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水體生態修復方法范文第1篇

我國城市小型湖泊眾多，且這些小型湖泊多與城市河道相連，受城市河道污染的影響水質往往較差，水體富營養化程度較高，對城市居民的生活質量及城市景觀均造成了不良影響。而如何脫氮除磷、控制藻類生長是實現這些小型湖泊生態恢復與水體保護的關鍵。

目前，國內外對城市小型湖泊的生態修復較多的關注在修復措施研究［2－6］，而從流域劃分角度對城市小型湖泊修復方式的研究還較少。筆者基于流域劃分角度，提出可將湖泊劃分成不同修復單元，再根據各單元的特征采取低成本的合適措施來進行水體生態系統修復。

1修復單元劃分

很多城市小型湖泊的污染狀況往往是由周邊污染源決定的，要治理某個具體的受污染湖泊，首要任務是要調查受污染水體的流域狀況和污染源組成，從而為后期修復措施的制定提供決策依據。根據相關研究，筆者認為可將湖泊劃分為入湖渠道、入湖口、湖區、岸邊帶4個修復單元來進行生態修復。

2不同修復單元的修復方式確定

2．1入湖渠道修復方式

入湖渠道為湖泊的主要污染來源，污染物源自于周邊的生活污水、工業廢水、農業面源污染等，這些污染物中往往懸浮物及漂浮物較多，對該單元進行修復時要采用物理修復與生物修復相結合的辦法。首先要測量入湖渠道的河床高程變化，測定入湖水流量的變化情況，在水流量變化較大區域可逐級布置一些階梯型溢流堰，從而增加水體DO含量，提高水體的自凈能力；在水流平緩區域可設計一些生態浮島，并逐段布置一些柵格網，收集水體中的懸浮物和漂浮物，以從源頭控制入湖泊的污染負荷。

2．1．1修建溢流堰

水體在流動過程中本身蘊涵了巨大的能量，如果能充分利用此自然能量來增加水體DO含量，將是一種理想的無能耗增氧措施。水體流經閘、堰等泄水建筑物時，由于水流的強烈紊動和摻氣，會使水體的DO含量明顯增加。可利用入湖渠道的特殊地形特征，分級、分段修建溢流堰，通過改善水體的流經形態，提高水體DO含量，從而達到改善水質的目的。如南京仙林大學城三用河在下游一段河道（長度為150cm）以石棉瓦為材料搭建了3個不同坡度的階梯型溢流堰，其對水體水質的改善效果見表1。.由表1可見，經過150cm的階梯型溢流堰后，三用河水體中DO含量大量增加，高錳酸鹽指數、NH3－N含量均有所降低，TN、TP也得到了一定的去除。與傾角為30°、60°的溢流堰相比，傾角為45°的溢流堰堰體坡度適中，水流較快，流經的水體能與堰體充分撞擊，水、氣接觸面積最大，水體DO含量增加也最多。故對應的出水水質最佳。另據研究，溢流堰壩體材料可選取橡膠壩等，因為橡膠壩既有利于新生物膜的著生，又有利于衰老生物膜的脫落［7］。

2．1．2修復河道底泥

河道底泥是水體生態系統的重要組成部分，沉積在底泥中的氮磷等營養元素、重金屬和難降解有機物在一定條件下會重新釋放出來，影響上覆水水質，造成二次污染。此外，底泥是底棲生物的主要生活場所和食物來源，其中的污染物可直接或間接對底棲生物或上覆水中生物產生致毒、致害作用，并通過生物富集、食物鏈放大等過程進一步影響陸地生物和人類健康［8，9］。

河道底泥的修復方式主要有物理、化學和生物修復等，與物理、化學修復法相比，生物修復法具有節省費用、不破壞原有生態、去污效率高等優點，因此得到了廣泛運用。其中原位生物修復成本低廉但相對修復效果較差，適合于大面積、低污染負荷底泥的修復；異位生物修復主要應用于河道疏浚后底泥的處理，其修復效果好但成本很高，適合于小面積、高負荷污染底泥的修復［10］。對于大多數城市小型湖泊來說，原位生物修復是較符合實際情況的經濟實用的底泥修復方式。目前，原位生物修復相關研究熱點主要集中在底棲動物對底泥的分解及利用方面。寡毛類動物中的顫蚯蚓、水絲蚓和一些蚊蠅的幼蟲等底棲動物能適應厭氧的底泥環境，通過篩選和引種適宜的品種，利用專門的網箱，將培養好的耐低DO的底棲動物放入湖泊中適當區段，可以消解底泥中的有機碎屑等污染物，有效修復底泥，提高湖泊水體的自凈能力。

2．1．3設置人工生物浮床

人工生物浮床又被稱為“生物浮島”、“生物浮床”，是按照生態系統自身運行規律，人工把水生高等植物、陸生或濕生植物以浮床為載體種植到受污染的水面，通過植物根部的吸收、吸附作用和物種競爭相克機制，降低水體中的氮、磷及有機質含量等，同時可在植物根系營造出好養—厭氧微生物環境，從而有效改善水體的自凈功能。而且，人工生物浮床的運用能兼顧水上景觀的營造，有利于美化環境［11］。

