富营养化浅水湖泊沉水植被恢复技术研究
水生植物修复富营养化水体应用研究综述
水生植物修复富营养化水体应用研究综述刘建英,周湘灿(江苏农林职业技术学院,江苏镇江212400)首先对水体富营养化现象以及水生植物修复富营养化水体进行了概述,然后重点阐述了水生植物修复机理及具体应用(包括污水净化应用、湿地生态修复应用、生物浮床技术应用),最后从5个方面指出未来水生植物修复水体技术的应用研究重点。
水生植物;富营养化;修复响,以江苏南部区域为例,适生的挺水植物有黄菖蒲、香蒲、芦苇、千屈菜、旱伞草、荷花等;浮水植物有睡莲、芡实、萍逢草、莼菜、凤眼莲等;沉水植物有苦草、黑藻、轮叶黑藻、金鱼藻、狐尾藻、菹草等。
不同水生植物种类、不同水生植物种类组合等都将影响修复的效果。
2水生植物修复机理2.1水生植物根区法修复原理德国学者Kickuch 在1977年首次提出根区法理论,以后的水生植物修复水体的机理都是以此为核心,并在这个基础上发展而来。
水生植物利用根区生化效应修复水体的原理包括2个方面。
一方面,它们从地上部分吸收氧气并将其输送到根部,由植物的根细胞扩散到根部,在地下形成一个好氧的微环境。
好氧微生物在好氧环境中繁殖,分解有机物。
另一方面,在根较少的地方形成厌氧区和兼氧区,有利于硝化与反硝化wt 作用,达到脱氮除磷的目的。
2.2水生植物的吸收、吸附和过滤作用水生植物需要吸收大量的N 、P 等营养元素以满足其生长,其发达的根系对水体中氮磷的富集与转移具有良好的效果[11]。
同时,水生植物通过植株对污染物质的吸附和过滤作用实现水体的部分净化作用。
2.3水生植物对藻类的抑制作用水体中浮游藻类的过度生长会导致水体富营养化,而水生植物与浮游植物相比,在养分与光能的利用上具备竞争优势。
在生长过程中,水生植物的生命周期长,植株体积大,吸收和贮存养分的能力强,能较强地抑制浮游藻类的生长[12],具有一定的克藻效应[13]。
3水生植物修复的具体应用3.1污水净化应用纽约州农业和生物科学院的Willian J.Jewell 认为,以水生植物为基础的生态处理系统的净化效果与典型的生化处理系统相同[14]。
水生植物在湖泊富营养化生态修复中的应用
水生植物在湖泊富营养化生态修复中的应用摘要:水生植物水域生态治理中占据着重要的地位,河道是北京水域生态环境中较为恶劣的区域,需重视河道的生态治理。
在应用水生植物时应遵循因地制宜、生态平衡、可持续发展、美观协调原则,充分考虑水生植物的生态习性和生态功能,合理搭配。
同时,应注意水生植物的管理,特别是沉水植物和浮水植物,应注意定期修剪,以免影响河道船只通航,从而不断提升河道生态治理效果。
本文主要分析水生植物在湖泊富营养化生态修复中的应用。
关键词:湖泊富营养化;氮;磷;水生植物引言近年来河道环境遭到了不同程度的破坏,河滩占用,河床冲刷,生物多样性减少,生物栖息地遭到破坏等情况,河道的功能受到严重的影响。
水生植物是水生系统重要的初级生产者,是维持生态系统健康运转的基础,能净化水质,改善水域生态环境,促进水体生态系统的恢复。
水生植物在水体生态治理中有较高的应用价值,在应用水生植物治理水体生态环境时,不仅要注重植株的生长情况,也应考虑到水体景观整体的美观协调,极大地发挥水生植物的生态功能。
1、河道生态治理中水生植物功能水生植物的应用是淡水生态系统中生态修复的重要手段,根据水生植物的生活方式一般分为挺水植物、浮叶植物、漂浮植物、沉水植物以及湿生植物,在净化水质、释放氧气、美化水景、保护生物多样性方面具有重要作用[2]。
不同的植物类型生活水域有所不同,因此,在水域生态修复中,水生植物往往都不是以单一种类出现的,而是多种植物组合到一起,以更加全面地发挥水生植物的生态修复功能,水域生态治理效果更好。
1.1挺水植物挺水植物植株高大,一般都有茎、叶之分,直立挺拔,根部生长在泥中,上部植株挺出水面。
常见的挺水植物有千屈菜、菖蒲、水葱、芦苇、荷花等。
挺水植物能净化污水,吸收水中的富营养物、重金属和有毒物质,控制水体的营养富化以及水体污染,使得水中的微生物有良好的生长环境。
同时,这些微生物也能吸收水中的富营养成分,降低水中的富营养元素,例如芦苇、美人蕉就能吸收水中的重金属物。
浅水湖泊中沉水植物修复探讨
第25卷 第4期2009年2月甘肃科技Gansu Science and Technol ogyV ol.25 N o.4Feb. 2009浅水湖泊中沉水植物修复探讨董志龙1,王宝山2(1.甘肃省环境科学设计研究院,甘肃兰州730030;2.西安建筑科技大学环境与市政工程学院,陕西西安710055)摘 要:浅水湖泊的富营养化导致水体浮游植物增加,沉水植物消亡。
在外源污染物降低后,沉水植物的恢复仍然滞后相当长的时间,而沉水植物的恢复对浅水湖泊修复的长期效益至关重要。
探讨了浅水湖泊中沉水植物的修复技术。
降低浅水湖泊水体的P含量,增加水体的透明度是沉水植物恢复的关键。
沉水植物的修复主要以自然修复为主,人工修复为辅的方法。
发展以轮藻植物为优势种群,杂草类沉水植物共生的多样性植物群落。
沉水植物的修复,对改善浅水湖泊生态环境,促进湖泊向健康化发展起到重要的作用。
关键词:浅水湖泊;沉水植物;湖泊修复;轮藻植物中图分类号:X524 浅水湖泊是指夏季不分层,并且在健康状态下能够大面积生长水生植物的湖泊[1]。
