一种海洋污染沉积环境的原位生物修复方法技术

一种海洋污染沉积环境的原位生物修复方法，其主要是：在受重金属污染或富营养化程度高的滩涂即修复区构筑长堤，并对滩涂进行机械翻耕；于春季在修复区进行翅碱蓬人工播种、建群；在移殖沙蚕苗种前向修复区滩面施加经发酵、晒干并碾碎的畜禽类有机肥，向上述修复区移入10刚节以上的沙蚕苗种。本发明专利技术采用沙蚕和翅碱蓬构建沙蚕—翅碱蓬原位联合生物修复系统，通过对滩涂改造为沙蚕和翅碱蓬生长提供适宜的条件；强化沙蚕在沉积环境中对如重金属等污染物生物利用的优点，从而促进翅碱蓬对污染物的生物可利用性，以及生物富集过程。实现沙蚕与翅碱蓬相互之间在沉积环境中的生态与代谢途径互补，从而提高原位联合生物修复过程的效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种治理环境污染的方法，特别是治理海洋环境污染的方法。
技术介绍
由于沿海城镇工业和生活污水的排放以及海水养殖业的发展，使近海滩涂污染严重，特别是碳、氮、磷富营养化问题。目前尚无有效地大面积治理该污染问题的方法。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种适应性强、生物利用性高、能大面积治理海洋污染沉积环境的原位生物修复方法。本专利技术主要是建立沙蚕一翅碱蓬原位联合生物修复体系，即让沙蚕与翅碱蓬在被污染的海洋沉积环境中生长、代谢，同时它们又将海洋沉积环境进行原位生物修复的方法。本专利技术的具体内容如下1、修复区改造在受重金属污染或富营养化程度高的滩涂即修复区构筑长提，最好修复区下限(即远离岸边的界限)构筑高10 cm 20 cm长提；并对长提内的滩涂进行机械翻耕，最好松土深度大于30 cm，营造有利于沙蚕潜居的滩涂沉积环境。2、修复区滩面栽种翅碱蓬于春季在修复区进行翅碱蓬人工播种、建群。最好播种密度为Ikg/亩 ^g/亩；播种时滩面温度3 4°C，底质5cm，土温约_2°C。3、修复区施肥在移殖沙蚕苗种前，最好一周内，按450 750kg/公顷向修复区滩面施经发酵、晒干并碾碎的畜禽类有机肥，最好30-50目，该有机肥占沉积物质量百分比的 1% 5%，其计算方法为单位面积(如1平方米内)取样，分离以后计算有机肥与沉积物质量比。4、投放沙蚕苗种向上述修复区移入10刚节以上的沙蚕苗种，最好投放密度为15 万条/公顷 45万条/公顷。该沙蚕苗种为沙蚕科围沙蚕属的双齿围沙蚕、多齿围沙蚕， 或刺沙蚕属的日本刺沙蚕。5、修复区管理修复区禁止人工采捕沙蚕及破坏滩涂表面刺碱蓬植被。再是大潮来临后，进行滩面检查，发现冲毁的刺碱蓬，要及时进行补种。生物修复技术可分为原位生物修复和异位生物修复。原位生物修复方法适合大面积污染的治理，且具有勿需移动沉积质、成本低、操作简单等优点。在我国北方沿海，潮间带、河口潮滩生物区系植被多以翅碱蓬为典型代表，具有顽强的生命力、高产力和扩张优势。这些特点为海滨湿地的保护与生态修复提供了先锋植物种质资源的保证。同时，在其分布的滩涂沉积质中，有机质丰富，土壤通气、保水、保肥，这种综合的改土作用又形成了有利于多毛类沙蚕的生境，可使沙蚕生物量较大幅度上升。另一方面，沙蚕和翅碱蓬对多种典型污染物具有较强的富集能力和耐受性，尤其，沙蚕在重金属污染土壤中能通过多种机理使难溶态重金属活化为有利于植物吸收的溶解态和易溶态，提高植物对重金属的生物利用性，并通过提高土壤中速效养分含量，促进翅碱蓬生长，显著提高植物的修复效果。因此，将广泛分布于我国北方河口潮滩、湿地的特有优势种双齿围沙蚕(^Perinereis aibuhitensis Grube)和翅碱蓬(仰從山heteroptera kitag)作为生物资源恢复与沉积生境修复类群，一方面，具有重要的经济意义，形成滩涂沙蚕、翅碱蓬资源生物的可持续利用和开发模式，构成低碳渔业的重要组成；另一方面，构建、开发原位联合生物修复系统及其相关工程强化措施，使之成为河口陆海交错带沉积环境的重要碳汇，可对富营养化(C、N、P)、污染严重的滩涂沉积质进行生境修复，为我国滩涂、浅海和湿地污染沉积质恢复和重建提供有效途径。本专利技术具有如下优点本专利技术采用沙蚕和翅碱蓬构建沙蚕一翅碱蓬原位联合生物修复系统，通过各种滩涂改造工程强化措施，保持拟修复滩涂中沙蚕和翅碱蓬种群的生产力、及其发展的适宜条件；强化沙蚕在沉积环境中对如重金属等污染物活化的优点，从而促进翅碱蓬对污染物的生物可利用性，以及生物富集过程。