水体生态修复方法

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水体生态修复方法范文第1篇

我国城市小型湖泊众多，且这些小型湖泊多与城市河道相连，受城市河道污染的影响水质往往较差，水体富营养化程度较高，对城市居民的生活质量及城市景观均造成了不良影响。而如何脱氮除磷、控制藻类生长是实现这些小型湖泊生态恢复与水体保护的关键。

目前，国内外对城市小型湖泊的生态修复较多的关注在修复措施研究［2－6］，而从流域划分角度对城市小型湖泊修复方式的研究还较少。笔者基于流域划分角度，提出可将湖泊划分成不同修复单元，再根据各单元的特征采取低成本的合适措施来进行水体生态系统修复。

1修复单元划分

很多城市小型湖泊的污染状况往往是由周边污染源决定的，要治理某个具体的受污染湖泊，首要任务是要调查受污染水体的流域状况和污染源组成，从而为后期修复措施的制定提供决策依据。根据相关研究，笔者认为可将湖泊划分为入湖渠道、入湖口、湖区、岸边带4个修复单元来进行生态修复。

2不同修复单元的修复方式确定

2．1入湖渠道修复方式

入湖渠道为湖泊的主要污染来源，污染物源自于周边的生活污水、工业废水、农业面源污染等，这些污染物中往往悬浮物及漂浮物较多，对该单元进行修复时要采用物理修复与生物修复相结合的办法。首先要测量入湖渠道的河床高程变化，测定入湖水流量的变化情况，在水流量变化较大区域可逐级布置一些阶梯型溢流堰，从而增加水体DO含量，提高水体的自净能力；在水流平缓区域可设计一些生态浮岛，并逐段布置一些栅格网，收集水体中的悬浮物和漂浮物，以从源头控制入湖泊的污染负荷。

2．1．1修建溢流堰

水体在流动过程中本身蕴涵了巨大的能量，如果能充分利用此自然能量来增加水体DO含量，将是一种理想的无能耗增氧措施。水体流经闸、堰等泄水建筑物时，由于水流的强烈紊动和掺气，会使水体的DO含量明显增加。可利用入湖渠道的特殊地形特征，分级、分段修建溢流堰，通过改善水体的流经形态，提高水体DO含量，从而达到改善水质的目的。如南京仙林大学城三用河在下游一段河道（长度为150cm）以石棉瓦为材料搭建了3个不同坡度的阶梯型溢流堰，其对水体水质的改善效果见表1。.由表1可见，经过150cm的阶梯型溢流堰后，三用河水体中DO含量大量增加，高锰酸盐指数、NH3－N含量均有所降低，TN、TP也得到了一定的去除。与倾角为30°、60°的溢流堰相比，倾角为45°的溢流堰堰体坡度适中，水流较快，流经的水体能与堰体充分撞击，水、气接触面积最大，水体DO含量增加也最多。故对应的出水水质最佳。另据研究，溢流堰坝体材料可选取橡胶坝等，因为橡胶坝既有利于新生物膜的着生，又有利于衰老生物膜的脱落［7］。

2．1．2修复河道底泥

河道底泥是水体生态系统的重要组成部分，沉积在底泥中的氮磷等营养元素、重金属和难降解有机物在一定条件下会重新释放出来，影响上覆水水质，造成二次污染。此外，底泥是底栖生物的主要生活场所和食物来源，其中的污染物可直接或间接对底栖生物或上覆水中生物产生致毒、致害作用，并通过生物富集、食物链放大等过程进一步影响陆地生物和人类健康［8，9］。

河道底泥的修复方式主要有物理、化学和生物修复等，与物理、化学修复法相比，生物修复法具有节省费用、不破坏原有生态、去污效率高等优点，因此得到了广泛运用。其中原位生物修复成本低廉但相对修复效果较差，适合于大面积、低污染负荷底泥的修复；异位生物修复主要应用于河道疏浚后底泥的处理，其修复效果好但成本很高，适合于小面积、高负荷污染底泥的修复［10］。对于大多数城市小型湖泊来说，原位生物修复是较符合实际情况的经济实用的底泥修复方式。目前，原位生物修复相关研究热点主要集中在底栖动物对底泥的分解及利用方面。寡毛类动物中的颤蚯蚓、水丝蚓和一些蚊蝇的幼虫等底栖动物能适应厌氧的底泥环境，通过筛选和引种适宜的品种，利用专门的网箱，将培养好的耐低DO的底栖动物放入湖泊中适当区段，可以消解底泥中的有机碎屑等污染物，有效修复底泥，提高湖泊水体的自净能力。

2．1．3设置人工生物浮床

人工生物浮床又被称为“生物浮岛”、“生物浮床”，是按照生态系统自身运行规律，人工把水生高等植物、陆生或湿生植物以浮床为载体种植到受污染的水面，通过植物根部的吸收、吸附作用和物种竞争相克机制，降低水体中的氮、磷及有机质含量等，同时可在植物根系营造出好养—厌氧微生物环境，从而有效改善水体的自净功能。而且，人工生物浮床的运用能兼顾水上景观的营造，有利于美化环境［11］。