我国在淡水湖泊开发利用方面,对浅水湖泊的开发利用程度最高,用于城市饮用水源地、工业用水取水、农业养殖、农业灌溉、景观娱乐等方面,浅水湖泊已经成为我国经济发展和人民生活的重要资源。
人们在对浅水湖泊开发利用的同时,也带来了严重的富营养化问题,而流域内分布有大、中城市的浅水湖泊污染更为严重。
在浅水湖泊中,随着水体中营养盐浓度的提高,水体中的浮游植物与固着藻类增多,固着藻类遮蔽沉水植物的表面,使植物光合作用效率降低。
浮游植物的增多使透明度迅速下降,当浮游植物过多而影响沉水植物光合作用时,湖泊中的沉水植物迅速死亡[2-3]。
在修复浅水湖泊生态系统的过程中,沉水植物具有相当重要的作用,可以有效的降低湖泊总能量[4],对湖泊中的N、P等富营养化物质也有较高的去除效率[5]。
在外源污染物负荷降低后,沉水植物的恢复具有一定的滞后性和困难性[6],本文探讨了在浅水湖泊中沉水植物的恢复措施。
《2024年水生经济植物浮床技术改善富营养化水体水质的研究》范文
《水生经济植物浮床技术改善富营养化水体水质的研究》篇一一、引言随着工业化进程的加速和城市化的扩展,富营养化问题逐渐成为我国乃至全球面临的水质管理难题。
由于过度施肥、生活污水和工业废水的排放等人为活动,大量营养物质如氮、磷等进入水体,导致水体富营养化现象日益严重。
这不仅影响了水体的生态平衡,还可能引发藻华等环境问题,对人类健康和生态环境造成威胁。
因此,寻找一种有效的水体修复技术显得尤为重要。
近年来,水生经济植物浮床技术因其成本低、操作简便、生态友好等优点,成为改善富营养化水体水质的有效手段之一。
本文旨在研究水生经济植物浮床技术对富营养化水体的改善效果,为实际应用提供理论支持。
二、研究背景及现状富营养化是导致湖泊、河流等水域水质恶化的主要原因之一,表现为水体中氮、磷等营养物质过多,引发藻类大量繁殖。
这种大量繁殖的藻类可能形成水华,导致水体透光性下降,影响水生生物的生存,进而破坏整个水生态系统的平衡。
而传统的水体修复方法如物理吸附、化学除藻等,虽然能够在短期内达到一定效果,但往往存在成本高、易造成二次污染等问题。
因此,寻找一种既能降低水体富营养化程度又能保护生态环境的修复技术显得尤为重要。
水生经济植物浮床技术作为一种新兴的水体修复技术,通过在富营养化水域设置浮动式平台,种植能够吸收营养物质的植物如美人蕉、香蒲等,实现对水体中营养物质的吸收与利用。
这一技术不仅能有效去除水中的氮、磷等营养物质,还能提供生态系统中的生物多样性,维护水生态平衡。
此外,水生经济植物还具有观赏价值和经济价值,可以实现经济效益和生态效益的双重提升。
三、研究方法与过程本研究选取了多个富营养化程度不同的水域作为实验区域,设置对照组和实验组。
在实验组中采用水生经济植物浮床技术进行修复实验。
具体步骤如下:1. 选取适宜的水生经济植物种类并种植在浮床上;2. 将浮床放置在实验水域中;3. 定期监测并记录实验组和对照组的水质变化情况;4. 分析比较实验组和对照组的水质变化数据;5. 结合实地调查和文献资料,分析水生经济植物浮床技术的修复效果及影响因素。
湖泊富营养化与水体环境修复对策研究
湖泊富营养化与水体环境修复对策研究湖泊富营养化是指由于过多的营养物质进入湖泊导致水体产生严重的富营养现象。
这些营养物质包括氮、磷等化学物质,主要来自农业废水、城市污水和工业废水等。
富营养化对湖泊生态系统造成严重影响,如水体浑浊、水质恶化、藻类过度繁殖等,进一步导致水中氧气不足、水中生物死亡等问题。
首先,生态修复是湖泊环境修复的关键方法之一、可以通过植物修复、生物修复等手段恢复水体生态平衡。
例如,可以引入水生植物,如睡莲、芦苇等,这些植物能够吸收过多的营养物质,净化水质;同时,还能为水中的生物提供栖息和繁殖的场所。
此外,还可以通过放置人工基底,促进浮游植物和浮游动物的生长,增加湖泊生物多样性。
其次,工程治理是湖泊环境修复的重要措施。
可以采取物理处理、化学处理等方式,去除富营养化物质。
例如,可以利用人工湿地等构筑物进行物理处理,通过过滤和沉淀等方式,去除水中的悬浮物和富营养化物质。
此外,还可以采用化学处理手段,如加入硅铝混凝剂、过氧化氢等,促使湖泊中的磷和氮等富营养物质沉淀和去除。
另外,管理措施也是湖泊水体环境修复的重要手段。
需要建立科学的管理体系,加强监测和评估工作,及时发现和预防湖泊富营养化的发生。
可以通过建立保护区、限制农业和工业废水的排放、推广清洁生产等措施,减少营养物质进入湖泊。
此外,提高公众的环境保护意识也是必要的。
通过加强环境教育,普及湖泊保护知识,提倡低碳环保生活方式,培养公众的环境保护意识和责任感,共同参与湖泊环境修复和保护工作。
综上所述,湖泊富营养化是一个复杂的问题,需要采取综合的水体环境修复对策。
通过生态修复、工程治理和管理措施等手段,可以有效地恢复湖泊生态平衡,提高水体质量,保护湖泊生态系统,实现可持续发展。
沉水植物修复技术与方法
沉水植物修复湖泊水体研究中的热点问题及其技术前景摘要:沉水植物修复水体技术是当前水体修复技术中的热点,本文针对沉水植物自身的修复特点,探讨了沉水植物对湖泊水库污染物修复的主要技术和方法、目前的研究的热点和存在的问题以及未来该领域的研究方向,最后表明:沉水植物修复湖泊污染水体技术有很广阔的领域和应用前景,成为修复技术的热点导向。
关键词:湖泊水库;沉水植物;修复技术;问题;前景目前湖泊水库污染已经是不争的事实,成了全球关注的焦点,尤其是我国,湖泊的生态环境状况普遍存在几大问题:湖泊中的重金属污染,泥沙淤积、湖面退缩、盐化、富营养化等等,以及由此引起的生态环境恶化和资源退缩。