以往很多的人工生物浮床制作材料多為泡沫、塑料等，床體制作方法簡單，但可種植的植物數量有限，植物不易更新替換，且在水流較大的情況下植物易損毀。可使用聚氯乙烯（PVC）管做成浮床外框，在浮床底部用網兜包裹植物，然后將浮床以繩索固定在岸邊，此法可保證種植的植物數量較多；同時對于部分生長迅速的植物可定期收獲，既可帶走部分營養物質，又可防止生長迅速的植物泛濫。南京仙林大學城三用河中設置了以黑麥草和酸模為研究對象的人工浮床，試驗段河道水質得到了顯著改善，惡臭現象明顯減輕，其中酸模對TN、NH＋4－N的去除率分別達92．40％、97．00％，均比對照組高4．47、1．10倍，TP、COD濃度分別較試驗初期降低了79．17％、86．63％［12，13］。

人工生物浮床種植植物的選取原則是生長速度快，吸污效果好。目前常用的有鳳眼蓮、喜旱蓮子草、黑麥草、蘆葦、荻、稗草、水稻、香根草、牛筋草、香蒲、菖蒲、石菖蒲、水浮蓮、海芋、土大黃、水芹菜、雍菜（俗稱空心菜）、芝麻花、旱傘草、燈心草等。

2．2入湖口修復方式

入湖口是連接入湖渠道與湖區的重要水域，一般水深較淺，長期接受外源污染較重，湖底的淤泥深厚。故對入湖口的生態修復注重通過底泥污染狀況的改善來提高水體自凈能力。#p#分頁標題#e#

入湖口的修復方式一般為在入湖口布置潛水型溢流壩，在壩內區域布置人工濕地（見圖1）。城市圖1小型湖泊的入湖口一般呈扇形，可在扇形區域較窄處布置潛水型溢流壩，降低入湖水體的流速，以減緩對下游人工濕地的沖擊。溢流壩以內區域布置人工濕地，濕地填充基質可選用建筑上常用的砂石、礫石或工業廢棄材料（煤渣、鋼渣等），這些廢棄物穩定性較好，且堆積后能形成多孔隙的基質，為水體中微生物的生長和繁殖提供良好附著載體，同時可起到物理吸附、生物吸附、過濾等作用。在基質上布局以挺水植物為主的植物群落，可考慮選擇去污能力較強的水芹、水龍草、風車草、香蒲、菖蒲等。

有研究者在江蘇省水環境試驗平臺建立的人工濕地中以風車草、石菖蒲、菱、金魚藻、輪葉黑藻、苦草組成水生植物群落，并以不種植水生植物的人工濕地作為對照進行去污能力研究。結果表明，在進水流量為2．5m3／h、換水率達到75％的條件下，種植水生植物的人工濕地對進水中挾帶的泥沙有很好的過濾作用，且同時能起到較好的氮、磷去除效果，當水力停留時間為8、12h時，種植水生植物組對TN的去除率分別為11．9％、21．5％，而對照組為5．3％、20．7％；在水力停留時間為12h時，種植水生植物組對TP的去除率可達34．8％，對照組為28．2％［14］。

2．3湖區修復方式

作為城市小型湖泊生態修復的重點區域，湖區水體修復的最終目的是逐步恢復以沉水植物為優勢的水生植被群落，改善水體生態功能。水生植物是水體生態系統的重要組成部分，恢復水生植物群落是構建健康水體生態系統的基礎和必要條件。

可通過人為創造一定的條件，來構建適合水體特征的合理水生植物群落。根據湖泊水體的污染狀況來配置相應的水生植物，利用水生植物及其共生的微環境來去除水體污染物，降低水體懸浮物濃度，提高水體透明度及DO含量，從而為其他水生生物提供良好的生存環境，最終提高水體生態系統的生物多樣性。

王文林等［15］在南京師范大學月亮灣水體生態修復試驗區引種了幾種不同種的水生植物，分別種植于2個獨立的水質相同的圍格中，經不同種水生植物凈化后，水體中TN、TP、NH3－N以及葉綠素a含量均有所下降（見表2），但由4種植物構建的群落的水質凈化效果顯著高于由2種植物構建的群落。可見，城市小型湖泊水生植物群落的構建中，可根據湖泊水體的污染狀態，以現有種為基礎，合理引入不同種和數量的水生植物，構建擁有挺水、浮葉、沉水、漂浮植物，能隨季節自我更替的完善的水生植物組合，以強化水生植物的去污能力，提高水體自凈能力。需要注意的是，水生植物有一定的生命周期，應適時適度收割調控，在將一些營養元素輸出的同時，也可減少由植物自然凋落腐爛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積大、反應形態好、運行成本低等優點［16］，在城市污染水體的處理中也得到了一定的運用。其中以美國梅瑞地安水生科技公司研發并推廣的阿科蔓（AquaMats）最為著名［17］。阿科蔓可提供巨大的生物附著表面積（1m2阿科蔓能夠提供的表面積高達245m2），為微生物生長提供足夠的附著載體，從而形成有利于微生物活動的微環境。楊濤等［18］的研究表明，在污染湖泊的治理中，利用仿生植物（人工載體）在自然水流條件下進行掛膜培養，載體上的生物膜逐漸形成，載體的外觀呈無色、淡黑綠色、黑黃綠色、淡黑色、黑色變化，對應出現藻類→原生動物→微型后生動物等，同時水體中COD、NH3－N、TP含量均有所下降，去除率分別達到40％、36％、43％。可見，生物填料、人工水草等仿生植物可通過為微生物生長、繁殖提供有效載體來提高水體的自凈能力，為城市小型湖泊的生態修復提供了一條可行的途徑。

