食藻虫引导的水下生态修复技术

食藻虫引导的水下生态修复技术

一、食藻虫引导的生态修复技术原理

食藻虫生态修复的技术原理是一种综合生物治理技术，其核心思想是首先利用食藻虫摄食藻类，降低密度，提高透明度；继而恢复沉水植被，沉水植被恢复后水体持续变清，并通过它感作用抑制蓝藻发生；沉水植被又通过光合作用把大量的溶解氧带入底泥，使淤泥中的氧化还原电位升高，促进底栖生物包括水生昆虫、蠕虫、螺、贝的滋生，进而使底泥生态恢复自净，进一步使湖水水体保持稳定清澈状态；最后有计划地放入鱼、虾、蟹等原有土著水生动物，增加水体生物多样性，形成良好的水生态系统，恢复原有的生态系统服务功能，并源源不断地向人们输出绿色生态的优质水产品。

食藻虫控藻引导生态修复原理 食藻虫吃藻、食腐屑、噬菌 水下森林、水下草皮促进水体变清

生物操纵调节食物链，植

物蛋白转为动物蛋白

形成水体自净

富营养资源化

二、食藻虫简介

食藻虫是一种低等咸淡水甲壳浮游动物，通俗地理解，也是虾、蟹类甲壳动物的祖先。食藻虫平均个体5.5-6.5mm,生存周期为45天，经过驯化可以专门摄食蓝绿藻，成为蓝藻天敌。经人工驯化改良后，食藻虫比天然个体体积大，摄食能力强，这种食藻虫不仅喜欢吃蓝藻，而且还能转化蓝藻毒素，适应藻类爆发的水体环境，能将蓝藻胶团中滤食性鱼类不易消化的胶状物质消化吸收。

在实验室里，只见一缸布满蓝绿藻的水，放进相应比例的食藻虫后，24小时便澄清了，而且食藻虫细沙般的排泄物，对水底植物非常滋润。食藻虫繁殖力极强，平均每3天繁殖一代，每条食藻虫一生可繁殖3000条幼虫。正因为它的产出多，所以它的进食量也大，1公斤约40万条食藻虫，1天便能吃掉10吨水中的蓝绿藻，可以说它是藻害的天然“克星”。

三、生态安全性

在一种生物引入某一新水体之前必须要能够保证这种生物对该水体不至于造成新的危害。许多专家对此进行过大量的研究，有如下的理由保证食藻虫不至于对水体造成新的污染： 1、食藻虫是从其它湖泊采集后经驯化而得，开不是一个新物种，它的野生种群在我国的湖泊中早有分布；

2、当水体富营养化程度下降导致蓝藻无法大量繁殖后食藻虫也会因为得不到足够有效的营养而难以维持其种群的增长，其种群生物量必然下降；

3、食藻虫是水体初级消费者，食藻虫的天敌太多因而很容易被消灭。食藻虫营养丰富，鱼、虾、蟹十分喜食，还有一些水生昆虫如华椿、仰椿也喜食食藻虫(目前因为许多水体严重富营养化，蓝藻水华频繁大规摸暴发，这些水生昆虫已基本绝迹，但一旦水体生态恢复后则这些昆虫又会大量出现)。

因此，将食藻虫引入水体后决不会造成新的危害 (即生物污染)。用食藻虫控制蓝藻水华暴发、恢复水体原有生态的安全性是有保障的。

四、技术分析

项目是利用人工驯化后的浮游动物——食藻虫进行生物控藻，食藻虫是构建生态恢复过程至关重要的食物链和生物链环节，只有通过食藻虫才能引爆这个生态恢复的水体生物多样性大爆炸。在构建完整的食物链、网基础上，形成良性循环的

生态链，在生态链基础上构建产业链，使生态链与产业链相结合，在外源点源污染截流的情况下，彻底控制湖泊富营养化水体的蓝藻暴发，扭转湖泊富营养化发展进程，基本恢复富营养化湖泊原有水草繁茂、水体清澈的生态并保持相当的稳定性，使污染物资源化进而实现产业化。

