一种水库等深水水体富营养化治理的方法技术

本发明专利技术涉及一种水库等深水水体富营养化治理的方法，该方法以生态学理念作为治理的核心指导思想，构建或恢复更为复杂的水体生态系统结构，使水体生态系统恢复其自有功能。同时在了解水库特征的基础上结合适当物理措施，使之朝健康方向发展。该方法主要包括以下几方面：（1）流域内控制污染源；（2）水体流向合理设置；（3）浮床上种植水生高等植物或草本植物；（4）水中平台上种植沉水植物；（5）改变鱼类结构；（6）放养和挂养蚌类和螺类等底栖动物；（7）悬挂生物网膜，为微生物等提供附着基；（8）库尾较浅处修建人工湿地或种植挺水植物；（9）在消落带种植耐旱耐淹的草本植物。本发明专利技术治理过程中未对水体带来二次污染，尤其适用于水源地水体的富营养化治理。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及，该方法以生态学理念作为治理的核心指导思想，构建或恢复更为复杂的水体生态系统结构，使水体生态系统恢复其自有功能。同时在了解水库特征的基础上结合适当物理措施，使之朝健康方向发展。该方法主要包括以下几方面：（1）流域内控制污染源；（2）水体流向合理设置；（3）浮床上种植水生高等植物或草本植物；（4）水中平台上种植沉水植物；（5）改变鱼类结构；（6）放养和挂养蚌类和螺类等底栖动物；（7）悬挂生物网膜，为微生物等提供附着基；（8）库尾较浅处修建人工湿地或种植挺水植物；（9）在消落带种植耐旱耐淹的草本植物。本专利技术治理过程中未对水体带来二次污染，尤其适用于水源地水体的富营养化治理。【专利说明】
本专利技术涉及一种水库水体富营养化治理技术，同时适用于其他深水淡水水体的富营养化治理。
技术介绍
我国经济快速增长所带来的污染问题日益突出，尤其是地表水污染，河流、湖泊大多受到不同程度的污染。其中比较突出的是富营养化问题，太湖、滇池、巢湖等水体相继爆发蓝藻水华，影响了几百万人的供水，该类事件给我们敲响了警钟。随着河流、湖泊的污染加剧，水源地逐渐向水库转移，水库供水功能日益凸显。沿海地区的城市由于地形的局限少有自然湖泊，水库供水的地位更加突出。水库一般进行封闭式管理或位于比较偏远的地区，污染情况要好于湖泊、河流，但水库水质也面临着日益恶化的趋势。由于人们不合理的经济活动，如过度耕作施肥、烧山砍伐树木、网箱养殖等，给水库水体带来了大量的营养盐，导致藻类大量繁殖，水华爆发风险加剧。很多地区的水库已经发生了小规模的水华现象，给生产和生活带来了不便。和湖泊、河流等其他水体一样，在水库水体的各种污染问题中，富营养化是发生最普遍，危害最大的环境问题之一，水库水体的富营养化及污染控制已成为水资源保护的重要任务。目前我国对水库的治理主要局限于物理与生物的手段，如底泥清淤，改变调水来源、藻类机械收集、植物浮床技术等，直接将浅水湖泊的经验应用到水库中，取得的效果不甚理想。对于水库这类深水水体，其物理环境与浅水水体有着本质的区别，我们应该在充分了解水库特性的基础上，再对其采用合理的治理方法，才会取得更好的效果。水库除水体较深外，其受人类活动的影响更大， 水位波动剧烈，前后相差多的可达20 m。水库由于较深，常常出现浅水湖泊中很少发生的水体热分层现象，水体热分层产生底部厌氧区，加速沉积物中的营养盐释放，带来一定的隐患。此外水库由于水位波动较大，沿岸带常裸露出来，我们称之为消落带。消落带由于缺乏植被的覆盖，当下雨形成地表径流汇入水库时，常常没有阻隔地将所有污染物全部带进水库，造成污染。只有充分认识水库的特征，采取合理的手段去治理，才能取得事半功倍的效果。生态学作为一门研究生物与环境之间相互关系及其作用机理的科学，我们可从种群、群落、生态系统和人与环境的关系四个层面去运用生态学的规律。水库作为一个生态系统，营养盐增加导致的藻类大量繁殖会破坏整个生态系统的结构，使系统结构简单化，而一个系统的结构越简单，它维持稳定的能力越差，当受到冲击的时候它越容易崩溃。因此我们在水库治理过程中，以生态学为核心指导思想，将生态学的理论应用到实践中，再结合工程、物理化学等知识，去恢复水库生态系统复杂的结构，提高水库系统抗冲击的能力，并使该系统自我调整运行管理，取得较好的生态与经济效益。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种治理水库等深水水体富营养化的方法，通过水体生态系统复杂结构的恢复与完善，形成更为稳定的水生态系统，让系统自我调节与发展，自动维持生态系统的运行，提高抗外界污染的能力，并修复、遏制水体富营养化化的趋势。