决沿海人工湖泊水体中盐碱含量高、悬浮物浓度高、富营养化严重等问题，同时为人工湖泊的综合利用如开展旅游、娱乐、休闲、城市开发等社会活动创造良好的生态环境，具有重要的经济效益和社会效益。附图说明图1为本专利技术的生物净化系统净化过程中高盐碱性人工湖泊水质的总磷变化趋势；图2为本专利技术的生物净化系统净化过程中高盐碱性人工湖泊水质的总氮变化趋势；图3为本专利技术的生物净化系统净化过程中高盐碱性人工湖泊水质透明度的变化趋势。具体实施方式下面结合附图对本专利技术进行详细说明，以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本专利技术，但不以任何形式限制本专利技术。城市人工湖泊受周边水系水质、城市人为活动影响，湖泊水质等级一般为地表水Ⅴ类甚至劣Ⅴ类，水体通明度为30-40cm，溶解氧DO值为10.09-13.1mg/L，总氮TN值为2.76-3.36mg/L，总磷TP值为0.046-0.134mg/L，此类人工湖易受外部环境影响，出现蓝藻水华爆发的生态风险。生态系统重构前，需对人工湖泊的物理环境、水质指标、原生态生物种类进行全局性摸排，为制定生态修复系统提供技术参数。根据人工湖泊的水质特点和湖泊生物量，确定生物投放品种，生物的选择考虑到其在人工湖泊中能够生存，且避免生物间的干扰因素，构建以生活在水体的中上层的滤食性鱼类鲢鱼、生活在水体的中下层的肉食性鱼类花骨鱼以及底栖生物河蚬的稳定生态食物链，具体操作步骤如下：首先，投放密度为40g/m3的滤食性鱼类鲢鱼降低水体中藻类含量，降低水体中营养物质浓度和蓝藻爆发的生态风险，为湖泊进一步生态构建创造条件。滤食性鱼类鲢鱼鱼苗投放的同时，投放肉食性花骨鱼鱼苗，确保肉食性鱼类生物量控制在2g/m3，花骨鱼以河蚬为食，可自然增长，且上述生物投放后，可在环境中自我生存而不需要额外投放饲料。再在鲢鱼和花骨鱼投放2个月后，投放密度为4g/m2的河蚬，河蚬被花骨鱼蚕食后，其壳则为贻贝(贻贝为环境中的原生生物)提供增殖载体，形成球形生物体，贻贝生长过程中通过对水体中的悬浮物质进行筛滤作用，有效去除水体中的悬浮物，提高水体透明度，同时吸收水体中的营养物质，提升水体水质等级。现有技术中[1-3]，将鱼类调控水质的方法分为5种：放养食鱼性鱼类、放养食鱼性鱼类+捕获部分鱼类、捕获部分鱼类、减少鱼类数量和鱼类数量减少然后重新放养，5种调控措施的成功率分别为28.6％、60％、90％、40％和66.7％，调控效果差异很大。本专利技术高盐碱性人工湖泊水质的生物净化系统对总磷的调控效果在90％以上，对总氮的调控效果也在60％以上(如附图1、2所示)，本专利技术的生态净化系统对高盐碱性人工湖泊水质调节能力优于上述5种方法，且更加简单易行；另外，通过对不同生物的投放比例优化，对各类污染物的净化都在60％以上，实现了对总氮、总磷的调控，且使得水体的透明度从0.4m提高到近1.0m(如附图3所示)，提升近150％，充分说本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.高盐碱性人工湖泊水质的生物净化系统，其特征在于，包括浮游生物、底栖生物、滤食性鱼、肉食性鱼组成的生态食物链，以定期投放和人工捕捞上述底栖生物、滤食性鱼和肉食性鱼调整所述生态食物链的稳定性，通过所述生态食物链的自身净化力使所述人工湖泊逐渐转变为生态湖泊；其中，所述的浮游生物，作为营养物质分布于所述人工湖泊的水体和底泥中；所述的底栖生物，用于净化所述人工湖泊水体和底泥中的悬浮物和营养物质，提高水体透明度和水质等级；所述的滤食性鱼分布于水体中上层，以所述浮游生物为食，用于控制水体中藻类的过度增殖；所述的肉食性鱼分布于水体中下层，以所述底栖生物为食，用于控制所述底栖生物的过度繁殖和死亡后的二次污染。

【技术特征摘要】
1.高盐碱性人工湖泊水质的生物净化系统，其特征在于，包括浮游生物、底栖生物、滤食性鱼、肉食性鱼组成的生态食物链，以定期投放和人工捕捞上述底栖生物、滤食性鱼和肉食性鱼调整所述生态食物链的稳定性，通过所述生态食物链的自身净化力使所述人工湖泊逐渐转变为生态湖泊；其中，所述的浮游生物，作为营养物质分布于所述人工湖泊的水体和底泥中；所述的底栖生物，用于净化所述人工湖泊水体和底泥中的悬浮物和营养物质，提高水体透明度和水质等级；所述的滤食性鱼分布于水体中上层，以所述浮游生物为食，用于控制水体中藻类的过度增殖；所述的肉食性鱼分布于水体中下层，以所述底栖生物为食，用于控制所述底栖生物的过度繁殖和死亡后的二次污染。2.如权利要求1所述的生物净化系统，其特征在于，所述浮游生物包括眼虫、轮虫、硅藻或绿藻中的一种或两种以上。3.如权利要求1所述的生物净化系统，其特征在于，所述底栖生物为河蚬和贻贝，所述滤食性鱼为鲢鱼，所述肉食性鱼为花骨鱼。4.如权利要求1或3所述的生物净化系统，其特征在于，所述贻贝以所述河...

【专利技术属性】
技术研发人员：李娟英，饶应福，张晨，尹杰，
申请(专利权)人：上海海洋大学，
类型：发明
国别省市：上海,31