治理完成后，在治理区域内将会形成良好的水生生态自净系统，水质在较短时期达到国家地表水III类水标准。水生生态自净系统形成后，合理投放的鱼、虾、蟹、螺、贝等又可形成丰富的高档绿色水产品资源，治理过程中产生的副产品食藻虫做为优质饲料又可推动诸如城市观赏鱼类等名贵鱼、虾、蟹产业的发展，甚至还可以将食藻虫深加工开发成优异的蛋白粉和其它特殊营养保健品。

五、主要技术关键及创新点

食藻虫控藻引导水体生态恢复的核心技术关键是——食藻虫引起水体沉水植被的种群生态恢复。

一般水域环境中随着富营养化程度的推进，单细胞藻类会优于沉水植物，得以迅速地繁殖发展，如果缺乏食藻动物的有效控制，藻类就会遮住阳光，降低透明度，进一步影响沉水植物的萌发和生长，形成生态环境恶性循环。与单细胞藻类相对应的是，食藻虫也有爆炸性繁殖的机能，而且食藻虫消化蓝绿藻的同时，还会释放酸性的粪便和代谢产物，抑制单细胞藻类的再生。这样，食藻虫吃掉蓝绿藻，既可以增加水体透明度，

又可以增加水质弱酸性，促进沉水植物的萌发和生长，最终形成水下森林。在形成水下森林的过程中，沉水植物产生大量的氧气，促进食藻虫由浅层向深层发展，同时食藻虫呼吸产生的大量二氧化碳又可以供给沉水植物作为光合作用的碳源，这种共生关系可以促使水体生态环境越来越趋于自净并形成良性循环。

恢复沉水植被抑制藻类的方法已有大量应用，国内外对此进行了广泛而深入的研究，任何退化水生态系统的修复如果要取得持久的效果都必须恢复沉水植被，沉水植被是淡水生态系统中主要的初级生产者，对维持湖泊、水库等淡水生态系统的结构和功能具有重要作用，沉水植被对水体有如下作用：①阻止底泥的再悬浮，减少湖底水动力交换系数，从而使水体透明度保持稳定。②很多水草对藻类生长有抑制作用，从而使水体变清：首先是竞争性抑制，因为水草和藻类同处于生态系统初级生产者的位置，两者提供物质和能量的生态学功能一致，因此必然存在对光和营养的利用方面的竞争；其次是很多水草可以分泌特定的生物活性物质抑制藻类的生长，也即水草对藻类有它感作用，对此国内外很多学者作过大量研究，它感现象的存在还吸引了大批学者对它感作用物质进行提取、分离和鉴定。③沉水植被从水体和底泥中大量吸取营养盐，从而不断地净化水体，使内源污染下降，水体不断变清。④沉水植被的存在可吸附储存生物碎屑于植物根部，增加底泥表层溶氧，而减

缓底泥磷的释放，此外，沉水植被还为有利于有机物矿化分解的微生物群落提供了生境。

综观湖泊生态系统发育自然演替史，沉水植被在湖泊生态系统中起着不容忽视的重要作用，但是环境污染以及不合理的开发利用等，使得沉水植被在许多湖泊中消失，水体自净能力以及对干扰的缓冲能力急剧下降，水体也不断成为退化生态系统，水生态系统服务功能也日益丧失。各种沉水植被是健康水生态系统的重要组成部分，沉水植被恢复不仅表征着退化水生态系统的恢复而且会加速退化水生态系统的恢复和稳定恢复的效果。但沉水植被恢复存在很大的困难：第一，重富营养化的水体一般都存在较厚的淤泥，淤泥一般都厚达几十厘米到几米，且淤泥一般都处于缺氧状态，其氧化还原电位都比较低，种植的水草容易烂根，因此很难成活；第二，富营养化水体透明度都很低，沉水植被得不到有效的光照以进行光合作用，这也严重影响了沉水植被恢复；第三，藻型富营养化水体一般酸碱度都很高，而沉水植物都喜弱酸性环境，这也不利于沉水植被恢复。

这些困难，目前采用食藻虫控藻技术已全部克服：

1、研究结果表明，食藻虫吃藻后肠道中富集了大量的有益微生物，这些有益微生物通过食藻虫的排泄物广泛地分布于淤泥中，再加上食藻虫的微量搅拌增氧作用，淤泥在有益微生物的作用下得到了良性分解，淤泥的氧化还原电位大大提高；