在仿生植物的材料選擇上，可選取聚丙烯纖維、泡沫玻璃、多孔性聚氨酯、聚酯纖維、玻璃纖維、加氣混凝土等比表面積高、空隙率高、化學性質穩定、有一定機械強度和價格低廉的材料［19］。

2．4岸邊帶修復方式

作為城市小型湖泊的一個組成部分，岸邊帶是湖泊面源污染的重要來源。目前，我國大多數城市小型湖泊的岸邊帶都以水泥混凝土代替自然河堤，使其本有的生態功能得不到發揮。盡量利用天然材料作為湖岸帶保護的素材，將水泥混凝土護堤恢復成為水體、土壤、植物等相互結合的自然生態護岸，是湖泊生態修復的基礎。在湖泊自然生態護岸的建設中，可根據岸邊帶的自然走向整理沿河墾種，可在近岸帶構建1m以上的自然綠地作為污染過濾屏障。在綠化物種的選擇上，應注意選擇適宜本地區氣候環境，同時不造成外來種入侵的抗逆性好、管理粗放、植物根系發達、固土能力強、能有效消除污染的植物。在植物的配置上，要兼顧景觀效果，凸顯不同的景觀層。可選擇的喬木樹種有石榴、桂花、楊梅、臘梅、柳、合歡、池杉、枇杷、玉蘭、構樹、槐、銀杏、香樟、垂柳、刺槐、苦楝、香花槐、板栗等；灌木樹種有枸杞、小葉黃楊紫薇、紅葉小檗、金葉女貞、瓜子黃楊、月季花等；草種有中華結縷草、狗牙根、畫眉草、紅花草等。

3結語

城市小型湖泊的生態修復中，可將湖泊劃分成適當的修復單元，再根據各單元的特征選擇不同的生態修復方式，既突出重點，又兼顧綜合效果。同時，在生態修復的具體實施中，還應注意以下幾個方面的問題：

（1）對入湖渠道進行生態修復時應注重相關水系的結構，打通一些斷頭河、死水塘，使水流通暢，并應根據水系的地形特征在適當的地點修筑溢流堰，恢復淺灘和濕地、深塘等生態系統，從源頭控制入湖污染負荷。

（2）對入湖渠道沿線及湖泊周邊的污水口實行截流分流，從源頭截斷污染源。

（3）生態修復措施的實施（如溢流堰的修筑、人工生物浮床設置、仿生植物的構建等）不能影響水體的正常功能（如行洪能力等）。

水體生態修復方法范文第2篇

1清淤工程

庫底泥沙淤積較多時，大量的農田氮、磷和工業重金屬等污染物被底泥吸附，并長期淤積在水庫底部，致使水生態平衡遭受破壞，魚蝦等水生生物種類逐步減少，對水體原有功能影響較大，必須采取有效的清淤措施。水庫泥沙淤積量的計算，常見的方法有斷面法、地形法、輸沙平衡法、基于GIS的DTM法和泰森多邊形法等。本文根據水庫建成初期各特征水位和相應特征庫容資料，擬合得到水庫原始水位庫容曲線;再通過對比2011年實測水庫庫容曲線和擬合得到的原始庫容曲線，推算得到水庫泥沙總淤積量和各高程區間的淤積量。通過計算，東風水庫泥沙淤積總量約為97.7萬m3，若清除整體淤泥，清淤工程量較大難以實施，且通過分析推算得到的淤泥分布可知，絕大部分淤泥位于水庫防汛限制水位以下，其淤積對水庫的防洪效益幾無影響。水庫的泥沙淤積物可分為表層淤積物和底層淤積物，可先清除污染相對較重的主庫區表層淤積物及其他庫區所有淤積物。經推算，清淤量約為35.42萬m3。因清淤工程量較大，采用分期清淤的方法，先清除污染物含量較高且對水體影響較大的淤泥，再分步清除其他淤泥，清出的淤泥通過管道輸送至庫尾的堆淤庫。待淤泥固化后，運輸至指定區域堆放壓實，并在其表面栽植草皮，防止淤泥對水庫造成二次污染。