以往很多的人工生物浮床制作材料多为泡沫、塑料等，床体制作方法简单，但可种植的植物数量有限，植物不易更新替换，且在水流较大的情况下植物易损毁。可使用聚氯乙烯（PVC）管做成浮床外框，在浮床底部用网兜包裹植物，然后将浮床以绳索固定在岸边，此法可保证种植的植物数量较多；同时对于部分生长迅速的植物可定期收获，既可带走部分营养物质，又可防止生长迅速的植物泛滥。南京仙林大学城三用河中设置了以黑麦草和酸模为研究对象的人工浮床，试验段河道水质得到了显著改善，恶臭现象明显减轻，其中酸模对TN、NH＋4－N的去除率分别达92．40％、97．00％，均比对照组高4．47、1．10倍，TP、COD浓度分别较试验初期降低了79．17％、86．63％［12，13］。

人工生物浮床种植植物的选取原则是生长速度快，吸污效果好。目前常用的有凤眼莲、喜旱莲子草、黑麦草、芦苇、荻、稗草、水稻、香根草、牛筋草、香蒲、菖蒲、石菖蒲、水浮莲、海芋、土大黄、水芹菜、雍菜（俗称空心菜）、芝麻花、旱伞草、灯心草等。

2．2入湖口修复方式

入湖口是连接入湖渠道与湖区的重要水域，一般水深较浅，长期接受外源污染较重，湖底的淤泥深厚。故对入湖口的生态修复注重通过底泥污染状况的改善来提高水体自净能力。#p#分页标题#e#

入湖口的修复方式一般为在入湖口布置潜水型溢流坝，在坝内区域布置人工湿地（见图1）。城市图1小型湖泊的入湖口一般呈扇形，可在扇形区域较窄处布置潜水型溢流坝，降低入湖水体的流速，以减缓对下游人工湿地的冲击。溢流坝以内区域布置人工湿地，湿地填充基质可选用建筑上常用的砂石、砾石或工业废弃材料（煤渣、钢渣等），这些废弃物稳定性较好，且堆积后能形成多孔隙的基质，为水体中微生物的生长和繁殖提供良好附着载体，同时可起到物理吸附、生物吸附、过滤等作用。在基质上布局以挺水植物为主的植物群落，可考虑选择去污能力较强的水芹、水龙草、风车草、香蒲、菖蒲等。

有研究者在江苏省水环境试验平台建立的人工湿地中以风车草、石菖蒲、菱、金鱼藻、轮叶黑藻、苦草组成水生植物群落，并以不种植水生植物的人工湿地作为对照进行去污能力研究。结果表明，在进水流量为2．5m3／h、换水率达到75％的条件下，种植水生植物的人工湿地对进水中挟带的泥沙有很好的过滤作用，且同时能起到较好的氮、磷去除效果，当水力停留时间为8、12h时，种植水生植物组对TN的去除率分别为11．9％、21．5％，而对照组为5．3％、20．7％；在水力停留时间为12h时，种植水生植物组对TP的去除率可达34．8％，对照组为28．2％［14］。

2．3湖区修复方式

作为城市小型湖泊生态修复的重点区域，湖区水体修复的最终目的是逐步恢复以沉水植物为优势的水生植被群落，改善水体生态功能。水生植物是水体生态系统的重要组成部分，恢复水生植物群落是构建健康水体生态系统的基础和必要条件。

可通过人为创造一定的条件，来构建适合水体特征的合理水生植物群落。根据湖泊水体的污染状况来配置相应的水生植物，利用水生植物及其共生的微环境来去除水体污染物，降低水体悬浮物浓度，提高水体透明度及DO含量，从而为其他水生生物提供良好的生存环境，最终提高水体生态系统的生物多样性。

王文林等［15］在南京师范大学月亮湾水体生态修复试验区引种了几种不同种的水生植物，分别种植于2个独立的水质相同的围格中，经不同种水生植物净化后，水体中TN、TP、NH3－N以及叶绿素a含量均有所下降（见表2），但由4种植物构建的群落的水质净化效果显著高于由2种植物构建的群落。可见，城市小型湖泊水生植物群落的构建中，可根据湖泊水体的污染状态，以现有种为基础，合理引入不同种和数量的水生植物，构建拥有挺水、浮叶、沉水、漂浮植物，能随季节自我更替的完善的水生植物组合，以强化水生植物的去污能力，提高水体自净能力。需要注意的是，水生植物有一定的生命周期，应适时适度收割调控，在将一些营养元素输出的同时，也可减少由植物自然凋落腐烂分解而引起的二次污染。

