一种利用苦草为主的沉水植物与光合菌联合构建水下景观生态系统的方法

摘要

本发明公开的一种利用苦草为主的沉水植物与光合菌联合构建水下景观生态系统的方法，涉及水质净化与园林景观领域，其主要步骤包括：A、水质检测；B、清除杂草；C、投放光合菌；D、植入沉水植物。具有水体净化效果好,后期稳定、能耗低、简单易行等特点，既能快速有效的消除景观水体的富营养化现象，抑制蓝藻生长，使水体透明度达到2m以上，水体水质达到Ⅲ类水标准，不会产生二次污染，又能打造绿色美观丰富的水下景观生态系统。

说明书

技术领域

本发明涉及水质净化与园林景观领域，特别是一种利用苦草为主 的沉水植物与光合菌联合构建水下景观生态系统的方法。

背景技术

沉水植物作为水生生态系统中的初级生产者，根系影响沉积物, 叶片则直接影响水层，能够发挥多种生态功能。沉水植物一方面可吸 收水体和底泥中的营养盐，储存或同化为自身物质，减少沉积物中的 营养盐再释放；另一方面可通过与藻类进行资源竞争，分泌化感物质 抑制藻类生长繁殖。因此沉水植物可以很好的净化水体。

苦草(Vallisneria natans(Lour.)Hara)属于苦草属植物(Vallisneria  L.),水鳖科草本常绿沉水植物，其具有耐受性强、光补偿点低、繁殖 能力强、生长迅速、根系发达等优点；其根状茎可越冬并在翌年春季 水温10℃以上时开始萌发，因此，可以一年种植后多年连续采收，省 去其他浮床栽培植株每年需要重新栽植的繁琐工作。而轮叶黑藻、光 叶眼子菜和海菜花生存范围广、适应能力强、生长速度快、富集能力 强，适当搭配使用对水生态系统结构和功能的稳定具有重要作用。中 国专利(专利申请号为：CN03144202)“一种用苦草治理湖泊富营 养化的方法”，它由以下步骤组成：1培养苦草；2将培养好的苦草加 入湖底，适应3-5天；3.加入苦草保护剂与藻类生长抑制剂。此方法的 优点是方法简单，工艺技术要求低，但是植物种类单一，效果有限， 且所需周期长。

光合细菌具有独特的光合作用，在降低水体有机物含量方面有着 显著的作用。它能直接利用水中有机物、氨态氮，还可以利用硫化氢， 并可通过反硝化作用去除水中的亚硝酸氨等污染物。中国专利(专利 申请号为：201310639372.4)“一种应用复合微生物技术进行污染水 体生态修复的方法”，所述复合微生物菌体浓缩液由按照重量份的下 述10种菌体组成：沙雷氏菌属：5-15份、光合细菌：5-15份、酵母菌： 5-15份、反硝化细菌：5-15份、乳酸菌：5-15份、放线菌：5-15份、 BD细菌：5-15份、固氮菌：5-15份、硝化细菌：5-15份、枯草芽孢 杆菌：5-15份，复合微生物菌体浓缩液中细菌总数≥109pic/ml。修复 后的水体透明度1.5米以上，对藻类、总氮、总磷和COD的去除率 分别为95-99％、95-99％、90-95％、90-95％。此方法效果快速明显， 但在景观水体运用中不能实现美观效果。

光合菌与沉水植物的联合使用，在水体中可实现相互促进并加强 吸收氮磷及有机物质、抑制藻类生长等作用，能更快速有效净化水体。 此外，沉水植物苦草、轮叶黑藻、光叶眼子菜与海菜花的搭配使用， 能大大丰富水下景观空间，苦草作为基础植被，轮叶黑藻和光叶眼子 菜则补充到苦草的生长间隙中，海菜花更是能起到点缀作用，使得平 坦的水下空间出现团状、云状变化，层次鲜明，错落有致，景观效果 更明显。随着沉水植物的生长，还能形成透明水质下的海底珊瑚效果， 使人赏心悦目，感受到水景的美好。