2截污工程

截污是水庫水環境治理的主要措施，通過截污，可以減少點源污染。只有截斷污染源才能從根本上防止其對水質的破壞，為后期的水環境治理和水體修復打下基礎。對排污口排放的污染物，結合當地現有和規劃的市政排污管網，針對水庫不同區域，制定不同的截污方案。根據市政管網規劃圖，將水庫周邊排污口分成3個不同區域，每個區域的排污口通過支管網就近接入市政管網，最終分別排往西北污水處理廠、松崗污水處理廠和官窯污水處理廠。

3蓄洪換水

東風水庫地處亞熱帶地區，多年平均降水量為1489.3mm，雨量充沛，東風水庫每年出庫水量約為567.3萬m3，接近水庫興利庫容，這部分水體對水庫水質有一定的稀釋凈化作用。蓄洪換水可通過水庫的納洪換水來實現。東風水庫來水豐富，水庫運行中存在部分棄水，若能有效用這些棄水，根據水文預報在暴雨洪水來臨之前，在滿足水庫灌溉、供水的前提下，調節水庫使其低水位運行，實施納洪蓄水，即可達到交換水體、改善水質的目的。

4水土保持工程

東風水庫雨季集中在4～9月，夏季降水不均，旱澇無定。這種氣候條件極易誘發庫岸滑坡、崩崗、山泥傾瀉等局部水土流失事件，山泥最終流入水庫，造成淤積，影響水庫水質。對即將入庫的徑流，可采取修建生態護坡等水土保持工程削減污染物入庫量。根據水庫集雨范圍內耕地的不同坡度及土層情況，可采取退耕還林、修建梯田、整治坡面等方法進行治理;對輕、中度水土流失的疏林地，以封山育林為主，可采取全封、輪封等形式;對水土流失嚴重的疏林地，需進行育苗補植、修枝疏伐、擇優選育，以促進林木生長，加快植被恢復;荒草地宜進行造林。根據地表面和土壤地質條件的不同，采取移栽培育、掛網移栽、噴錨土壤栽植等方法恢復坡面植被。

5生態修復工程

生態修復是東風水庫水環境治理的主要工程措施，生態修復方法主要有人工濕地、生態護岸、生物浮島等，具有效果好、造價低、耗能低、運行成本低等優點。根據東風水庫的水環境現狀及地形條件，將庫區劃分為5個修復區，每個修復區種植不同的水生植物并采用不同的修復方法。目前，用于修復水生態的水生植物越來越多，常見的有蘆葦、美人蕉、水芹菜、睡蓮、香蒲、再力花、水雍菜(空心菜)等植物，且針對各類植物對不同污染物的吸收能力的研究較多。在水生植物的選取中，首先考慮其削減污染物的能力和當地的氣候條件;其次，生態修復工程仍需較大投入，不同的修復措施、不同水生植物的種植管理投入差異較大;在滿足前述條件前提下，盡可能種植一些觀賞性較好或具有一定經濟價值的植物。經分析比較，初步擬定水生植物為蘆葦、美人蕉、再力花、水芹菜和空心菜5種主要植物，而在具體實施中可適當添加其他植物。通過計算，為達到既定目標，需要種植蘆葦、美人蕉、再力花、水芹菜和空心菜分別為7000m2、14000m2、7000m2、5000m2。水生植物在生長期間吸收氮磷，對凈化水庫水質具有較強效果，但水生植物一般都會死亡，其在死亡腐爛后分解耗氧，造成氨氮、高錳酸鹽指數升高、溶解氧降低，同時吸收的氮磷營養物質被重新釋放。因此，在水生植物死亡腐爛前，應進行及時有效的收割打撈并帶出庫外，力求杜絕二次污染，以達到削減污染物、改善水質的目的。通過采取清淤工程、截污工程、蓄洪換水工程、水土保持工程、生態修復工程等工程措施，可以達到較好的水庫治理效果。經計算，可得各工程措施所削減的污染物量，求得剩余污染量，理論上能夠在2020年使東風水庫水質達到II類標準，詳見表4。

非工程性措施

1加強水庫水體監測能力建設

東風水庫現有的監測資料存在監測頻率較低、測點范圍較窄等不足，其水質監測能力已無法滿足信息日益增長的需要。為了全面掌握水體的水質狀況和變化動態，需要以現有的測點為基礎，增加測點數量并不斷進行優化調整。根據水庫的實際情況，依據相關規劃的具體要求，建議建設1座自動化水質監測站，及時掌握水庫各區域水質狀況，以保障用水安全和生態平衡。

2劃定水庫水資源保護范圍

水庫水資源保護范圍按照下列標準在水庫管理范圍邊界外延劃定:工程區、生產區的主體建筑物200m;庫區主副壩壩址上游壩頂高程線或者土地征用線以上至第一道分水嶺脊之間的土地。作為生活飲用水源的水庫，其保護區的劃分方法參照《飲用水水源保護區劃分技術規范》。水庫保護范圍的具體界線劃定后，市、區環保部門應當設立界樁和警示牌，任何單位和個人不得移動或者損毀界標和警示標志。