特别是在东部人口稠密地区,湖泊所受的污染越来越严重。
很多地区的湖泊是饮用水源地,湖泊丧失了自净能力,饮用水源水质更是受到威胁。
湖泊水库的富营养化急剧导致水体浮游植物增加,沉水植物消亡。
在外源污染物降低后,沉水植物的恢复仍然滞后相当长的时间,而沉水植物的恢复对浅水湖泊修复的长期效益至关重要。
本文探讨了湖泊中沉水植物的修复技术,降低湖泊水体的P含量,增加水体的透明度是沉水植物恢复的关键。
沉水植物的修复主要以自然修复为主,人工修复为辅的方法。
发展以轮藻植物为优势种群,杂草类沉水植物共生的多样性植物群落。
沉水植物的修复,对改善浅水湖泊生态环境,促进湖泊向健康化发展起到重要的作用。
李顺鹏等人的研究表明降低水体中N、P 含量以及底泥中有机C和N、P的负荷富营养化修复的关键问题[1]。
而针对湖波水库富营养化的修复技术国内外研究很多,并取得了大量的成果[2-5],其中沉水植物在水生生态系统中的修复技术倍受青睐,已经成为环境领域和水生态学研究的热点之一。
鉴于此,本文重点对沉水植物对湖泊水库的修复技术和方法加以研究和探索,以期能为水修复工作者提供参考和依据。
1.沉水植物修复水体技术原理1.1沉水植物基本概念和物种的选择沉水植物是指植物体全部位于水层下面营固着生活的大形水生植物。
浅水湖泊水体富营养化治理技术研究进展
2.1氧化法 化学氧化剂可以有效地通过氧化作用破坏藻细
胞结构,干扰藻类进行正常的新陈代谢作用,最终导 致藻类细胞失去生理活性而死亡,达到抑制水体富营 养化的目的。常见的抑制水体富营养化的氧化剂包括 氯气(Cl?)、过氧化氢(H202)和臭氧(。3)等。 2.2植物化感
植物化感是指一种植物通过向环境释放化学物 质而对另一种植物(包括微生物)所产生的直接或间 接的伤害或促进作用铁诸多研究表明,浅水湖泊中 的沉水植物对浮游植物生长有明显影响,苦草、金鱼
4微生物修复技术
近年来,关于利用微生物来修复富营养化水体 的相关研究十分活跃。微生物对富营养化水体修复能 起到显著的效果,主要依靠微生物修复剂投加技术和 微生物固定化技术。 4.1微生物修复剂
微生物修复技术主要利用微生物的生物代谢作 用,使水体中有机物、氮、磷等污染物含量降低,水 质得到改善。微生物修复剂是以特异功能菌为主要成 分的微生物复合制剂。利用微生物“组团”作战,“消 灭”水体富营养物质。在特异性功能菌作用下,水体 中NH3, NH4\ NO3-、NO2-可通过微生物的氨化-硝
微滤膜可以截留溶液中的悬浮物、细菌、藻类, 从而达到净化水质的目的。超滤膜膜具有更小的孔 径,可以有效滤除废水中的悬浮物、胶体、蛋白质和 微生物等大分子物质。微滤/超滤可大大减少化学药 剂的使用量,可设计成自动化系统,运行简易,占地 面积小。将藻类以悬浮或固定化方式附着在载体上, 形成藻类膜,其具有脱氮除磷的优异功效。藻类膜以 氨氮(NH3-N)为氮源,通过藻类光合作用和硝化脱 除NH3-N,进而加快脱氮进程,总氮和NH3-N的去 除率分别可达力.9%和85.59%O通过同化反应和化 学沉淀,藻类膜对TP的去除率可达80.79%叫 1.4环浚
水芹、风车草、纸莎草、莺尾、菖蒲、石菖蒲、芦苇、 芦竹、菱白和千屈菜。有研究报道,黄花莺尾和千屈 菜对总氮的去除效果好于其他植物,黄花莺尾和香蒲 的总磷去除效果好于其他植物,对磷酸盐的去除能力 大小排序为:芦苇〉水葱〉慈姑〉水花生〉香蒲怙 沉水植物主要有狐尾藻、轮叶黑藻、金鱼藻、马来眼 子菜、苦草、范草等。其中,金鱼藻具有较为突出的 TP去除能力和相对较好的生长状况,是一种较有前景 的水体修复植物。沉水植物的另一水体修复机制是通 过化感作用抑制藻类生长。与挺水植物相比,沉水植 物生长易受水深、底泥营养盐浓度、水体透明度等影响, 其使用可能会受到一定的水体条件限制。此外,沉水 植物的种植和生长调控需要一定的技术和管理水平。
富营养化湖泊的的生物修复工程技术概述
富营养化湖泊的的生物修复工程技术概述摘要:湖泊水资源是人们赖以生存的重要水资源但富营养现象已成为我国当前湖泊水资源恶化的重点问题。
本文对中国湖泊富营养化的现状及富营养化现象的成因以及湖泊污染水体微生物及植物修复措施进行了阐述。
指出生态恢复是湖泊污染水体治理重要的环保的长期的治理手段。
同时针对不同性质的污染水域应针对其不同性质提出具体的恢复措施。
关键词:湖泊;富营养化;生物修复湖水的污染物种类广、途径多、数量大;湖泊的稀释和转移污染物质的作用较弱;湖水中污染物的生物降解、聚集和转移作用较强。
随着中国湖泊生态系统结构的功能大幅衰退以及蓝藻水华现象的频频出现中国水质的缺水现象已经日趋严重已带来了重大损失[1]。
1 .湖泊富营养化及生物修复理论基础1.1湖泊富营养化及其现状富营养化已经成为了一种世界性的重大环境问题受到了人们普遍关注。
在最近的四十多年来由于世界水域中富营养化现象的出现频率及面积日益增加全世界都为防治富营养化开展了大量的科学研究和实验。
在最近二十年间中国也针对湖水富营养化现象、形成因素等开展了大量科学研究和治理的尝试但尽管如此富营养化现象仍未获得有效治理[2]。
1.2湖泊富营养化成因及危害我国湖泊污染的主要特点是水体富营养化。
人为因素导致的水体富营养化也是当代湖泊富营养化的重要原因。
因为在环境中可供浮游植物生长繁殖所使用的氮远远比实际可使用的磷多所以磷通常被视为富营养化的关键影响因素。
