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沉水植物在富营养化水体修复工程中的作用

发表时间:2017-05-31 15:14

习大大说“绿水青山就是金山银山”,然而我们现实生活中见到的更多的是一潭沉寂的“绿水”如图1,也就是富营养化水体。

图1 富营养化水体

富营养化水体的成因:因人类活动的影响,工业废水,生活污水等大量排入水体,造成水体中氮磷等营养盐大量增加,从而引起藻类及其他浮游生物等优势物种迅速繁殖,水体生态平衡被打破,造成水体溶解氧下降,水质变差,鱼类及其他生物大量死亡,水体生态系统完全破坏,逐渐走向消亡。

  富营养化水体的危害:

1:藻类大量生长,其光合作用产生的氧气远高于呼吸作用消耗的氧气,造成水体溶解氧过饱和;

2:藻类漂浮在水面上形成一层“绿色浮渣”,水体透明度降低,阻挡了穿透入水体中的光线,减弱了水体中的沉水植物的光合作用,造成水体中溶解氧下降。无论是溶解氧过饱和还是溶解氧偏低,都能导致鱼类及其他生物的大量死亡。

3:水体底部沉积的有机物质在缺氧厌氧情况下分解会产生有毒有害气体,以及一些浮游生物产生的毒素对水体中的鱼类及其他生物也是有害的。

4:富营养化水体中的硝酸盐、亚硝酸盐人畜长期饮用超过一定标准会导致生病中毒。

富营养化水体的治理:

1:一般控制方法:化学方法:使用化学药品例如硫酸铜快速杀藻,虽然能快速控制藻类的爆发,却造成了二次污染,且藻类死亡腐烂以后释放大量的磷酸盐,需要再次投放化学药剂,以凝聚沉降的方式来降低水中的磷酸盐浓度。

物理方法:底泥疏浚、引水冲洗,机械曝气,不仅工程量巨大,而且作用时间短,一段时间过后又会重新造成富营养化水体。

2:最新水体生态修复控制方法:通过环湖截污工程,在没有外源污染的情况下,放空水体,清淤及底泥处理,种植沉水植物,搭配挺水植物以及浮叶植物,并投入一定比例数量的水生动物,人为建设形成新的水体生态系统,最终达到水体恢复自净功能。

在水体生态修复过程中,主要强调了沉水植物的重要性。依据淡水湖泊稳态转化理论,在淡水湖泊生态系统中,存在两种状态,一种是以浮游植物为主的浑水态(即富营养化水体),一种是以沉水植物为主的清水态,当改变水体环境因子,两种状态即可发生互换,当然这中间存在许多中间态。淡水湖泊稳态转化理论,为以沉水植物为主建立水体生态系统控制富营养化水体提供了理论基础,表明当改变富营养化水体环境因子,即可转换到清水态。也体现了沉水植物的在水体生态修复过程中的关键地位和核心作用。

沉水植物能为水生动物提供栖息隐蔽场所,能够进行光合作用,吸收二氧化碳,释放氧气,增加水中溶解氧,为水生动物提供有效的生存空间,沉水植物幼芽能作为食物供水生动物摄食,为水体生态系统平衡发挥了重要作用。

图2 阳光下沉水植物近景


富营养化水体的治理意义:

1:符合社会经济发展、城市景观建设以及生态建设需要,具有经济和生态双重意义;

2:恢复水体自净能力,缓解我国水资源匮乏情况;

3:改善居民居住环境,提高生活质量。

通过以沉水植物为主体的水体生态修复系统改造水体富营养化,建设一个真正的“绿水青山就是金山银山”。




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