生物填料、人工水草等仿生植物因比表面积大、反应形态好、运行成本低等优点［16］，在城市污染水体的处理中也得到了一定的运用。其中以美国梅瑞地安水生科技公司研发并推广的阿科蔓（AquaMats）最为著名［17］。阿科蔓可提供巨大的生物附着表面积（1m2阿科蔓能够提供的表面积高达245m2），为微生物生长提供足够的附着载体，从而形成有利于微生物活动的微环境。杨涛等［18］的研究表明，在污染湖泊的治理中，利用仿生植物（人工载体）在自然水流条件下进行挂膜培养，载体上的生物膜逐渐形成，载体的外观呈无色、淡黑绿色、黑黄绿色、淡黑色、黑色变化，对应出现藻类→原生动物→微型后生动物等，同时水体中COD、NH3－N、TP含量均有所下降，去除率分别达到40％、36％、43％。可见，生物填料、人工水草等仿生植物可通过为微生物生长、繁殖提供有效载体来提高水体的自净能力，为城市小型湖泊的生态修复提供了一条可行的途径。

在仿生植物的材料选择上，可选取聚丙烯纤维、泡沫玻璃、多孔性聚氨酯、聚酯纤维、玻璃纤维、加气混凝土等比表面积高、空隙率高、化学性质稳定、有一定机械强度和价格低廉的材料［19］。

2．4岸边带修复方式

作为城市小型湖泊的一个组成部分，岸边带是湖泊面源污染的重要来源。目前，我国大多数城市小型湖泊的岸边带都以水泥混凝土代替自然河堤，使其本有的生态功能得不到发挥。尽量利用天然材料作为湖岸带保护的素材，将水泥混凝土护堤恢复成为水体、土壤、植物等相互结合的自然生态护岸，是湖泊生态修复的基础。在湖泊自然生态护岸的建设中，可根据岸边带的自然走向整理沿河垦种，可在近岸带构建1m以上的自然绿地作为污染过滤屏障。在绿化物种的选择上，应注意选择适宜本地区气候环境，同时不造成外来种入侵的抗逆性好、管理粗放、植物根系发达、固土能力强、能有效消除污染的植物。在植物的配置上，要兼顾景观效果，凸显不同的景观层。可选择的乔木树种有石榴、桂花、杨梅、腊梅、柳、合欢、池杉、枇杷、玉兰、构树、槐、银杏、香樟、垂柳、刺槐、苦楝、香花槐、板栗等；灌木树种有枸杞、小叶黄杨紫薇、红叶小檗、金叶女贞、瓜子黄杨、月季花等；草种有中华结缕草、狗牙根、画眉草、红花草等。

3结语

城市小型湖泊的生态修复中，可将湖泊划分成适当的修复单元，再根据各单元的特征选择不同的生态修复方式，既突出重点，又兼顾综合效果。同时，在生态修复的具体实施中，还应注意以下几个方面的问题：

（1）对入湖渠道进行生态修复时应注重相关水系的结构，打通一些断头河、死水塘，使水流通畅，并应根据水系的地形特征在适当的地点修筑溢流堰，恢复浅滩和湿地、深塘等生态系统，从源头控制入湖污染负荷。

（2）对入湖渠道沿线及湖泊周边的污水口实行截流分流，从源头截断污染源。

（3）生态修复措施的实施（如溢流堰的修筑、人工生物浮床设置、仿生植物的构建等）不能影响水体的正常功能（如行洪能力等）。

水体生态修复方法范文第2篇

1清淤工程

库底泥沙淤积较多时，大量的农田氮、磷和工业重金属等污染物被底泥吸附，并长期淤积在水库底部，致使水生态平衡遭受破坏，鱼虾等水生生物种类逐步减少，对水体原有功能影响较大，必须采取有效的清淤措施。水库泥沙淤积量的计算，常见的方法有断面法、地形法、输沙平衡法、基于GIS的DTM法和泰森多边形法等。本文根据水库建成初期各特征水位和相应特征库容资料，拟合得到水库原始水位库容曲线;再通过对比2011年实测水库库容曲线和拟合得到的原始库容曲线，推算得到水库泥沙总淤积量和各高程区间的淤积量。通过计算，东风水库泥沙淤积总量约为97.7万m3，若清除整体淤泥，清淤工程量较大难以实施，且通过分析推算得到的淤泥分布可知，绝大部分淤泥位于水库防汛限制水位以下，其淤积对水库的防洪效益几无影响。水库的泥沙淤积物可分为表层淤积物和底层淤积物，可先清除污染相对较重的主库区表层淤积物及其他库区所有淤积物。经推算，清淤量约为35.42万m3。因清淤工程量较大，采用分期清淤的方法，先清除污染物含量较高且对水体影响较大的淤泥，再分步清除其他淤泥，清出的淤泥通过管道输送至库尾的堆淤库。待淤泥固化后，运输至指定区域堆放压实，并在其表面栽植草皮，防止淤泥对水库造成二次污染。

2截污工程

截污是水库水环境治理的主要措施，通过截污，可以减少点源污染。只有截断污染源才能从根本上防止其对水质的破坏，为后期的水环境治理和水体修复打下基础。对排污口排放的污染物，结合当地现有和规划的市政排污管网，针对水库不同区域，制定不同的截污方案。根据市政管网规划图，将水库周边排污口分成3个不同区域，每个区域的排污口通过支管网就近接入市政管网，最终分别排往西北污水处理厂、松岗污水处理厂和官窑污水处理厂。