富营养型水域中出现了赤潮或水华。
在能造成水华的蓝藻中部分毒性种类也已证实在富养湖泊出现,在所有的富养的湖泊中一般都可以探测到藻毒物质。
1.3湖泊生态系统恢复的理论基础对富营养性湿地生态系统的修复是指通过消除对自然环境影响、促进生态结构演变和启动生物演替的途径将其已退化生态系统回复到一个合理的稳定阶段。
生态修复的基本思路即利用生物地地带性规律、植被演替规律及生态位原理通过选取先锋植被.并遵循乔木、灌木和草本相结合的原理开展生态种群与生态系统的建设工作以达到对土地、植被和生态的同时分级修复.将已经退化的生态系统管理逐渐回归到相应的生态结构层次[2]。
富营养化水体的生态修复技术研究
富营养化水体的生态修复技术研究水体富营养化发生机理和修复原理及技术的研究是国内外环境学和生态学研究的前沿和热点。
在富营养化水体修复的各种手段中,植物修复(生物修复的一种)是一种耗能低、效果好的新技术,已经引起国内外学术界的高度重视。
本研究在富营养化浅水水体中以软隔离技术,建立相互独立的试验区。
根据水体富营养化特征,首先有控制地引种漂浮植物-凤眼莲,抑制藻类生长,提高水体透明度,改善水质;然后逐步引种冷季型和暖季型水生植物,构建时间和空间上镶嵌的植物群落,建立以水生高等植物为优势的清水态生态系统。
重点研究和总结了漂浮植物的引种和控制技术以及适宜的控制规模;沉水植物恢复对浮游植物种群数量以及结构的影响;探讨了沉水植物恢复对水质的改变,以及冷暖季植被交替期水质指标的变化。
结论如下:(1)先锋种的引种及其生态作用。
植物修复的早期,选择耐污性强的r-对策漂浮植物作为先锋物种,以快速控制藻类生长,提高水体透明度,为沉水植物的引种栽培和恢复创造条件。
漂浮植物-凤眼莲的盖度越大,对透明度的改善效果越好,通过实验数据建立透明度/水深与盖度的模型:y=1.1669x+0.1825;透明度提高一倍所用时间与盖度的模型:y=31.556e<sup>-3.2682x</sup>。
但如果任其发展会导致水体溶解氧的浓度将越降低,水生生物死亡等问题。
为了获得最佳的效果,建议漂浮植物-凤眼莲的初始引种盖度以20%左右为宜,并注意及时打捞,控制其盖度不能超过50%。
(2)漂浮植物-凤眼莲虽然有很强的抑制浮游植物的作用,但是对浮游植物种群结构影响不大。
漂浮植物对浮游植物抑制作用的发挥需要达到一定的盖度,当盖度为20%时,抑制效果为30%,当盖度为70%时,抑制效果达到了82%。
但漂浮植物处理组和对照组的水体中浮游植物主要门类组成的相似度很高。
(3)冷暖季沉水植物恢复后,在其生长期能够有效地控制水体中的氮磷等营养盐。
抚顺社河湿地植物对富营养化水体的修复效果研究
抚顺社河湿地植物对富营养化水体的修复效果研究抚顺社河是辽宁省抚顺市内一条重要的河流,但近年来由于城市化进程加快、工业化发展加速等原因,社河水体逐渐富营养化,水质恶化,严重影响了社河流域的生态环境和城市居民的生活质量。
为了解决社河富营养化的问题,人们开始尝试利用湿地植物进行水体修复,通过植物吸收养分和污染物质,提高水体的净化效果,减缓富营养化问题的进一步恶化。
本文旨在对抚顺社河湿地植物对富营养化水体的修复效果进行研究,通过采集样品,分析数据,探讨湿地植物在富营养化水体修复中的作用和机制,为社河流域生态环境的保护和修复提供科学依据。
一、抚顺社河富营养化水体的现状富营养化是指由于氮、磷等养分过量输入而导致水体中浮游植物和藻类大量繁殖,从而影响水体的清澈度和水质。
抚顺社河水体富营养化主要表现为水质浑浊、藻类大量繁殖、氧化还原潜力下降等现象。
根据抚顺市环境监测数据显示,社河水体的氨氮、总氮、总磷等指标均超过了国家规定的环境质量标准,呈现出明显的富营养化特征。
这种富营养化不仅影响了水体的生态系统平衡,还对周边居民的生活和健康构成了威胁。
二、湿地植物在水体修复中的作用湿地植物具有较强的吸收能力和净化作用,可以有效减少水体中的营养物质和有机物质,改善水体的水质。
湿地植物的根系具有较大的表面积,能够吸引并吸收水体中的养分和有机物质,并将其固定在根系附近,起到净化水体的作用。
湿地植物也能够释放出氧气,促进水中的氧化还原体系平衡,减少水体中的有毒气体和有机物质。
湿地植物本身也是水中的食物链的一部分,它们可以吸收并积累水体中的营养物质,成为其他生物的食物,从而调节水体中生物的数量和种类,维持水体的生态平衡。
湿地植物在水体修复中具有重要的作用,通过植物的吸收和转化作用,可以有效减少水体中的富营养化物质,改善水质,促进水体的生态修复。
为了研究湿地植物对富营养化水体的修复效果,我们选择了抚顺社河流域的一个受污染严重的水域进行实地采样。
利用水生植物修复富营养化水体研究
利用水生植物修复富营养化水体研究我国的水资源现状是,水资源总量居世界第六位,但人均水资源量严重短缺。
在淡水资源严重短缺的背景下,环境退化已经成为国家不稳定的重要起因之一。
在严峻的水资源现状条件下,湖泊富营养化问题已经成为突出的社会经济问题,它所导致的藻类水华爆发给我国经济发展和环境安全带来了巨大影响。
利用水生植物修复富营养水体的相关研究很多,总结相关的研究成果以期对环境管理提供借鉴参考。
标签:水生植物;水体富营养化;系统修复2007年,中国197个河流监测结果显示;其中过半的河流受到硝酸铵、高锰酸和石油的严重污染。