再结合物理的措施，使水体得到更好地治理。本专利技术的上述目的是通过以下过程实现的:(1)截污设施设置与污染源控制；⑵改变水库水体流向；⑶浮床技术的运用；⑷沉水植物的栽种；食物链的调整优化；(6)放养底栖动物；(7)微生物网膜的安装；(8)库尾湿地构建；(9)消落带植物恢复。该专利技术是一种深水水体富营养化修复的方法，适用于水库、深水湖泊，其核心是通过对水体氮、磷营养盐的吸收带出以达到控制藻类生长、净化水质的目的。我们将淡水生态学中经典的“上、下行效应”控制理论应用到水库治理中，“上行效应”通过对底泥环境的改善，控制底泥营养盐的释放，降低水体营养盐含量，从而达到控制藻类数量的目的。如对底泥营养盐含量高的区域，进行水下曝气处理，阻止沉积物中营养盐的释放，尤其是形成水分层的夏季。同时将水库取水管安放在水体底部，将底层营养盐高的水体排出，从而降低整个水体营养盐浓度，控制浮游植物的生长。“下行效应”则通过食物链的改变，增加以藻类为食的浮游动物或滤食性鱼类的数量，达到控制藻类的目的。通过清除大部分野杂鱼，放养肉食性鱼类和滤食性鱼类及少数杂食性鱼类，减轻浮游动物的捕食压力，从而增加对藻类的捕食压力，达到控制藻类数量的目的。同时我们将竞争、共生等生态学理论运用到该专利技术中，水生高等植物不但通过营养盐的吸收与藻类竞争，同时它们还能够分泌化感物质，抑制藻类的生长。底栖动物与沉水植物共同生活在一个环节中，底栖动物通过取食沉水植物表面的附着藻类，提高沉水植物的光合作用效率，沉水植物生长又为底栖动物提供食物、氧气等，两者共同协作互惠共利。具体的措施包括:种草植树，提高植被覆盖率；修建排污、雨水收集渠；浮床上种植水生高等植物或草本植物；通过平台在水中种植沉水植物；在水中挂养蛘、螺等底栖动物；在水中悬挂微生物网膜，为微生物提供附着基；在库尾较浅处修建以高等水生植物为主的表面流人工湿地；恢复水库消落带耐旱耐淹型草本植物群落。此外,通过改变水库水体流向、曝气等物理手段，增加水利滞留时间，水体含氧量等来改善水库环境更好地达到治理的效果。本专利技术的优点及效果:本专利技术一次性投入后，经过适当的调整与维护，生态修复系统将自我维护运行，降低成本的同时不会带来其他污染物。水生植物生长能大量吸收水体中的营养盐，鱼类、底栖动物的生长也会固定一部分营养盐，通过对两者的收获，将水体的营养盐带出，不会产生任何污染物，生态环保，尤其适合以供水、灌溉为主要功能的水库治理。 【专利附图】【附图说明】 图1是本专利技术中的浮床与沉水植物生长平台图； 图2是本专利技术中的浮床整体结构图。 【具体实施方式】1、截污设施与污染源控制 如水库周边面源污染较严重，则需要对降雨形成的地表径流进行控制。修建集雨槽将径流收集处理后排入水库。同时做好水库周边植树种草工作，截留地表污染物。取缔水库周边的一切点源污染活动，如养殖场、网箱养殖等。2、水体流向的改变根据水库形状，运用防水布将水体流向改变，使来水从进水口到出水口滞留的时间变长，延长被水体生物处理的时间，达到更好治理效果的目的；或使局部死水区流动起来，防治藻类的聚集。防水布上端用浮体悬浮，下端埋入底泥中并固定，防止水体交换。3、浮床技术的运用 水库水体较深，且水位变动较大，故不适合在库底种植高等水生植物。运用浮床技术可以很好解决该问题。浮床主体采用竹子或PVC管，并排用铁丝绑好后，水底用水泥墩固定后浮于水面，防止台风对其损坏。浮床与水泥墩连接的绳子可调节长短，以应对水库水位的变化。在浮床上种植生长迅速易活的陆生草本植物或挺水植物，如水生美人蕉、菖蒲、黑麦草本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水库等深水水体富营养化治理的方法，其特征是构建和恢复较为完整的水体生态系统结构，提高水体生态系统自我净化及抗外界干扰的能力，且能够自我运行与调节，其主要内容如下：流域内控制污染源，提高植被覆盖率，取缔点源污染源；水库水体流向合理改变；浮床上种植水生高等植物或草本植物；水中平台上种植沉水植物；改变水体鱼类种类结构，以肉食性鱼类和滤食性鱼类为主；放养和挂养蚌类和螺类等底栖动物；水中悬挂生物网膜，为微生物提供附着基；在库尾较浅处修建人工湿地；在消落带种植耐旱耐淹的草本植物。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张华俊，韩博平，肖平，胡韧，
申请(专利权)人：深圳市益水生态科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44