发明内容

本发明的目的在于提供一种水体净化效果好,后期稳定、能耗低、 简单易行,并且可以构建良好的水下景观生态系统的方法。

为实现上述目的，本发明的解决方案是发明一种利用苦草为主 的沉水植物与光合菌联合构建水下景观生态系统的方法，其方法 步骤如下：

A、水质检测：首先对水体水质的各项指标进行检测。

B、清除杂草：将处理水域事先进行杂草清除等准备工作；

C、投放光合菌：将光合菌投放入水体，投放比例为光合菌液： 水体＝1：250-350，其中光合菌液中细菌总数为：3-5×10¹⁰cfu/ml，根 据水质检测结果对投放比例进行适当调整；目的为降低水体氮、磷含 量，提高水体透明度，为接下来的沉水植物种植提供条件，同时加快 沉水植物净水速度；

D、植入沉水植物：经过光合菌修复水体20-25天后，将四种沉水 植物苦草、轮叶黑藻、光叶眼子菜和海菜花移栽到水体底泥中，移栽 数量为以苦草为主，轮叶黑藻、光叶眼子菜和海菜花作为搭配使用， 具体为苦草占总数的60％-70％、轮叶黑藻10％-15％、光叶眼子菜 10％-15％、海菜花5％-10％，移栽方法为扦插法或沉栽法或载体移栽 法。

步骤C中所述的光合细菌具有独特的光合作用，它能直接利用 水中有机物、氨态氮，还可以利用硫化氢，并可通过反硝化作用去除 水中的亚硝酸氨等污染物，光合细菌还具有反硝化活性和积磷的特 性，因此还可以获得较好的脱氮和除磷效果。同时，光合细菌还能有 效抑制蓝藻等有害藻类的生长，从而可以控制“水华”的产生，有利 于形成清澈美观的水景效果。

步骤D中所述的四种沉水植物是以苦草为主，轮叶黑藻、光叶 眼子菜和海菜花搭配使用。沉水植物由于其自身特殊的形态结构和生 长特性能有效去除污水中的总氮、总磷、氨氮及化学需氧量，同时显 著提升溶解氧的含量和水体的透明度。苦草对氨氮的去除效果最为明 显，可达到92.01％，其次是对总磷的去除，可达到90.35％，轮叶黑 藻对总氮的去除效果最明显，可达到93.02％，光叶眼子菜对总磷的去 除效果最明显，最高可达到93.79％，海菜花对水体氮磷和有机物也有 很强的吸收效果。将四种沉水植物结合起来，既能更快速有效净化富 营养化水体，又能有利于保持水下生态系统多样性。

根据本发明的方法，将苦草等沉水植物与光合菌结合起来，既能 快速有效的消除景观水体的富营养化现象，抑制蓝藻生长，使水体透 明度达到2m以上，不会产生二次污染，又能打造绿色美观丰富的水 下景观生态系统。

据测，通过本发明的方法修复水体半年后，沉水植物覆盖率达到 80％以上；水体的蓝藻削减率达到88％以上；对水体总氮、总磷、COD (化学需氧量)和BOD(生化需氧量)的去除率均达到85-95％；水 体透明度提高至2m以上；水体水质达到III类水标准。此方法比以往 修复水生态系统的方法速度更快，效果更明显，后期更稳定，且能形 成清澈见底、层次丰富、错落有致、使人赏心悦目的水下景观效果。

具体实施方式

以下结合实施例，对本发明作进一步的说明。下面的说明是采用 例举的方式，但本发明的保护范围不应局限于此。

实施例一:

修复地点为长沙市某约3000平米景观水域，修复前水体透明度为 0.08m，水质为Ⅳ类水标准。具体步骤为：

A、水质检测：先对水体水质的各项指标进行检测；

B、清除杂草：将处理水域进行杂草清除等准备工作；

C、投放光合菌：将光合菌投放入水体，投放比例为光合菌液与 水体比1：350，其中光合菌液中细菌总数为：3-5×10¹⁰cfu/ml；

D、植入沉水植物：经过光合菌修复水体20天后，将四种沉水植 物苦草、轮叶黑藻、光叶眼子菜和海菜花移栽到水体底泥中，具体为 苦草占总数的68％、轮叶黑藻12％、光叶眼子菜14％、海菜花6％，移 栽方法为扦插法。