3蓄洪换水

东风水库地处亚热带地区，多年平均降水量为1489.3mm，雨量充沛，东风水库每年出库水量约为567.3万m3，接近水库兴利库容，这部分水体对水库水质有一定的稀释净化作用。蓄洪换水可通过水库的纳洪换水来实现。东风水库来水丰富，水库运行中存在部分弃水，若能有效用这些弃水，根据水文预报在暴雨洪水来临之前，在满足水库灌溉、供水的前提下，调节水库使其低水位运行，实施纳洪蓄水，即可达到交换水体、改善水质的目的。

4水土保持工程

东风水库雨季集中在4～9月，夏季降水不均，旱涝无定。这种气候条件极易诱发库岸滑坡、崩岗、山泥倾泻等局部水土流失事件，山泥最终流入水库，造成淤积，影响水库水质。对即将入库的径流，可采取修建生态护坡等水土保持工程削减污染物入库量。根据水库集雨范围内耕地的不同坡度及土层情况，可采取退耕还林、修建梯田、整治坡面等方法进行治理;对轻、中度水土流失的疏林地，以封山育林为主，可采取全封、轮封等形式;对水土流失严重的疏林地，需进行育苗补植、修枝疏伐、择优选育，以促进林木生长，加快植被恢复;荒草地宜进行造林。根据地表面和土壤地质条件的不同，采取移栽培育、挂网移栽、喷锚土壤栽植等方法恢复坡面植被。

5生态修复工程

生态修复是东风水库水环境治理的主要工程措施，生态修复方法主要有人工湿地、生态护岸、生物浮岛等，具有效果好、造价低、耗能低、运行成本低等优点。根据东风水库的水环境现状及地形条件，将库区划分为5个修复区，每个修复区种植不同的水生植物并采用不同的修复方法。目前，用于修复水生态的水生植物越来越多，常见的有芦苇、美人蕉、水芹菜、睡莲、香蒲、再力花、水雍菜(空心菜)等植物，且针对各类植物对不同污染物的吸收能力的研究较多。在水生植物的选取中，首先考虑其削减污染物的能力和当地的气候条件;其次，生态修复工程仍需较大投入，不同的修复措施、不同水生植物的种植管理投入差异较大;在满足前述条件前提下，尽可能种植一些观赏性较好或具有一定经济价值的植物。经分析比较，初步拟定水生植物为芦苇、美人蕉、再力花、水芹菜和空心菜5种主要植物，而在具体实施中可适当添加其他植物。通过计算，为达到既定目标，需要种植芦苇、美人蕉、再力花、水芹菜和空心菜分别为7000m2、14000m2、7000m2、5000m2。水生植物在生长期间吸收氮磷，对净化水库水质具有较强效果，但水生植物一般都会死亡，其在死亡腐烂后分解耗氧，造成氨氮、高锰酸盐指数升高、溶解氧降低，同时吸收的氮磷营养物质被重新释放。因此，在水生植物死亡腐烂前，应进行及时有效的收割打捞并带出库外，力求杜绝二次污染，以达到削减污染物、改善水质的目的。通过采取清淤工程、截污工程、蓄洪换水工程、水土保持工程、生态修复工程等工程措施，可以达到较好的水库治理效果。经计算，可得各工程措施所削减的污染物量，求得剩余污染量，理论上能够在2020年使东风水库水质达到II类标准，详见表4。

非工程性措施

1加强水库水体监测能力建设

东风水库现有的监测资料存在监测频率较低、测点范围较窄等不足，其水质监测能力已无法满足信息日益增长的需要。为了全面掌握水体的水质状况和变化动态，需要以现有的测点为基础，增加测点数量并不断进行优化调整。根据水库的实际情况，依据相关规划的具体要求，建议建设1座自动化水质监测站，及时掌握水库各区域水质状况，以保障用水安全和生态平衡。

2划定水库水资源保护范围

水库水资源保护范围按照下列标准在水库管理范围边界外延划定:工程区、生产区的主体建筑物200m;库区主副坝坝址上游坝顶高程线或者土地征用线以上至第一道分水岭脊之间的土地。作为生活饮用水源的水库，其保护区的划分方法参照《饮用水水源保护区划分技术规范》。水库保护范围的具体界线划定后，市、区环保部门应当设立界桩和警示牌，任何单位和个人不得移动或者损毁界标和警示标志。

3控制水库周边养殖

目前，东风水库库区和周边有大量的水产和畜禽养殖，且其排泄物随便堆放，畜禽排泄物含有大量氮磷等营养物质和细菌，对水库水质影响较大。对占用水库用地的养殖场应予以搬迁取缔，对库区外的养殖场，要严格控制未达标的污染物排放，未达标的排泄物必须经过处理，达标后方能允许排放，以尽量减少污染物入库量。

结语

1)由于长期的工业废水和生活污水排入，以及农业种植带来的农药化肥污染和养殖业的排泄污染，导致东风水库污染较重，水质较差，尤其是库尾的水质已严重恶化，开展水库水环境治理迫在眉睫。