超过60%的中国大型湖泊,其无机矿物元素浓度过高导致植物体大量繁殖(特别是藻类),水体溶解氧减少进而使得湖泊众多鱼类和其它有机体大量死亡。
在我国严峻的水资源现状条件下,湖泊富营养化问题已经成为突出的社会经济问题,它所导致的藻类水华爆发给我国经济发展和环境安全带来了巨大影响。
伴随着水体富营养化,对于维持淡水生态系统的平衡有重要意义的沉水植被迅速退化。
原有的生态系统平衡被打破,引发了各种环境问题。
例如:2007年,太湖、巢湖和滇池发生大片水华导致当地居民饮水安全受到影响。
富营养化引起水生生态系统失衡的机理是:富营养化的体中氮磷含量较高,高水平的NP因子与光照、水温等环境因素综合作用在一定条件下会引发水华暴发,进而导致水体溶解氧大量消耗,水体透明度下降,有些藻类还会产生影响其它水生生物的生长和繁殖的有毒物质,破坏生境的平衡引起水质恶化。
N、P的升高使得湖泊的类型有草型转变为藻型,而藻型湖泊由于其N、P的循环速度极快会打破原生态系统的平衡引起水生环境的退化。
水生环境退化的重要表现就是,其水生植被的退化。
水生高等植物在湖泊系统生态系统中有重要的生态功能,水生植物的消退与过量生长都会导致湖泊生态系统的不稳定。
有研究者认为良性的湖泊生态系统要求:水生植物的生物量要大于1000g/m2,覆盖度要大于30%。
富营养化浅水湖泊沉水植被恢复技术研究
谢谢大家
01.05.2021
生计划部
月份 1月 2月 3月 4月 5月 6月 7月 8月 9月 10月 11月 12月
图5-2 2010-2012年近三年滇池外海水位状况
2010月均 2011月均 2012月均 2010年均 2011年均 2012年均
大多数湖湾沉水植物恢复良好,沉水植物恢复较好 的区域,透明度几乎见底,溶解性磷浓度极低。
3、沉水植物恢复技术探讨
3.3滇池沉水植物恢复的有效措施
(1)河口前置库技术
3、沉水植物恢复技术探讨
3.3滇池沉水植物恢复的有效措施
(1)河口前置库技术
滇
兴旺村东大河前置库
池
系统
3、沉水植物恢复技术探讨
3.3滇池沉水植物恢复的有效措施
(2)降低运行水位(干旱年份)
水位海拔高程 m
1887.40 1887.20 1887.00 1886.80 1886.60 1886.40 1886.20 1886.00 1885.80
70年代:水体透明度1米, 沉水植物覆盖率近20%, 沉水植被主要分布在水深 2米以内区域。
3、沉水植物恢复技术探讨 3.1沉水植被演替的影响因素
80年代:水体透明度0.6米, 沉水植物覆盖率约2.08%, 沉水植被主要分布在近岸水 深1.5米以内区域。
90年代-现在:水体透明度 0.4米,沉水植物覆盖率约 1.26%,沉水植被零散分布。
最低水深 最高水深
深度(m)
3.5 3
2.5 2
富营养化水体水生植物修复机理的研究进展
富营养化水体水生植物修复机理的研究进展富营养化水体水生植物修复机理的研究进展引言:随着城市化进程和人口的增长,富营养化水体问题日益凸显。
富营养化主要是指水体中大量的氮和磷元素的输入,导致水体中的营养物浓度升高。
这一问题会引发一系列的生态环境问题,对水体生态系统造成严重损害。
水生植物作为水体生态系统中重要的组成部分,其修复作用备受关注。
本文将介绍富营养化水体中水生植物修复机理的研究进展。
一、富营养化水体的影响与危害1. 营养盐过量的影响富营养化水体中,氮磷元素的过量输入导致水体中的营养盐浓度升高。
过量的营养盐会引发藻华爆发,导致水体浑浊,严重影响水质和水体生态系统的健康。
2. 水体富营养化引发生态系统衰退营养盐过剩会导致水生植物大量繁殖,形成植物堆积物,阻塞水域,限制水中的氧气进入,导致水体富氧,引发水生生物死亡与生态系统的衰退。
二、水生植物在富营养化水体修复中的重要性1. 吸收过剩养分富营养化水体中,水生植物作为养分的吸收者,可以有效降低水体中营养物的浓度,减少藻华的发生。
2. 维护水体生态平衡水生植物通过竞争养分、提供生态空间等方式,可以维护水体的生态平衡,促进生物多样性的保持和增加。
三、富营养化水体修复机理的研究进展1. 水生植物吸收营养盐的机制水生植物通过根系吸收水体中的营养盐,并将其转化为生物质。
水生植物的吸收作用可以有效地降低水体中营养物的浓度。
2. 水生植物的竞争作用富营养化水体中,水生植物可以通过竞争养分和光能的方式,限制藻类的生长和繁殖,降低藻华的发生。
3. 水生植物的沉积作用水生植物在水体中可以形成堆积物,吸附和储存养分,降低水体中的营养物浓度,减少富营养化现象。
4. 水生植物的氧释放作用水生植物通过光合作用释放氧气,提高水体中的氧气浓度,改善水体环境,促进生物的生长与繁殖。
结论:富营养化水体的修复是一个综合性的问题,水生植物作为富营养化水体修复的重要手段之一,在富营养化水体修复中发挥着重要作用。
富营养化河道沉水植物网床生态修复工程研究
富营养化河道沉水植物网床生态修复工程研究水环境污染依然是最严重的全球性问题之一。
在我国许多河道、湖泊水体富营养化现象依然普遍,严重影响了人们的生活与生产。
因此,就如何消减河道湖泊的富营养化水平,恢复健康的水生态系统已成为亟待解决的重要课题。
2010年,我们研发了网床引导沉水植物的河道生态修复技术,并在河道治理工程取得了很好的生态修复效果。
但沉水网床技术尚未完善,存在诸多问题,比如如何保证网床上的沉水植物高存活率、网床的最适种植密度,以及网床的上下调控及沉底细节等问题未能很好解决。
