动物对水体和土壤的净化方法

动物对水体 和土壤的净 化方法
目录
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动物在水体净化上的应用
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动物在土壤净化上的应用
水体富营养化现状
随着我国城市人口的不断增加和工、农业的 快速发展。环境污染日益严重，水质环境也愈 加恶化。由于排入水体的营养物质逐年增加， 致使许多水体呈现富营养化状态，我国的许多 湖泊、近海已受到富营养化的严重威胁。如何 防治水体的富营养化及对富营养化水体的修复 技术的研究己成为水环境保护研究的重点。
蓝藻水华发生，同时将同化的氮、磷等营养元素通过 渔获物形式移出水体，能够有效减少水域营养物质的 积累，浮游动物数量显著增加，浮游植物数量减少， 水体透明度增大。
缺点：鲢、鳙的摄食活动会将大量未吸收利用的有机物
转化为排泄物，加快水中有机物的周转速率，造成一 段时间内水质富营养化进程加快。同时会使浮游生物 出现小型化趋势，植食性浮游动物大量减少。
大量和高浓度使用 杀虫剂、杀菌剂的 同时，杀伤了许多 害虫天敌，破坏了 自然界的生态平衡， 使过去未构成严重 危害的病虫害大量 发生，如红蜘蛛、 介壳虫、叶蝉及各 种土传病害。
鉴于农药残留的持久性、农药施用的普遍性和农药污染的 严重性，土壤农药污染的修复成为必须解决的重大问题。
动物降解修复
土壤中一些大型土生动物和水体中的某些低级水 生生物能吸收和富集环境中的残留农药，并通过 自身的代谢作用，把部分农药分解成低毒或无毒 的产物。农药通过渗透，食物链等方式进入生物 体内，经过一系列的酶促反应和代谢过程，农药 的分子结构会随着代谢过程发生变化，转化成生 物体生理代谢过程的中间产物，农药的毒性被降 低或消除。
中国湖泊富营养化分布图
水体富营养化的危害
对饮用水源的污染 对水体生态环境的影响 对生物资源利用的影响
富营养化使水体中有机 质增加，病原菌孳生， 并产生有害的藻毒素， 危及饮用水的安全。处 于富营养化状态的水体 作为供水水源时，会给 净水厂的正常运作带来 一系列的问题，如增加 水处理费用、降低处理 效果和产水量等。
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动物在水体净化上的应用
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动物在土壤净化上的应用
土壤有机农药污染现状
有机农药（organic pesticide）是农药中属于有机化合 物的品种总称，是以有机氯、有机磷、有机氟、有机硫、 有机铜等化合物为有效成分的一类农药。 农药被施用后,一是作用于靶标生物,并对靶标生 物起着控制作用，二是被非靶标生物所接受,其余则 是进入环境中。
（2）人工去除浮游动物食性鱼类以间接控藻。 这种类型的生物操纵技术是先用网具捕捞、化 学方法(如鱼藤酮毒杀)去除、电捕、放干水体 清除等方法将水体中的鱼类全部去除掉，然后 再重新投放以鱼食性为主的鱼类。以此来促进 大型浮游动物和底栖无脊椎动物(可摄食底栖、 附生和浮游藻类)的发展，从而降低水体藻类的 生物量。这种生物操纵的结果是重构了水体生 态系统和生物组成，使之朝着人们所期望的生 态系统自净功能强化的方向发展。
(2)利用大型软体动物滤食作用控制藻类 和其他悬浮物。螺、蚌、贝类能起很好的 生物净化作用，有试验表明河流中的螺类 对藻类有明显的抑制作用，一个壳长 10cm的河蚌，在20℃时，每天可过滤60L 水，过滤并吞食的浮游植物和悬浮物经过 吸收代谢作用，分解为无害物，并使水澄 清。牡蛎能够抑制藻类的生长，促进海草 的生长，并使海水中氮通过反硝化作用减 少，而使海水变清。