2)通过对东风水库水环境状况的分析，结合对污染物来源的调查，提出包括水库清淤、截污工程、蓄洪换水、水土保持、生态修复等水环境治理的工程措施。

水体生态修复方法范文第3篇

有价值的微生物获取一般通过三种方式，一是人工驯化，二是固定化微生物，三是转基因工程菌。据有关研究报道，将某种特定的固定化微生物用于污染的底泥中，发现底泥厚度有降低现象，水体和底泥中的NTU、COD、NH3-N和TP含量也明显降低。如果采用某种净化促生液对水环境进行修复，底泥中的生物多样性逐渐增加，有机物的含量逐渐减少，主要微生物类群则由厌氧型向好氧型演替，水体的生物多样性不断的增加;如果在专业培养基上接种河道底泥，制成底泥生物氧化复合制剂，此制剂对河道底泥氧化层的形成有明显的促进作用，对底泥有机污染物分解能力也有显著的强化作用，同时，底泥对上覆水体生物氧化能力也逐步增强;如果对底泥进行生物修复，能够有效地减少河道污染负荷，同时，强化河道的自净功能。目前，国内很多研究人员，对上述底泥处理微生物应用研究已有成果，并成功应用到河道底泥污染处理中，并取得了显著成效。

2千灯河道底泥修复工程试验

2.1底泥处理试验方法2013年，针对千灯河道样板区底泥进行生态修复试验，通过“消毒剂+微生物制剂”相结合的综合修复处理方式进行了处理研究。未处理前，随机取2份河道底泥试样检测污染物，之后，进行修复措施处理:按75kg/亩、50kg/亩标准，先后均匀喷洒消毒剂和微生物制剂到河道底部。分别于7天后、12天后，对处理过的区域随机取2份样进行检测，检测比较结果见表1～表3。

2.2底泥处理效果分析从表1～表3中可以看出通过处理后的底泥pH偏碱，但仍在一个合适范围内;试剂与底泥接触的时间越长其杀菌效果越明显，有机质的降解率越高。处理7天后有机质降解率为70%～80%，12天后有机质的降解率达到50%;大肠菌群含量降了1～2个数量级，处理时间越长其大肠菌群数量越少。

3微生物底质改良处理技术

微生物是生态系统中的分解者，对养分的循环和污染物的降解、去除起着十分重要作用，并具有广泛的应用价值。相关研究报道显示，通过光合细菌、复合光合细菌作用，可降低、甚至去除富营养化水体中的NH3-N和有机质;也可以通过溶藻菌控制蓝藻，去除水体富营养化，抑制“水华”现象的产生。本工程试验主要通过先向污染底泥中投放消毒剂，减轻底泥中的毒性;然后通过投放微生物制剂，形成一个能完成自然降解的底泥环境，进而加强被污染底泥的自净功能，实现对有机污染物的快速、高效的降解，从而达到改善底泥的污染状况，提高水体中溶氧量。

4小结

水体生态修复方法范文第4篇

关键词 水生植物；富营养化；生态修复

中图分类号 X52 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2013）04-0237-02

近年来，随着社会的迅速发展，人类活动的加剧，人类赖以生存的环境正遭受着前所未有的损害，特别是水体富营养化问题，已成为当今世界最有挑战性的环境问题之一。水体富营养化是由于工业污水，农业施肥以及生活污水向水体中排放过量的氮磷导致营养物质大量积累，水生生物大量繁殖，造成水生生态系统的失衡。我国湖泊众多，大于1 km2的湖泊有2 300多个，湖泊面积约为70 988 km2，占陆地总面积的0.8%，其中处于富营养化状态的湖泊占统计湖泊的56%。目前，我国水体富营养化问题较为突出，太湖、滇池、东湖、巢湖都已处于严重的富营养化状态。2007年，太湖蓝藻爆发，引发了水资源危机，影响到周边居民的饮用水安全。“围着太湖没水喝”是对人类淡薄环境保护意识的一种讽刺，更为人类敲响了水体治理的警钟。

20世纪60年代以来，关于修复富营养化水体的研究报道已有许多，采用打捞藻类、疏挖底泥、饮水稀释或换水等物理方法，或使用化学杀藻剂如硫酸铜、石灰粉等化学方法来治理水体富营养化的效果甚微，而且花费较高，还容易造成二次污染。20世纪70年代中期以来，国内外在利用水生植物净化和修复污染水体方面做了大量研究工作，在利用水生植物消除污染、改善水质、恢复水体生态功能、提高经济效益等方面取得了很多成果。目前，利用水生植物净化水体是一种简单高效、成本低廉、节约能源、生态环保的方法，是国内外广泛应用的生物治理方法，是现今水体修复的研究热点之一。该文就水生植物及其生态功能、在富营养化水体修复中的净化效果以及在工程中的实际应用方面进行综述，以期为我国水体富营养化的治理提供理论参考。

1 水生植物及其生态功能

水生植物是一个生态学范畴上的类群，是不同分类群植物通过长期适应水环境而形成的趋同性适应类型[1]，它主要由两大类组成：水生维管束植物和高等藻类。其中，水生维管束植物按其生态类型可以分为沉水植物、浮叶植物、漂浮植物和挺水植物。不同生态类型的水生植物有着不同的净化功能（表1）。水生植物作为水生态系统中的初级生产者，能吸收水体中的氮磷等营养盐、富集水体中的重金属，将其同化为自身的组织结构，随着植物采收的时候将营养盐和重金属转移出水体；另外，水生植物的根系具有强大的吸附、沉降有机物的能力以及对藻类的抑制作用；水生植物的这些特点是利用水生植物治理污水，特别是富营养化水体治理的理论基础。

