[发明专利]一种关于富营养化湖泊内源污染的生物控磷除磷方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种关于富营养化湖泊内源污染的生物控磷除磷方法，属于  水产和环境科学的技术领域。

背景技术

湖泊、水库的富营养化问题仍是当前我国乃至全世界面临的最主要水环境问题。由于全球环境变化及各种人为活动的影响, 我国的湖泊富营养化仍在加剧。湖泊富营养化的出现，不但严重削弱了水体的生态功能、破坏了水生生态系统的健康和稳定，而且由此导致的有毒藻类水华的频繁暴发问题，也直接影响了人们对水资源的有效利用及社会经济的可持续发展。因此，湖泊富营养化问题已经成为我国最迫切需要解决的水环境问题之一。

大量研究和一些权威研究表明，高营养盐负荷，特别是高磷负荷是淡水湖库富营养化的主要成因之一，如何控制或降低水体中的营养盐质量浓度，特别是磷浓度是国内外湖泊生态修复和湖泊管理的关键。虽然污染源的控制是富营养化控制的根本之策，但大量研究业已证明，即使控制了外部污染源，大量已经输入水体的污染物，仍会以各种方式在较长期时间内对湖泊产生影响，从而并不能减轻水体的富营养化程度，可见，即使在外源污染得到较好控制的湖库，也仍然需要相关技术来专门针对已输入到水体中的内源磷的控制。

从富营养化湖泊、水库内源磷污染的治理现状来看，目前国内外还没有一项专门技术，现有技术都是一些通用的污染物控制方法，如：1）底泥疏浚、引水清污及深层水的排放；2）物理化学控制措施，如沉积物氧化、化学沉淀、底泥覆盖；3）生态恢复，主要是修复或优化大型水生植被群落结构、调整生物群落结构(即生物操纵)等一系列措施。然而这些方法不仅费用高、技术难度大，使用的化学药品容易造成药剂残留，导致二次污染, 而且会破坏湖泊生态系统原有的生物种群结构及其生境,削弱湖泊的自净功能；现有生态修复技术，也还不能大规模地修复富营养化湖泊中的水生植被，特别是对水体净化起主要作用的沉水植被；而对藻型水体（如深水水库）更需要别的手段才能有效。

发明内容

本发明就是为了解决上述问题，克服费用高、技术难度大，使用的化学药品容易造成药剂残留，导致二次污染, 而且会破坏湖泊生态系统原有的生物种群结构及其生境,削弱湖泊的自净功能的问题，提供一种关于富营养化湖泊内源污染的生物控磷除磷方法。该发明适用于湖泊生态系统或者水库。

本发明的创新点，基于生态化学计量学中的消费者驱动养分再循环原理在水体外源污染得到有效控制的水体中，通过滤食性鱼类对水体中氮、磷的不同利用效率来达到控制水体内源磷的目标，即充分发挥鲢鳙等鱼类在控制水体内源磷方面的作用而设计的一项技术。此外，该技术既可以起到保护水环境的作用，又可以使渔业得到可持续发展，即是一项使水环境保护与水产养殖协调发展的生产活动。

本发明的原理：应用生态化学计量学中的消费者驱动养分再循环原理。具体的应用的原理是，水体中的消费者与初级生产者具有不同的氮、磷等元素组成（和比例），通常藻类等植物具有更可塑的体内元素组成，而各种消费者具有更严格的元素组成。因此，消费者在摄食藻类后为了维护自身元素组成的稳定，常将自身不需要的或所谓多余的部分排出体外，如对氮、磷的不同需求，使得消费者对氮、磷的排泄率不同。例如在本技术中，由于水体中的藻类通常都具有较高的氮磷比（如16:1)，而鲢、鳙具有较低的氮磷比（5:1），所以鲢和鳙在摄食藻类后大部分的磷会被同化利用，相对较多的氮会被排出到水体中，从而改变了水体中氮磷的再循环速率，使磷较多地被生物固定，从而达到生物控磷和除磷的目的。

本发明所需要解决的技术问题，可以通过以下技术方案来实现：

一种关于富营养化湖泊内源污染的生物控磷除磷方法，包括以下步骤：

（1）在需要处理的湖泊或者水库中放养滤食性鱼类，通过滤食性鱼类对水体中氮、磷的不同利用效率来达到控制水体内源磷的目标；

（2）在放养滤食性鱼类的同时，控制凶猛鱼类的数量，保证放养的滤食性鱼类的成活率，从而提高放养效率和效果；

（3）在放养滤食性鱼类和控制凶猛鱼类的同时，在水体中放养底层食有机碎屑鱼类（在缺乏这类鱼类的水体）或者增殖底层食有机碎屑鱼类（在有这些鱼类的水体），从而提高除磷效果。

其中，步骤（1）中，所述滤食性鱼类为鲢鱼、鳙鱼的一种或两种。

进一步，所述鲢鱼、鳙鱼两种鱼种的投放规格均为1龄或2龄，鲢鱼、鳙鱼总密度应根据水体的营养程度控制在5-100 g/m³；并且鲢鱼与鳙鱼的投放比例不受限制。

其中步骤（1）中，所述凶猛鱼类为鳡鱼、翘嘴鲌、蒙古鲌的一种或一种以上。