投放光合菌之前的水体参数为透明度0.08m、COD 67.4mg/L、 BOD 13.9mg/L、TN 11.6mg/L、TP 0.8mg/L，经过光合菌处理20天后， 水体透明度调整到0.3-0.8m，COD、BOD、TN和TP值分别降为 45.2mg/L、9.6mg/L、7.6mg/L和0.4mg/L。

通过本发明的方法修复水体半年后，沉水植物覆盖率达到80％； 水体的蓝藻削减率达到90％；水体COD、BOD、TN和TP值分别降 为11.2mg/L、3.0mg/L、0.8mg/L和0.04mg/L，去除率达到85-95％；水 体透明度提高至2m以上；水体水质达到III类水标准；已形成了清澈 见底、层次丰富、错落有致、使人赏心悦目的水下景观效果。

实施例二：

修复地点为长沙市某文化园内约2000平米水域，修复前水体透明 度为0.06m，水质为Ⅳ类水标准。具体步骤为：

A、水质检测：先对水体水质的各项指标进行检测；

B、清除杂草：将要处理水域进行杂草清除，并用土工布将处理 水域进行围隔等准备工作；

C、投放光合菌：将光合菌投放入水体，投放比例为光合菌液与 水体比1：250，其中光合菌液中细菌总数为：3-5×10¹⁰cfu/ml；

D、植入沉水植物：经过光合菌修复水体25天后，将四种沉水植 物苦草、轮叶黑藻、光叶眼子菜和海菜花移栽到水体底泥中，具体为 苦草占总数的70％、轮叶黑藻11％、光叶眼子菜12％、海菜花7％，移 栽方法为沉栽法。

投放光合菌之前的水体参数为透明度0.06m、COD 89.2mg/L、 BOD 16.4mg/L、TN 12.8mg/L、TP 0.9mg/L，经过光合菌处理约20d 后，使得水体透明度调整到0.3-0.8m，COD、BOD、TN和TP值分别 降为59.2mg/L、11.6mg/L、8.1mg/L和0.5mg/L。

通过本发明的方法修复水体半年后，沉水植物覆盖率达到82％； 水体的蓝藻削减率达到92％；水体COD、BOD、TN和TP值分别降 为13.4mg/L、3.6mg/L、0.6mg/L和0.05mg/L，去除率达到85-95％；水 体透明度提高至2m以上；水体水质达到III类水标准；已形成了清澈 见底、层次丰富、错落有致、使人赏心悦目的水下景观效果。

实施例三：

修复地点为长沙某约2500平米水域，修复前水体透明度为0.07m， 水质为Ⅳ类水标准。具体步骤为：

A、水质检测：先对要处理水域的水体水质的各项指标进行检 测；

B、清除杂草：将处理水域进行杂草清除等准备工作；

C、投放光合菌：将光合菌投放入水体，投放比例为光合菌液与 水体比1：300，其中光合菌液中细菌总数为：3-5×10¹⁰cfu/ml；

D、植入沉水植物：经过光合菌修复水体23天后，将四种沉水植 物苦草、轮叶黑藻、光叶眼子菜和海菜花移栽到水体底泥中，具体为 苦草占总数的65％、轮叶黑藻15％、光叶眼子菜12％、海菜花8％，移 栽方法为载体移栽法。

投放光合菌之前的水体参数为透明度0.07m、COD 80.5mg/L、 BOD 15.6mg/L、TN 12.0mg/L、TP 0.8mg/L，经过光合菌处理约23天 后，使得水体透明度调整到0.3-0.8m，COD、BOD、TN和TP值分别 降为54.6mg/L、11.8mg/L、7.8mg/L和0.45mg/L。

通过本发明的方法修复水体半年后，沉水植物覆盖率达到83％； 水体的蓝藻削减率达到91％；水体COD、BOD、TN和TP值分别降 为12.6mg/L、3.4mg/L、0.6mg/L和0.04mg/L，去除率达到85-95％；水 体透明度提高至2m以上；水体水质达到III类水标准；已形成了清澈 见底、层次丰富、错落有致、使人赏心悦目的水下景观效果。