3控制水庫周邊養殖

目前，東風水庫庫區和周邊有大量的水產和畜禽養殖，且其排泄物隨便堆放，畜禽排泄物含有大量氮磷等營養物質和細菌，對水庫水質影響較大。對占用水庫用地的養殖場應予以搬遷取締，對庫區外的養殖場，要嚴格控制未達標的污染物排放，未達標的排泄物必須經過處理，達標后方能允許排放，以盡量減少污染物入庫量。

結語

1)由于長期的工業廢水和生活污水排入，以及農業種植帶來的農藥化肥污染和養殖業的排泄污染，導致東風水庫污染較重，水質較差，尤其是庫尾的水質已嚴重惡化，開展水庫水環境治理迫在眉睫。

2)通過對東風水庫水環境狀況的分析，結合對污染物來源的調查，提出包括水庫清淤、截污工程、蓄洪換水、水土保持、生態修復等水環境治理的工程措施。

水體生態修復方法范文第3篇

有價值的微生物獲取一般通過三種方式，一是人工馴化，二是固定化微生物，三是轉基因工程菌。據有關研究報道，將某種特定的固定化微生物用于污染的底泥中，發現底泥厚度有降低現象，水體和底泥中的NTU、COD、NH3-N和TP含量也明顯降低。如果采用某種凈化促生液對水環境進行修復，底泥中的生物多樣性逐漸增加，有機物的含量逐漸減少，主要微生物類群則由厭氧型向好氧型演替，水體的生物多樣性不斷的增加;如果在專業培養基上接種河道底泥，制成底泥生物氧化復合制劑，此制劑對河道底泥氧化層的形成有明顯的促進作用，對底泥有機污染物分解能力也有顯著的強化作用，同時，底泥對上覆水體生物氧化能力也逐步增強;如果對底泥進行生物修復，能夠有效地減少河道污染負荷，同時，強化河道的自凈功能。目前，國內很多研究人員，對上述底泥處理微生物應用研究已有成果，并成功應用到河道底泥污染處理中，并取得了顯著成效。

2千燈河道底泥修復工程試驗

2.1底泥處理試驗方法2013年，針對千燈河道樣板區底泥進行生態修復試驗，通過“消毒劑+微生物制劑”相結合的綜合修復處理方式進行了處理研究。未處理前，隨機取2份河道底泥試樣檢測污染物，之后，進行修復措施處理:按75kg/畝、50kg/畝標準，先后均勻噴灑消毒劑和微生物制劑到河道底部。分別于7天后、12天后，對處理過的區域隨機取2份樣進行檢測，檢測比較結果見表1～表3。

2.2底泥處理效果分析從表1～表3中可以看出通過處理后的底泥pH偏堿，但仍在一個合適范圍內;試劑與底泥接觸的時間越長其殺菌效果越明顯，有機質的降解率越高。處理7天后有機質降解率為70%～80%，12天后有機質的降解率達到50%;大腸菌群含量降了1～2個數量級，處理時間越長其大腸菌群數量越少。

3微生物底質改良處理技術

微生物是生態系統中的分解者，對養分的循環和污染物的降解、去除起著十分重要作用，并具有廣泛的應用價值。相關研究報道顯示，通過光合細菌、復合光合細菌作用，可降低、甚至去除富營養化水體中的NH3-N和有機質;也可以通過溶藻菌控制藍藻，去除水體富營養化，抑制“水華”現象的產生。本工程試驗主要通過先向污染底泥中投放消毒劑，減輕底泥中的毒性;然后通過投放微生物制劑，形成一個能完成自然降解的底泥環境，進而加強被污染底泥的自凈功能，實現對有機污染物的快速、高效的降解，從而達到改善底泥的污染狀況，提高水體中溶氧量。

4小結

水體生態修復方法范文第4篇

關鍵詞 水生植物；富營養化；生態修復

中圖分類號 X52 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739（2013）04-0237-02

近年來，隨著社會的迅速發展，人類活動的加劇，人類賴以生存的環境正遭受著前所未有的損害，特別是水體富營養化問題，已成為當今世界最有挑戰性的環境問題之一。水體富營養化是由于工業污水，農業施肥以及生活污水向水體中排放過量的氮磷導致營養物質大量積累，水生生物大量繁殖，造成水生生態系統的失衡。我國湖泊眾多，大于1 km2的湖泊有2 300多個，湖泊面積約為70 988 km2，占陸地總面積的0.8%，其中處于富營養化狀態的湖泊占統計湖泊的56%。目前，我國水體富營養化問題較為突出，太湖、滇池、東湖、巢湖都已處于嚴重的富營養化狀態。2007年，太湖藍藻爆發，引發了水資源危機，影響到周邊居民的飲用水安全。“圍著太湖沒水喝”是對人類淡薄環境保護意識的一種諷刺，更為人類敲響了水體治理的警鐘。