因此,本文则通过野外河道现场试验,针对上述存在问题,对调式网床生态修复工程关键技术进行改进,并运用改进后的可调式沉水网床技术对芦潮港里塘河河网进行生态修复试验,同时对生态修复效果进行了营养水平的评估。
主要研究结果如下:(1)芦潮港河网富营养化评价与等级分划2012丰水期及2013年枯水期对芦潮港河网的水质进行调查。
从水生态系统健康评结果可以得出,芦潮港河网水生态系统健康状况处于中下水平。
其中,1~9站点除了第6站点外,其余健康综合指标(I)值范围均在0.2~0.4之间,健康等级为差。
而10~24站点的健康评价结果为一般或良。
(2)沉水植物网床种植关键技术改进基于可调式沉水网床修复富营养化水体,沉水植被存活率低的问题,试验设置捆绑式网床、粘扣式网床、网箱3种种植方式下对苦草(Vallisneria spiralis)、水盾草(Cabomba.sp)、轮叶黑藻(Hydrilla verticillata)3种沉水植物进行室外培养。
捆绑式网床种植的3种沉水植物在15d均出现了负增长,△W值(每100g沉水植物生物量的增长量)为分别为-0.0117g·100g-1、-6.615g·100g-1、-13.095g·100g-1,随着时间的推移,△W负值逐渐扩大,而粘扣式网床除了第60d的H-2,其余与网箱种植的三种沉水植物均是正增长。
富营养化景观水体湿地修复研究
富营养化景观水体湿地修复研究一.引言随着经济的发展和生活水平的提高,人们对于自己居住环境的要求也随之提高,而景观水适时地充当了这样的角色,成为了我们居住环境的重要组成部分。
这种景观水的模式也逐渐被引进我们的生活景观水的出现不仅美化了我们的环境,更加满足了我们人类亲水的心理需求。
但是景观水体在给我们的生活添彩的同时,自身的缺陷也随之暴露。
流动性差,流量小,较为封闭等特点使得景观水易污染,水环境容量小,水体自净能力差,水质也逐渐变差,近年来基于可持续发展的理念,人们对于环境污染防治的观念也发生了改变,开始认识到了生态治理的重要性。
下面我们就景观水体富营养化的成因与采用人工湿地方式治理治行探讨。
二.景观水体富营养化原因氮磷污染是景观水体富营养化的根本原因。
氮磷污染主要包括外部进入水体的氮磷,以及水体内部自身底泥等沉积物释放进入水体的氮磷。
大多数情况下氮主要通过面源进入水体,磷主要通过点源进入水体。
众所周知,景观水体的富营养化爆发主要源于氮、磷营养盐浓度及其构成比。
在适宜的光照、温度、pH 和充足营养物质等条件下,天然水体中藻类通过光合作用合成自身的原生质,其基本反应式为:106CO2+16NO3-+HPO32-+122H2O+18H++能量+微量元素→C104H263N16P+138O2从反应式可以看出,在藻类繁殖所需要的各种成分中,碳、氮、磷是比较重要的营养元素。
藻类可以利用水中溶解的二氧化碳和有机物分解产生的二氧化碳作为自身生长所需要的碳源,而氮和磷就成为限制性因素。
所以藻类的生长繁殖主要决定于水体中这两种成份的含量。
在一般情况下,许多形成水华的藻类种类都具有一定的固氮功能,因此,磷的含量通常被作为富营养化的标志。
根据联合国经济合作与开发组织(OECD)的研究结果,湖泊营养状态与氮磷元素以及叶绿素a浓度的关系如表所示。
表1湖泊富营养状态与氮磷营养盐及叶绿素a的关系营养状态无机氮(mg/L)有机氮(mg/L)总磷(mg/L)叶绿素a(mg/m3)极贫营养<0.2 <0.2 <0.005中贫营养0.2~0.4 0.2~0.4 0.005~0.01 <3中富营养0.3~0.65 0.4~0.7 0.01~0.03 3~11富营养0.5~1.5 0.7~1.2 0.03~0.1 11~78 重富营养>1.5 >1.2 >0.1 >78一般认为:当环境中总磷>0.015mg/L,无机氮>0.3mg/L 时,藻类就会快速增殖,当叶绿素a浓度达到10mg/m³以上时,湖泊就进入富营养化阶段。
水体富营养化修复技术研究进展
水体富营养化修复技术研究进展随着工业和农业的快速发展,水体富营养化已成为全球范围内的突出问题。
水体富营养化会导致藻类暴发、水生生物减少、水质恶化等一系列环境问题,因此,水体富营养化修复技术成为当前研究的热点。
本文将介绍水体富营养化修复技术的研究现状及未来展望,旨在强调水体富营养化修复技术的重要性和必要性。
水体富营养化主要是由于氮、磷等营养物质大量进入水体,促进藻类快速繁殖。
这些藻类消耗水中氧气,导致水生生物死亡,进一步破坏水生生态系统。
为了解决这一问题,国内外研究者开展了大量水体富营养化修复技术的研究。
目前,水体富营养化修复技术主要包括以下几种:生态修复技术、化学修复技术和生物修复技术。
生态修复技术主要包括湖泊疏浚、水生植物种植和底栖动物移入等;化学修复技术主要是向水体中添加化学药剂,促进藻类沉降和分解;生物修复技术主要是利用微生物或植物提取物等生物活性物质,抑制藻类生长。
虽然这些修复技术在一定程度上有效,但仍存在一些问题。
例如,生态修复技术可能需要长时间才能见效,且对环境有一定的负面影响;化学修复技术可能会对水生生物造成毒害作用;生物修复技术可能受到环境因素的制约,效果不稳定。
因此,需要进一步研究新的修复技术,提高治理效果和环保性。
未来,水体富营养化修复技术的研究将更加深入。