宋 福等采用伊乐藻、苦草、狐尾藻、篦齿眼子菜、金鱼藻、菹草、轮藻进行富营养化水体治理效果试验，结果表明其对总氮、总磷均有显著去除作用[2]。童昌华等研究发现金鱼藻、狐尾藻、微齿（禾叶）眼子菜、马来眼子菜、凤眼莲、苦草对水中总氮、总磷和硝态氮有较好的去除效果，而以狐尾藻和微齿眼子菜2种效果最好[3]。孙文浩等研究发现水花生、水浮莲、满江红、紫萍、浮萍、西洋菜和凤眼莲对雷氏衣藻都有抑制效应，凤眼莲的抑制作用最强[4]。何池全等[5]研究发现石菖蒲具有抑藻作用。到目前为止，国内外众多试验研究找出了很多对水体净化和修复有显著作用的水生植物，并把它们运用于多种生产实践之中，水生植物在水体富营养化治理中起着非常重要的作用。

2 水生植物修复富营养化水体的效果

水体富营养化主要是由水中的氮、磷等营养元素过剩导致的，所以长期以来脱氮除磷一直是水体富营养化治理的关键任务。氮、磷是植物生长所需的基本营养元素，水生植物可以吸收利用水中的氮磷、释放氧气、与藻类竞争阳光与养分以限制藻类的生长从而到达净化水质的效果。所以利用水生植物修复富营养化水体是众多环境保护者们研究的热点。

蒋艾青关于凤眼莲对城郊污水鱼塘中的氨态氮、硝态氮、COD、总氮的去除率研究中发现其去除率可达70%、88.1%、56%、73.1%[6]。在最适宜的生长条件下，凤眼莲每天吸收氮的量可达3.4 kg/hm2，吸收磷的量可达0.43 kg/hm2 [7]。邵林广的研究发现，应用水浮莲对富营养化湖泊进行净化，BOD5的去除率在70%以上，总磷去除率70%以上，总氮去除率60%以上[8]。袁东海[9]在人工湿地系统对污水氮的净化效果的研究中报道，石菖蒲、蝴蝶花和灯芯草3个植物系统的总氮平均去除率为77.7%、66.4%和71.2%，而无植物系统的去除率仅为55.8%。吴振斌[10]等研究了采用复合垂直流人工湿地系统对污水磷的净化效果，研究表明：3个采用植物的系统的去除率分别为61%、65%和59%，而无植物系统的去除率仅为28%。研究报道称，在种有芦苇的水池中，其氯化物减少90%，磷酸盐减少20%，有机氮减少60%，氨氮减少66%。这些研究充分说明了水生植物对净化水体中氮磷等富营养化物质有显著的作用。

水生植物在降低水体中的COD和总悬浮物（SS）等指标上也有显著的效果。李立明[11]研究结果表明，利用水生植物绿萍、水葫芦治理淀粉废水，CODcr、和SS的去除率为98%和97%。诸惠昌[12]等进行人工湿地处理乳制品厂废水研究，结果表明，种植植物4年的芦苇床对进水中COD为400～800 mg/L的乳制品厂废水进行处理，COD去除率达97%～98%，BOD去除率达98%～99%，净化效果良好。

3 水生植物在水体修复工程中的应用

目前，关于利用水生植物修复受污染水体的研究颇多，也找到了很多在治理水体污染方面有显著效果的水生植物，如芦苇、菖蒲、灯芯草、水浮莲、凤眼莲、苦草、伊乐藻等，这些水生植物耐污能力强、净化效果好，而且生态环保。然而，如何将它们更好地运用到生产实践中也是非常重要的，除了单纯地将水生植物直接栽植入水体中外，在工程中还有多种形式的应用方式，如人工浮岛、人工湿地系统和生态沟渠等。

3.1 人工浮岛

人工浮岛又称为生态浮床，是以竹子、PVC管或聚苯乙烯发泡板等为主要材料制成的浮力较大的浮床，将水生植物栽植在上面，使其根系直接接触水面，吸收、富集氮磷等营养物质，从而达到净化水体的效果。它的主要机能有：水质净化；创造生物的生息空间；改善景观；消波效果对岸边构成保护作用。生态浮床在针对富营养化水质治理中的效果尤为突出。生态浮床上配置吸收氮、磷能力很强的水生植物，根系充分接触水体，吸收能力得以最大化，根系还为一些微生物提供栖息场所，增加生物多样性，加强了降解水中COD的能力。