20世紀60年代以來，關于修復富營養化水體的研究報道已有許多，采用打撈藻類、疏挖底泥、飲水稀釋或換水等物理方法，或使用化學殺藻劑如硫酸銅、石灰粉等化學方法來治理水體富營養化的效果甚微，而且花費較高，還容易造成二次污染。20世紀70年代中期以來，國內外在利用水生植物凈化和修復污染水體方面做了大量研究工作，在利用水生植物消除污染、改善水質、恢復水體生態功能、提高經濟效益等方面取得了很多成果。目前，利用水生植物凈化水體是一種簡單高效、成本低廉、節約能源、生態環保的方法，是國內外廣泛應用的生物治理方法，是現今水體修復的研究熱點之一。該文就水生植物及其生態功能、在富營養化水體修復中的凈化效果以及在工程中的實際應用方面進行綜述，以期為我國水體富營養化的治理提供理論參考。

1 水生植物及其生態功能

水生植物是一個生態學范疇上的類群，是不同分類群植物通過長期適應水環境而形成的趨同性適應類型[1]，它主要由兩大類組成：水生維管束植物和高等藻類。其中，水生維管束植物按其生態類型可以分為沉水植物、浮葉植物、漂浮植物和挺水植物。不同生態類型的水生植物有著不同的凈化功能（表1）。水生植物作為水生態系統中的初級生產者，能吸收水體中的氮磷等營養鹽、富集水體中的重金屬，將其同化為自身的組織結構，隨著植物采收的時候將營養鹽和重金屬轉移出水體；另外，水生植物的根系具有強大的吸附、沉降有機物的能力以及對藻類的抑制作用；水生植物的這些特點是利用水生植物治理污水，特別是富營養化水體治理的理論基礎。

宋 福等采用伊樂藻、苦草、狐尾藻、篦齒眼子菜、金魚藻、菹草、輪藻進行富營養化水體治理效果試驗，結果表明其對總氮、總磷均有顯著去除作用[2]。童昌華等研究發現金魚藻、狐尾藻、微齒（禾葉）眼子菜、馬來眼子菜、鳳眼蓮、苦草對水中總氮、總磷和硝態氮有較好的去除效果，而以狐尾藻和微齒眼子菜2種效果最好[3]。孫文浩等研究發現水花生、水浮蓮、滿江紅、紫萍、浮萍、西洋菜和鳳眼蓮對雷氏衣藻都有抑制效應，鳳眼蓮的抑制作用最強[4]。何池全等[5]研究發現石菖蒲具有抑藻作用。到目前為止，國內外眾多試驗研究找出了很多對水體凈化和修復有顯著作用的水生植物，并把它們運用于多種生產實踐之中，水生植物在水體富營養化治理中起著非常重要的作用。

2 水生植物修復富營養化水體的效果

水體富營養化主要是由水中的氮、磷等營養元素過剩導致的，所以長期以來脫氮除磷一直是水體富營養化治理的關鍵任務。氮、磷是植物生長所需的基本營養元素，水生植物可以吸收利用水中的氮磷、釋放氧氣、與藻類競爭陽光與養分以限制藻類的生長從而到達凈化水質的效果。所以利用水生植物修復富營養化水體是眾多環境保護者們研究的熱點。

蔣艾青關于鳳眼蓮對城郊污水魚塘中的氨態氮、硝態氮、COD、總氮的去除率研究中發現其去除率可達70%、88.1%、56%、73.1%[6]。在最適宜的生長條件下，鳳眼蓮每天吸收氮的量可達3.4 kg/hm2，吸收磷的量可達0.43 kg/hm2 [7]。邵林廣的研究發現，應用水浮蓮對富營養化湖泊進行凈化，BOD5的去除率在70%以上，總磷去除率70%以上，總氮去除率60%以上[8]。袁東海[9]在人工濕地系統對污水氮的凈化效果的研究中報道，石菖蒲、蝴蝶花和燈芯草3個植物系統的總氮平均去除率為77.7%、66.4%和71.2%，而無植物系統的去除率僅為55.8%。吳振斌[10]等研究了采用復合垂直流人工濕地系統對污水磷的凈化效果，研究表明：3個采用植物的系統的去除率分別為61%、65%和59%，而無植物系統的去除率僅為28%。研究報道稱，在種有蘆葦的水池中，其氯化物減少90%，磷酸鹽減少20%，有機氮減少60%，氨氮減少66%。這些研究充分說明了水生植物對凈化水體中氮磷等富營養化物質有顯著的作用。

水生植物在降低水體中的COD和總懸浮物（SS）等指標上也有顯著的效果。李立明[11]研究結果表明，利用水生植物綠萍、水葫蘆治理淀粉廢水，CODcr、和SS的去除率為98%和97%。諸惠昌[12]等進行人工濕地處理乳制品廠廢水研究，結果表明，種植植物4年的蘆葦床對進水中COD為400～800 mg/L的乳制品廠廢水進行處理，COD去除率達97%～98%，BOD去除率達98%～99%，凈化效果良好。

3 水生植物在水體修復工程中的應用

目前，關于利用水生植物修復受污染水體的研究頗多，也找到了很多在治理水體污染方面有顯著效果的水生植物，如蘆葦、菖蒲、燈芯草、水浮蓮、鳳眼蓮、苦草、伊樂藻等，這些水生植物耐污能力強、凈化效果好，而且生態環保。然而，如何將它們更好地運用到生產實踐中也是非常重要的，除了單純地將水生植物直接栽植入水體中外，在工程中還有多種形式的應用方式，如人工浮島、人工濕地系統和生態溝渠等。