研究方向主要包括:1)深入探究水体富营养化的发生机制,为修复技术提供更加科学的理论依据;2)研发高效、环保的修复技术,结合多种手段,提高治理效果;3)研究不同区域的富营养化特点,因地制宜地制定修复方案;4)加强修复技术的实际应用,通过与政府、企业等合作,推动修复技术在更多地区的应用。
水体富营养化修复技术对于保护水资源和生态系统具有重要意义。
虽然当前修复技术取得了一定的成果,但仍存在诸多问题需要进一步研究。
通过深入探讨水体富营养化的发生机制、研发高效环保的修复技术、因地制宜制定修复方案以及加强修复技术的实际应用等措施,有望为解决水体富营养化问题提供更加科学、有效的解决方案。
抚顺社河湿地植物对富营养化水体的修复效果研究
抚顺社河湿地植物对富营养化水体的修复效果研究抚顺市是辽宁省的一个重要工业城市,其社河湿地是该市一个重要的生态资源。
但是由于长期的工业污染和城市化进程,社河湿地水体出现了富营养化的现象,严重影响了湿地生态系统的平衡和水质的稳定。
为了探究社河湿地植物对富营养化水体的修复效果,我们进行了相关的研究。
研究地点选择在抚顺市的社河湿地中心区域,该区域是该市最为典型的湿地生态系统。
我们选取了不同类型的湿地植物作为研究对象,包括了芦苇、香蒲、菖蒲等常见的湿地植被。
通过对这些湿地植物进行野外调查和实验分析,我们得出了以下结论。
社河湿地植物对富营养化水体具有一定的修复效果。
我们在野外调查中发现,生长在富营养化水体中的湿地植物具有较强的吸收营养物质的能力,尤其是对于水体中的氮、磷等营养物质。
这些植物通过吸收水中的营养物质,有效地减少了水体中的营养物质含量,从而起到了一定的修复效果。
在实验室模拟条件下,我们也观察到了类似的现象,证实了社河湿地植物对富营养化水体的修复效果。
社河湿地植物还可以通过改善水体的氧气含量和微生物环境,减少富营养化水体中有害的藻类生长。
我们通过监测湿地植物的生长过程发现,随着植物的生长,水中的氧气含量逐渐提高,有害藻类的生长受到一定程度的抑制。
这对于富营养化水体的修复效果具有重要的意义,可以有效减少水体中的藻类富集现象,改善水质环境。
社河湿地植物在修复富营养化水体的过程中还具有一定的生态功能。
湿地植物为湿地生态系统提供了重要的生境和食物资源,吸引了大量的生物种群栖息和繁衍。
其中一些水生动物,如蜻蜓、水蚊子等不仅对于湿地生态系统的平衡具有重要作用,还可以通过食物链调控水体中的有害生物,进一步促进了水体修复的过程。
社河湿地植物对富营养化水体的修复效果是明显的。
通过吸收营养物质、改善水体氧气含量、抑制有害藻类的生长以及提供生态环境等方式,湿地植物为富营养化水体的修复提供了重要的支持。
保护社河湿地植物,恢复和改善湿地生态系统,对于社河湿地水体的治理具有重要的意义。
利用水生植物修复湖泊富营养化的措施分析
利用水生植物修复湖泊富营养化的措施分析随着经济全球化的发展进程,人类对于自然资源的开采和利用越来越广泛和深入,同时也对自然环境造成着日益严重的破坏。
其中,水生植物修复湖泊富营养化是一个值得研究和推广的重要措施。
本文将从湖泊富营养化的概念入手,阐述水生植物修复富营养化的原理和影响,最后从现实需求和前景展望来分析其可行性和推广意义。
一、湖泊富营养化的概念湖泊富营养化是指由于大量有机物质和营养物质的输入导致湖泊中浓度增加,从而导致湖水失去自净作用,逐渐变成富营养化水体的过程。
富营养化水体的主要特征是水体中溶解氧浓度降低,而化学需氧量、总磷酸盐和总氮化物等营养物质含量升高。
在这种情况下,湖泊中的浮游生物和底栖生物多样性也逐渐降低。
二、水生植物修复湖泊富营养化的原理和影响水生植物修复湖泊富营养化的原理基于水生植物与水体间的生态关系。
水生植物的生长需要大量的营养物质,往往以水中的营养物质作为来源。
同时,水生植物是一种能够吸收物质、转化物质和释放物质的生物体,其作用包括:1.水生植物能够吸收营养物质:水中的营养物质是水生植物生长的基本物质来源,通过水生植物对营养物质的吸收,可以有效地降低水中的富营养化程度,从而达到清洁水质的效果。
2.水生植物能够转化营养物质:水中的营养物质经过水生植物吸收后,将被生物体内部进行各种代谢反应,其中一部分会被转化为植物体内的生物质,使得水中的营养盐浓度降低。
3.水生植物能够释放物质:水生植物通过吸收和转化营养物质,会产生一些次生代谢产物,其中一些是对水中微生物和生态环境有影响的成分。
比如,水生植物会产生一些促进水中微生物生长和繁殖的有机物质,这能够促进水中微生物种群的多样性,最终增加湖泊自身的净化能力。
水生植物治理湖泊富营养化的措施对于湖泊的影响也是多方面的。
一方面,水生植物增加湖泊自身生态系统的稳定性,有助于抑制湖泊中的水体波动和水位变化。
另一方面,水生植物的生长也能够反映湖泊生态系统的状况,能够为湖泊管理和调控提供附加的数据支持。
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不同沉水植物群落分布透明度和水深比较
3.5 3 2.5 2 1.5 1 0.5 0 穗状狐尾藻 微齿眼子菜 蓖齿眼子菜 马来眼子菜 黑藻 轮藻
深度(m)
最低适应透明度 最大适应水深
通过数据对比发现环境适应性最强的蓖齿眼子菜和分布最少的轮藻在 适应透明度和适应水深比分别达到最小何最大比值,分别为0.07和0.65。呈 现出环境适应性越强比值越小的趋势。
70年代:水体透明度1米, 沉水植物覆盖率近20%, 沉水植被主要分布在水深 2米以内区域。