人工浮岛因其制作工艺简单、成本较低、易于操作、效果明显而被广泛应用于水体修复工程中。在宜兴市周铁镇太湖一级保护区面源氮、磷流失生态拦截工程中就采用了这一技术。浮岛载体采用无二次污染的植物载体，根据河流断面情况选择不同的浮岛形状，在通航区剩余水面宽度应满足通航要求，浮岛载体用缆绳固定在沿岸固定桩上，浮岛上嵌植菖蒲、莎草等去污染能力强、景观效果好的挺水植物、湿生植物。浮岛中的水生植物根基网络样的微生态小环境具有典型的活性生物膜功能，具有很强的净化水质能力，对多种污染物有很强的吸收、分解、富集能力。浮岛既是鱼类产卵的产卵床，也是小鱼的栖身地，水中的浮游植物成了鱼饵。人工生态浮岛本身具有遮蔽、涡流、饲料等效果，构成了鱼类生息的良好条件，改善了水体的生态环境。浮岛上的水生植物又能引来蜜蜂、蜻蜓、蝴蝶等昆虫及鸟类，为它们筑巢、生息创造了条件。

3.2 人工湿地

人工湿地是一种模拟自然湿地的人工生态系统，它在净化水体、美化环境、保护生物多样性以及为鸟类、微生物提供栖息的场所方面起着不可替代的作用。水生植物作为人工湿地的一部分，在人工湿地中占据着非常重要的位置，其生长发育直接影响着水质的好坏。成水平[13]等利用香蒲、灯心草湿地净化城镇污水，出水水质总体上达到国家Ⅱ、Ⅲ类地面水标准，2种湿地对人工污水中TN去除率均维持在94%以上。江苏美尚生态景观股份有限公司在惠山新城生态湿地公园、尚贤河湿地以及宜兴西太湖湿地等多项工程中充分发挥了水生植物的作用，重建人工湿地系统，达到净化水质的效果。宜兴西太湖湿地是一个观太湖的好地方，沙塘港到邾渎港段湿地修复工程以生态修复为主，保持原生态风貌，该段湿地种植了杉树、垂柳、枫杨等水源涵养树种，形成生态防护林，水面上种植了芦苇、莲藕、菱角、菰草等水生植物，那里几乎不设人工景点，仍保持着原汁原味的自然风景。

3.3 生态沟渠

生态沟渠既是灌溉排水的通道，同时还是一种线性湿地，具有治理农业面源污染的作用。作为水生态系统，生态沟渠在正常发挥输水配水功能的前提下，为生物创造了适宜栖息的环境，拦截沉降各种流经沟渠的污染物，水体的自净能力得以有效增强。生态沟渠的净水功能主要是由沟渠中种植的植物、底部栖息的动物、腐殖细菌以及微生物等所形成的生态系统所提供的。沟渠中的生物量决定了净化功能的大小。生物量越大，表明沟渠所能截留和吸收的污染物质越多。同时，由于净化功能由生物提供，减缓水流流速，提高污水在沟渠内的停留时间，提高沟渠的处理效率。在生产实践中，特别是农业大棚类的农业集中区域，应当在农田系统中构建成一定的生态沟渠，在沟渠中可采用竹筏编制的植物载体配合栽植一些净化效果好的水生植物如水芹、水芋等，并在沟渠中设置透水坝、拦截坝等辅工程设施，对沟渠水体中氮、磷等营养物质进行拦截、吸附，从而净化水质，减少面源污染流入河流。

4 展望

水生植物作为水生态修复过程中的一个重要参与者，受到越来越多国家和地区的重视，并广泛运用于研究和实践领域。今后对于水生植物在富营养化水体生态修复的研究应注重以下几个方面：一是在不同的水污染条件下，最佳水生植物配置的研究；二是加大对本土水生植物在水生态修复方面的研究；三是水生植物的后期处理及资源化利用的研究；四是对水生植物的化感作用的机理及影响因素作深入的研究；水生植物应用于水体生态修复具有经济、高效、环保等特性，无疑为我国日益恶化的水环境提供了良好的解决途径，具有良好的研究和应用前景。

5 参考文献

[1] 刘健康.高级水生生物学[M].北京：科学出版社，1999.

[2] 宋福，陈艳卿，乔建荣，等.常见沉水植物对草海水体（含底泥）总氮去除速率的研究[J].环境科学研究，1997，10（4）：47-50.

[3] VAN DONK E，GULATI R D，IEDEMA A，et al.Macrophyte-related shifts in the nitrogen and phosphorus contents of the different trophic levels in a biomanipulated shallow lake[J].Hydrobiologia，1993（25）1：19-26.

[4] 俞子文，孙文浩，郭克勤，等.几种水生植物的克藻效应[J].水生生物学报，1992，16（1）：1-7.

[5] 何池全，叶居新.石菖蒲（Acorus tatarinowii）克藻效应的研究[J].生态学报，1999，19（5）：754-758.

[6] 蒋艾青.凤眼莲对城郊污水鱼塘的净化试验[J].淡水渔业，2003，33（5）：43-44.

[7] 李典友.水体富营养化污染的生物防治对策及效益分析[J].生物学杂志，2000，17（6）：35-36.

[8] 邵林广.水浮莲净化富营养化湖泊试验研究[J].环境与开发，2001，16（2）：28-29

[9] 袁东海，任全进，高士祥，等.几种湿地植物净化生活污水COD、总氮效果比较[J].应用生态学报，2004，15（12）：2337-2341.