3.1 人工浮島

人工浮島又稱為生態浮床，是以竹子、PVC管或聚苯乙烯發泡板等為主要材料制成的浮力較大的浮床，將水生植物栽植在上面，使其根系直接接觸水面，吸收、富集氮磷等營養物質，從而達到凈化水體的效果。它的主要機能有：水質凈化；創造生物的生息空間；改善景觀；消波效果對岸邊構成保護作用。生態浮床在針對富營養化水質治理中的效果尤為突出。生態浮床上配置吸收氮、磷能力很強的水生植物，根系充分接觸水體，吸收能力得以最大化，根系還為一些微生物提供棲息場所，增加生物多樣性，加強了降解水中COD的能力。

人工浮島因其制作工藝簡單、成本較低、易于操作、效果明顯而被廣泛應用于水體修復工程中。在宜興市周鐵鎮太湖一級保護區面源氮、磷流失生態攔截工程中就采用了這一技術。浮島載體采用無二次污染的植物載體，根據河流斷面情況選擇不同的浮島形狀，在通航區剩余水面寬度應滿足通航要求，浮島載體用纜繩固定在沿岸固定樁上，浮島上嵌植菖蒲、莎草等去污染能力強、景觀效果好的挺水植物、濕生植物。浮島中的水生植物根基網絡樣的微生態小環境具有典型的活性生物膜功能，具有很強的凈化水質能力，對多種污染物有很強的吸收、分解、富集能力。浮島既是魚類產卵的產卵床，也是小魚的棲身地，水中的浮游植物成了魚餌。人工生態浮島本身具有遮蔽、渦流、飼料等效果，構成了魚類生息的良好條件，改善了水體的生態環境。浮島上的水生植物又能引來蜜蜂、蜻蜓、蝴蝶等昆蟲及鳥類，為它們筑巢、生息創造了條件。

3.2 人工濕地

人工濕地是一種模擬自然濕地的人工生態系統，它在凈化水體、美化環境、保護生物多樣性以及為鳥類、微生物提供棲息的場所方面起著不可替代的作用。水生植物作為人工濕地的一部分，在人工濕地中占據著非常重要的位置，其生長發育直接影響著水質的好壞。成水平[13]等利用香蒲、燈心草濕地凈化城鎮污水，出水水質總體上達到國家Ⅱ、Ⅲ類地面水標準，2種濕地對人工污水中TN去除率均維持在94%以上。江蘇美尚生態景觀股份有限公司在惠山新城生態濕地公園、尚賢河濕地以及宜興西太湖濕地等多項工程中充分發揮了水生植物的作用，重建人工濕地系統，達到凈化水質的效果。宜興西太湖濕地是一個觀太湖的好地方，沙塘港到邾瀆港段濕地修復工程以生態修復為主，保持原生態風貌，該段濕地種植了杉樹、垂柳、楓楊等水源涵養樹種，形成生態防護林，水面上種植了蘆葦、蓮藕、菱角、菰草等水生植物，那里幾乎不設人工景點，仍保持著原汁原味的自然風景。

3.3 生態溝渠

生態溝渠既是灌溉排水的通道，同時還是一種線性濕地，具有治理農業面源污染的作用。作為水生態系統，生態溝渠在正常發揮輸水配水功能的前提下，為生物創造了適宜棲息的環境，攔截沉降各種流經溝渠的污染物，水體的自凈能力得以有效增強。生態溝渠的凈水功能主要是由溝渠中種植的植物、底部棲息的動物、腐殖細菌以及微生物等所形成的生態系統所提供的。溝渠中的生物量決定了凈化功能的大小。生物量越大，表明溝渠所能截留和吸收的污染物質越多。同時，由于凈化功能由生物提供，減緩水流流速，提高污水在溝渠內的停留時間，提高溝渠的處理效率。在生產實踐中，特別是農業大棚類的農業集中區域，應當在農田系統中構建成一定的生態溝渠，在溝渠中可采用竹筏編制的植物載體配合栽植一些凈化效果好的水生植物如水芹、水芋等，并在溝渠中設置透水壩、攔截壩等輔工程設施，對溝渠水體中氮、磷等營養物質進行攔截、吸附，從而凈化水質，減少面源污染流入河流。

4 展望

水生植物作為水生態修復過程中的一個重要參與者，受到越來越多國家和地區的重視，并廣泛運用于研究和實踐領域。今后對于水生植物在富營養化水體生態修復的研究應注重以下幾個方面：一是在不同的水污染條件下，最佳水生植物配置的研究；二是加大對本土水生植物在水生態修復方面的研究；三是水生植物的后期處理及資源化利用的研究；四是對水生植物的化感作用的機理及影響因素作深入的研究；水生植物應用于水體生態修復具有經濟、高效、環保等特性，無疑為我國日益惡化的水環境提供了良好的解決途徑，具有良好的研究和應用前景。

5 參考文獻

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[11] 李立明.利用水生植物治理淀粉廢水[J].環境保護科學，1996，22（2）：24-26.