据统计，目前我国喷施的农药一般有40%～60%直接降落、 残留在土壤中, 5%～30%的农药飘浮于大气中,但最终也通过降 水返回地面,进入土壤,因而土壤成为农药污染最大的目标。
国家质检总局公布的数据显示： 目前我国农药年产量已达40万t，居世界第2位（全世界 12亿磅，1997年）。 我国农业防治约需农药25万t，而农药的利用率只有 10%～20%，其余进入农作物、土壤。 2000年太湖流域农田土壤中15种多氯联苯同系物检出率 为100%，六六六、DDT超标率为28%和24%，上海市郊区农 田中的DDT含量严重超标，南京市菜地土壤中六六六和 DDT的检出率为100%。 据统计，我国被污染的土壤面积已达到1300万～1600万 hm2，经济损失达10亿元之巨。
优点：在经典生物操纵理论指导下的研究表明，浮游动
物的数量增加能够有效降低浮游植物数量，加大水体 透明度，达到改善水质的目的。
缺点：经典生物操纵理论存在缺陷。如，伴随着大量大
型肉食性浮游动物的出现，水中植食性浮游动物如轮 虫、小型枝角类等会遭受到高强度攻击，数量显著下 降，减小了对浮游植物的捕食压力，浮游植物出现反 弹性大量增长；浮游动物只能控制小型藻类，而对于 丝状藻和大型藻类如微囊藻的水华则是无能为力的。
大型土生动物
wenku.baidu.com伪蝎
鼠妇 蚯蚓
2、非经典性的生物操纵
非经典性的生物操纵，就是利用食浮游 植物的鱼类和软体动物来直接控制藻类，治 理湖泊富营养化。这些滤食鱼类特殊的摄食 方式可直接清除浮游植物，就可达到控制浮 游植物数量的目的。
方法：
(1)利用浮游植物食性鱼类(如鲢、鳙)来控制富营 养化和藻类水华现象。首先应控制水体中的捕食 鲢、鳙鱼种的凶猛性鱼类，以确保鲢、鳙的放养 成活率。其次，鲢、鳙所摄食消化利用的浮游植 物生物量需高于浮游植物的增殖速率。每个水体 都需寻找一个合适的能有效控制藻类水华的鲢、 鳙生物量的临界阀值，鲢、鳙对藻类的摄食利用 率与藻类的种类组成和生理状况、其他可利用食 物(如浮游动物)的相对丰度、水温等有密切关系， 而藻类的增殖速率与光照、水温及水体的营养水 平等有密切关系。
生物操纵技术
1975年，Shapiro等提出了生物操纵 (biomanipulation)的概念，即通过对水生生物 群及其栖息地的一系列调节，以增强其中的某些 相互作用，促使浮游植物生物量下降。由于人们 普遍注重位于较高营养级的鱼类对水生生态系统 结构与功能的影响，生物操纵的对象主要集中于 鱼类，特别是浮游生物食性的鱼类，即通过去除 食浮游生物者或添加食鱼动物降低浮游生物食性 鱼的数量，使浮游动物的生物量增加和体型增大， 从而提高浮游动物对浮游植物的摄食效率，降低 浮游植物的数量。
应用
宁波月湖2000 年初夏发生大 面积蓝藻水华后开始大规模放养鲢、 鳙，2001 2002 年不再出现蓝藻 水华，水体表观质量明显提高，透 明度保持在100 cm 以上。2002 年8 月月湖蓝藻数量比2000 年同 期下降87. 5%，总氮下降26. 0%， 总磷下降70. 0%。
优点：鲢、鳙通过滤食作用消耗水体中浮游植物，抑制
应用：
经典的生物操纵方法主要运用于小型的、封闭的、 且浮游植物群落不是由水华蓝藻而是由绿球藻、小 型硅藻和包括隐藻在内的鞭毛藻等组成的浅水水体。 在捷克的Rimov水库中，研究者通过控制鲤科鱼类 的成功产卵，提高食鱼性鱼类的数量来去除浮游生 物食性鱼类，从而使得浮游动物的数量增多，体型 增大，控制藻类的过度生长；在丹麦，对233个湖 泊进行围隔试验，研究发现经典的生物操纵在浅水 中比在深水中更有效。
处于富营养化的水体，正 常的生态平衡遭到破坏， 导致水生生物的稳定度和 多样化降低，且最终的发 展将使水体库容因有机物 残渣淤积而减少，水体生 态结构破坏，生物链断裂， 物种趋向单一，水体功能 退化，加速水体沼泽化、 陆地化的进程。
一定程度的富营养化 可能导致鱼产量增加， 但严重富营养化的水 体会因为藻类释放的 毒素和溶解氧的稀缺 而使鱼类种类数量减 少，并直接影响鱼类 质量，从而导致水体 经济价值大大降低。
1、经典的生物操纵法

经典的生物操作法，就是通过改变捕食者(鱼类) 的种类组成或多度来操纵植食性的浮游动物群落 的结构，促进滤食效率高的植食性大型浮游动物， 特别是枝角类种群的发展，进而降低藻类生物量， 可提高水的透明度，改善水质。
方法：
（1）投放鱼食性鱼类间接控藻，通常是通过放 养食鱼性鱼类来控制浮游动物食性鱼类，通过 改变浮游动物食性鱼类的种类组成来操纵藻食 性的浮游动物群落的结构，借此发展壮大滤食 效率高的藻食性大型浮游动物(特别是枝角类) 的种群，通过浮游动物种群的壮大来遏制浮游 植物的发展，从而降低藻类生物量，提高水的 透明度，最后达到改善水质的目的。另外底层 鱼类的活动有促进底泥中氮，磷向水体释放的 作用，因此对其也应限制。
有机农药污染危害
对各类蔬菜 对人和动物 对生态环境
据2000年国家质检 总局数据，全国 47.5%的蔬菜农药 残留超标，因农残 超标被退回的出口 农产品金额达74亿 美元。
土壤中农药污染还 会严重威胁到人和 动物的健康，将通 过食物链在脂肪中 积累，导致免疫系 统、荷尔蒙、生殖 系统疾病，并能诱 发癌症。