实现沙蚕与翅碱蓬相互之间在沉积环境中的生态合作与代谢途径互补，从而提高原位联合生物修复过程的效率。附图说明图1是本专利技术中双齿围沙蚕干重与湿重的关系图。图2是本专利技术中接入沙蚕翅碱蓬地上部分铜蓄积量图。图3是本专利技术沙蚕对翅碱蓬地上部分铜蓄积的影响图。图4是本专利技术沙蚕对翅碱蓬地下部分铜蓄积的影响图。图5是本专利技术沙蚕对沉积土壤中有效铜含量的影响图。图6是本专利技术沙蚕在沉积土壤不同铜浓度下的生物富集图。具体实施例方式实施例1选择辽宁省盘山县双台子河口位于辽东湾的1000亩地势平坦、靠近河口、大潮汛可自然纳潮4次以上、适宜翅碱蓬生长，且富含有机质的中高潮滩涂作为修复区。该修复区滩凃总有机碳(TOC)含量因季节不同而变化，变化范围8. ^mg/g 19. 02mg/g ；总磷含量变化范围为 0. 37mg/g 0. 53 mg/g ；总氮含量 0. 512mg/go在上述修复区下限构筑高10 cm长提；并对长提内的滩涂进行机械翻耕，松土深度需大于30 cm。并于翌年3月中旬始于修复区表层开始解冻时进行翅碱蓬人工播种，撒播密度为Ikg/亩。播种时滩面温度;TC，底质5cm，土温约-2°C。在移殖沙蚕苗种前一周内按 450kg/公顷向修复区滩面施经发酵、晒干并碾碎过30目筛的畜禽类有机肥，该有机肥占沉积物质量的1%。在滩涂退潮后于傍晚向上述修复区移入10刚节以上的双齿围沙蚕苗种，投放密度为15万条/公顷。然后就进行常规的管理，即修复区禁止人工采捕沙蚕及破坏滩涂表面刺碱蓬植被。再是大潮来临后，进行滩面检查，发现冲毁的刺碱蓬，要及时进行补种。沙蚕和翅碱蓬生物资源种群的评价选取试验滩涂于翌年春季(5月)、夏季(8月) 和秋季(10月)进行沙蚕和翅碱蓬密度和生物量调查。调查共设置3个站位。每站位均采用0. 25mX0. 25mX0. 30m采样框取样4次，经孔径Imm分样筛筛选，做定量测定。根据沙蚕和翅碱蓬平均密度(N，ind/m2)和平均个体重量(W，g)，估算沙蚕和翅碱蓬生产量。沙蚕和翅碱蓬C、N、P的含量取滩涂采集的双齿围沙蚕和翅碱蓬进行湿重与干重关系测定，结果表明，沙蚕和翅碱蓬干组织比例分别为24. 8%和23. 3% ；对沙蚕和翅碱蓬组织干重进行生化分析表明，沙蚕组织干重中N、P和C含量分别为81. 3mg/g,0. 58mg/g 和346mg/g ；翅碱蓬组织干重中N、P和C含量分别为25. 6mg/g、0. 16mg/g和375mg/g。参见下表权利要求1.，其特征在于1)、在受重金属污染或富营养化程度高的滩涂即修复区构筑长提，并对长提内的滩涂进行机械翻耕；2)、于春季在修复区进行翅碱蓬人工播种、建群；3)、在移殖沙蚕苗种前向修复区滩面施加经发酵、晒干并碾碎的畜禽类有机肥，4)、向上述修复区移入10刚节以上的沙蚕苗种。2.根据权利要求1所述的，其特征在于 在修复区下限构筑高10 cm 20 cm长提。3.根据权利要求1或2所述的，其特征在于松土深度大于30 cm。4.根据权利要求3所述的，其特征在于 翅碱蓬人工播种密度为Ikg/亩 ^g/亩。5.根据权利要求4所述的，其特征在于 翅碱蓬人工播种时滩面温度3 4°C，底质5cm，土温-2 V。6.根据权利要求5所述的，其特征在于 在移殖沙蚕苗种前一周内施有机肥。7.根据权利要求6所述的，其特征在于 按450 750kg/公顷向修复区滩面施有机肥。8.根据权利要求7所述的，其特征在于 该有机肥占沉积物质量百分比的1% 5%。9.根据权利要求8所述的，其特征在于 沙蚕苗种投放密度为15万条/公顷 45万条/公顷。全文摘要，其主要是在受重金属污染或富营养本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种海洋污染沉积环境的原位生物修复方法，其特征在于：１）、在受重金属污染或富营养化程度高的滩涂即修复区构筑长堤，并对长堤内的滩涂进行机械翻耕；２）、于春季在修复区进行翅碱蓬人工播种、建群；３）、在移殖沙蚕苗种前向修复区滩面施加经发酵、晒干并碾碎的畜禽类有机肥，４）、向上述修复区移入１０刚节以上的沙蚕苗种。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：周一兵，杨大佐，何洁，王斌，陈雪，周笑笑，刘海映，
申请(专利权)人：大连海洋大学，
类型：发明
国别省市：91