水體生態修復方法范文第5篇

關鍵詞:河道；水；環境污染；修復系統

1背景技術

南京市江寧區秣陵街道水資源豐富，秦淮河、秦淮新河、牛首河、陽山河、等百河交匯;百家湖、?九龍湖、梅龍湖等城市湖庫是指位于城市內的各種水湖、水庫、水域。隨著城市市民對親水性生活環境需求加大，城市除天然湖庫外，人工湖、景觀湖泊等城市湖庫的數量也在不斷增加，但由于城市現代化進程的加快，透水性地面逐漸減少，污染也逐漸加劇。城市湖泊常常缺乏足夠的自然補水，水質惡化問題也引起廣泛關注。

2技術方案

為解決上述技術問題，包括以下步驟:(1)河道截污、排污;(2)河道清淤;(3)測量放線;(4)坡面修整;(5)鋪設植物墊;(6)灌水;(7)人工管養河道一年。本系統包括漂浮在河道水面上的生態浮床，固定在生態浮床上的若干種植床，固定在生態浮床的底部的吸附網和反應床，以及設置在河道的水底的水藻格柵和曝氣管;曝氣管通過通氣管與一氣泵的第一輸出端連接;曝氣管上設有若干曝氣孔;水藻格柵上固定有至少一個充氣囊，充氣囊通過充氣管連接至送氣管，送氣管的輸入端連接至氣泵的第二輸出端。進一步如下:一、種植床包括種植床體，以及設置在種植床體上的種植槽;種植槽內設有若干均勻分布的種植孔;二、種植槽的兩側分別設有一個扶墻體;三、反應床包括一垂直向下固定在生態浮床的底部的支撐件，以及設置在支撐件上的纖維束，纖維束上附著有益生微生物菌群和輔酶;四、兩個相鄰水藻格柵之間通過纜繩連接。

3有益效果

河道水環境污染修復系統可以對湖庫里的水體進行全方位、多層次地進行修復，其修復效率高，且便于維護。附圖說明(如圖1、2、3)。圖中:1、生態浮床;2、種植床;21、種植床體;22、種植槽;23、種植孔;24、扶墻體;3、吸附網;4、反應床;41、支撐件;42、纖維束;5、水藻格柵;51、纜繩;52、充氣囊;6、氣泵;8、曝氣管;81、曝氣孔;9、送氣管;91、充氣管4具體實施方式(1)如圖1所示的河道水環境污染修復系統，包括漂浮在河道水面上的生態浮床1，固定在生態浮床1上的若干種植床2，固定在生態浮床1的底部的吸附網3和反應床4，以及設置在河道的水底的水藻格柵5和曝氣管8。其中，上述曝氣管8通過通氣管7與一氣泵6的第一輸出端連接，曝氣管8上設有若干曝氣孔81，可恢復缺氧水體的溶氧量，增加水體流動性，以解決富營養水體最根本溶氧問題。圖2為本系統的種植床的結構示意圖(2)如圖2所示，種植床2包括種植床體21，以及設置在種植床體21上的種植槽22，種植槽22內設有若干均勻分布的種植孔23。種植孔23內中只有挺水植物，挺水植物不僅可解決水面景觀問題，為本系統的反應床的結構示意圖而且挺水植物的葉面通過光合作用，將產生的氧氣通過根系輸送到水體中，進一步提高水體的溶氧量，浸沒于水體中的挺水植物根系也可吸收部分水體富營養源。此外，種植槽22的兩側分別設有一個扶墻體24，扶墻體24一方面可用于對挺水植物進行造型，另一方面還可以防止挺水植物瘋狂蔓延，不便于清理。(3)上述，反應床

4包括一垂直向下固定在生態浮床

1的底部的支撐件41，以及設置在支撐件41上的纖維束42，纖維束42上附著有益生微生物菌群和輔酶。益生微生物菌群可促進挺水植物根系吸收水體富營養源，同時，經過益生微生物菌群硝化分解水體污染源從而構成縱深式生態凈化城市內河水體。并且，本申請中的吸附網3采用的是吸附氮磷膜，可用于吸附水中氮、磷元素，提供給挺水植物根系。(4)上述水藻格柵5內設有中只有水藻，水藻具有料號的除磷、脫碳和取臭的作用，可改善河道水體的清澈度。并且，兩個相鄰水藻格柵5之間通過水藻格纜繩51連接，以便于定時對水藻格柵5內的水藻進行清理。此外，上述水藻格柵上固定有至少一個充氣囊52，充氣囊52通過充氣管91連接至送氣管9，送氣管9的輸入端連接至氣泵的第二輸出端。當需要清理水藻格柵5中的水藻時，可通過氣泵6的第二輸出端為充氣囊52充氣，使水藻格柵5自動漂浮到水面上;當需要將水藻格柵5放入水中時，只需排出充氣囊52中的氣體即可，十分方便實用。

5結論