富营养化水体的生态修复技术研究

摘要

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<'-3.2682x>。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)漂浮植物一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。水生高等植物恢复后与恢复前相比较，总氮指标平均降低了20％～73％，亚硝酸盐氮指标降低了15％～79％，总磷指标平均降低了11％～61％，水体透明度平均提高了50％～200％，而且水体中各项水质指标波动趋缓，变幅很小，水生高等植物的恢复稳定了水体的清水态。 (4)水生高等植物的恢复可以有效地控制浮游植物数量，并可以控制蓝藻、绿藻等富营养化藻类的数量，改变浮游植物种群结构，彻底的解决富营养化的最主要表现“水花”的发生基础。水生高等植物恢复后浮游植物数量平均降低了42％～92％，而且波动趋缓，消除了藻华的爆发。水生高等植物恢复后，出现了甲藻门(Pyrrophyta)和金藻门(Chrysophyta)的一些清水指示种且占有一定的比例。蓝藻门(Cyanophyta)、绿藻门(Chlorophyta)、硅藻门(Bacillariophyta)、隐藻门(Cryptophyta)、及裸藻门(Euglenophyta)藻类所占比例与水生高等植物恢复前相比有明显下降。 (5)在冷暖季水生植物交替期有氮磷指标上升、透明度下降的趋势，不利于植被的顺利演替。如何实现冷暖季水生植物的顺利交替仍然是一个值得深入研究的问题。

目录

文摘

英文文摘

学位论文独创性声明及使用授权声明

1.前言

2.实验区环境及水质状况

3水生高等植物的引种及群落的组建

4结果与讨论

5藻型富营养化水体植物修复机理探讨

6结论

参考文献

致谢

附录