3、沉水植物恢复技术探讨 3.1沉水植被演替的影响因素
80年代:水体透明度0.6米, 沉水植物覆盖率约2.08%, 沉水植被主要分布在近岸水 深1.5米以内区域。
90年代-现在:水体透明度 0.4米,沉水植物覆盖率约 1.26%,沉水植被零散分布。
1、富营养化浅水湖的特征
浅水湖(shallow lake):没有明确的划分,一般认为
浅水湖就是水深小于6米的,没有明显的温跃层。浅水湖泊 是一类较为脆弱的生态系统,对污染响应比较敏感,是极 易发生富营养化的水体之一。 (而深水湖泊具有较高的污染负荷能力,抵抗力稳定性比 较强)。
湖容相对较小, 水环境容量小 水相对较浅, 湖盆易受扰动
3、沉水植物恢复技术探讨 3.1沉水植被演替的影响因素
水体透明度是沉水植被分布的关键因素,相关系数为0.993。
3、沉水植物恢复技术探讨
3.2滇池水体透明度的影响因素
2009-2012年,滇池北部水域主要水质指标月均变化 状况
3、沉水植物恢复技术探讨
3.2滇池水体透明度的影响因素
水体透明度和叶绿素a指标 之间,呈现负相关关系, 相关系数为-0.824。
沉水植物覆盖率(%)
38 1.3
水体 草海 外海
总氮 15.3 2.24
总磷 1.26 0195
溶解性磷 0.017 0.046
4、结论和讨论
1、在透明度不变的状况下,适度降低运行水位,可促进浅水湖沉水植 物种子库的萌发,以及有利于沉水植物的繁殖扩散。 2、运行水位不可改变的状况下,在入湖河口及湖湾,建立水体分隔, 阻隔蓝藻及削减风浪,可提高水体透明度,可促进沉水植被的恢复。
2、沉水植物的特征
常见的比较普遍的植物为:眼子菜科(Potamogetonaceae)、小二 仙草科(Haloragidaceae)、水鳖科( Hydrocharitaceae )、金鱼藻科 (Ceratophyllaceae)、轮藻科(Characeae)茨藻科(Najadaceae)等的 植物。
3、沉水植物恢复技术探讨 3.1沉水植被演替的影响因素
50年代:水体透明度2 米,沉水植物覆盖率近 90%,水深4米以内区 域水草丰茂。
3、沉水植物恢复技术探讨 3.1沉水植被演替的影响因素
60年代:水体透明度2 米,沉水植物覆盖率接 近90%,水深4米以内 区域水草丰茂。
3、沉水植物恢复技术探讨 3.1沉水植被演替的影响因素
云南9大高原湖泊中,率先进入富营养化的湖泊为杞麓湖、 滇池、星云湖、异龙湖等,均为浅水湖泊。
2、沉水植物的特征
沉水植物(submerged plants )是指植物体全部位于水层下 面营固着生存的大型水生植物,是一种隐域性植被。
特征:它们的根有时不发达或退化, 植物体的各部分都可吸收水分和养料, 通气组织特别发达,有利于在水中缺 乏空气的情况下进行气体交换。这类 植物的叶子大多为带状或丝状。
对污染响应敏感
对污染响应敏感
平均水深 <6m
适宜浮游植物 生长
沉水植被退化
1、富营养化浅水湖的特征
自上世纪80年代以来,中国众多的湖泊,尤其以 长江中下游的大多数浅水湖,率先富营养化,蓝藻 水华频发,湖泊水生植被消退,湖泊植被由草型被 藻型所替代(Qin Boqiang,2006)。 “三湖三河"治理工程中的太湖、巢湖、滇池均为淡水浅水湖泊
3、沉水植物恢复技术探讨
3.3滇池沉水植物恢复的有效措施
(1)河口前置库技术
3、沉水植物恢复技术探讨
3.3滇池沉水植物恢复的有效措施
(1)河口前置库技术
滇 池
兴旺村东大河前置库 系统
3、沉水植物恢复技术探讨
3.3滇池沉水植物恢复的有效措施
(2)降低运行水位(干旱年份)
1887.40 1887.20
3、先促进耐污及光补偿点低的物种的恢复,达到一定盖度后,可优先 吸附水体中溶解性磷,可抑制藻类的迅猛生长,从而提高水体透明度,进而 促进光补偿点低的沉水植物的恢复(或直接用苗引种)。
富营养化浅水湖泊沉水植被恢复技术研究
Study on the restoration technology of submerged vegetation in eutrophic shallow lakes
汇报提纲
1、富营养化浅水湖泊的特征 2、沉水植物的特征 3、沉水植被恢复技术探讨 4、结论与讨论
பைடு நூலகம்
水位海拔高程 m
1887.00 1886.80 1886.60 1886.40 1886.20 1886.00 1885.80 1月 2月 3月 4月 5月 6月 7月 8月 9月 10月 11月 12月 月份
2010月均 2011月均 2012月均 2010年均 2011年均 2012年均
图5-2 2010-2012年近三年滇池外海水位状况
浮游植物是 水体透明度 的主要影响 因子
水体绿叶素a与溶解性磷之 间相关系数为-0.958,溶解 性磷是浮游植物生物量的 限制因子。
3、沉水植物恢复技术探讨
沉水植物群落水深适应性调查
3.5 3 2.5 2 1.5 1 0.5 0 穗状狐尾藻 微齿眼子菜 蓖齿眼子菜 马来眼子菜 黑藻 轮藻 最低水深 最高水深
大多数湖湾沉水植物恢复良好,沉水植物恢复较好 的区域,透明度几乎见底,溶解性磷浓度极低。
3、沉水植物恢复技术探讨
3、沉水植物恢复技术探讨 3.3滇池沉水植物恢复的有效措施
(3)草海、外海沉水植被覆盖率对比 2009年草海及外海沉水植被覆盖率状况对比
水体
草海 外海
水深(m)
2 5.3
透明度(m)
0.58 0.44