[10] 吴振斌，陈辉蓉，贺峰，等.人工湿地系统对污水磷的净化效果[J].水生生物学报，2001，25（1）：28-35.

[11] 李立明.利用水生植物治理淀粉废水[J].环境保护科学，1996，22（2）：24-26.

水体生态修复方法范文第5篇

关键词:河道；水；环境污染；修复系统

1背景技术

南京市江宁区秣陵街道水资源丰富，秦淮河、秦淮新河、牛首河、阳山河、等百河交汇;百家湖、?九龙湖、梅龙湖等城市湖库是指位于城市内的各种水湖、水库、水域。随着城市市民对亲水性生活环境需求加大，城市除天然湖库外，人工湖、景观湖泊等城市湖库的数量也在不断增加，但由于城市现代化进程的加快，透水性地面逐渐减少，污染也逐渐加剧。城市湖泊常常缺乏足够的自然补水，水质恶化问题也引起广泛关注。

2技术方案

为解决上述技术问题，包括以下步骤:(1)河道截污、排污;(2)河道清淤;(3)测量放线;(4)坡面修整;(5)铺设植物垫;(6)灌水;(7)人工管养河道一年。本系统包括漂浮在河道水面上的生态浮床，固定在生态浮床上的若干种植床，固定在生态浮床的底部的吸附网和反应床，以及设置在河道的水底的水藻格栅和曝气管;曝气管通过通气管与一气泵的第一输出端连接;曝气管上设有若干曝气孔;水藻格栅上固定有至少一个充气囊，充气囊通过充气管连接至送气管，送气管的输入端连接至气泵的第二输出端。进一步如下:一、种植床包括种植床体，以及设置在种植床体上的种植槽;种植槽内设有若干均匀分布的种植孔;二、种植槽的两侧分别设有一个扶墙体;三、反应床包括一垂直向下固定在生态浮床的底部的支撑件，以及设置在支撑件上的纤维束，纤维束上附着有益生微生物菌群和辅酶;四、两个相邻水藻格栅之间通过缆绳连接。

3有益效果

河道水环境污染修复系统可以对湖库里的水体进行全方位、多层次地进行修复，其修复效率高，且便于维护。附图说明(如图1、2、3)。图中:1、生态浮床;2、种植床;21、种植床体;22、种植槽;23、种植孔;24、扶墙体;3、吸附网;4、反应床;41、支撑件;42、纤维束;5、水藻格栅;51、缆绳;52、充气囊;6、气泵;8、曝气管;81、曝气孔;9、送气管;91、充气管4具体实施方式(1)如图1所示的河道水环境污染修复系统，包括漂浮在河道水面上的生态浮床1，固定在生态浮床1上的若干种植床2，固定在生态浮床1的底部的吸附网3和反应床4，以及设置在河道的水底的水藻格栅5和曝气管8。其中，上述曝气管8通过通气管7与一气泵6的第一输出端连接，曝气管8上设有若干曝气孔81，可恢复缺氧水体的溶氧量，增加水体流动性，以解决富营养水体最根本溶氧问题。图2为本系统的种植床的结构示意图(2)如图2所示，种植床2包括种植床体21，以及设置在种植床体21上的种植槽22，种植槽22内设有若干均匀分布的种植孔23。种植孔23内中只有挺水植物，挺水植物不仅可解决水面景观问题，为本系统的反应床的结构示意图而且挺水植物的叶面通过光合作用，将产生的氧气通过根系输送到水体中，进一步提高水体的溶氧量，浸没于水体中的挺水植物根系也可吸收部分水体富营养源。此外，种植槽22的两侧分别设有一个扶墙体24，扶墙体24一方面可用于对挺水植物进行造型，另一方面还可以防止挺水植物疯狂蔓延，不便于清理。(3)上述，反应床

4包括一垂直向下固定在生态浮床

1的底部的支撑件41，以及设置在支撑件41上的纤维束42，纤维束42上附着有益生微生物菌群和辅酶。益生微生物菌群可促进挺水植物根系吸收水体富营养源，同时，经过益生微生物菌群硝化分解水体污染源从而构成纵深式生态净化城市内河水体。并且，本申请中的吸附网3采用的是吸附氮磷膜，可用于吸附水中氮、磷元素，提供给挺水植物根系。(4)上述水藻格栅5内设有中只有水藻，水藻具有料号的除磷、脱碳和取臭的作用，可改善河道水体的清澈度。并且，两个相邻水藻格栅5之间通过水藻格缆绳51连接，以便于定时对水藻格栅5内的水藻进行清理。此外，上述水藻格栅上固定有至少一个充气囊52，充气囊52通过充气管91连接至送气管9，送气管9的输入端连接至气泵的第二输出端。当需要清理水藻格栅5中的水藻时，可通过气泵6的第二输出端为充气囊52充气，使水藻格栅5自动漂浮到水面上;当需要将水藻格栅5放入水中时，只需排出充气囊52中的气体即可，十分方便实用。

5结论