[发明专利]一种湖泊富营养化修复方法

说明书

技术领域

本发明属于环境保护的湖泊水质净化修复领域，特别涉及一种湖泊富营养化修复方法。

背景技术

目前，中国湖泊污染情况严重，80％以上的湖泊受到污染，许多湖泊已达不到III类水水质标准，鱼虾基本绝迹，而代之以适应污染的各类底栖微小类群，湖泊水体的颜色、气味均有不同程度的恶化，部分湖泊甚至成为纳污水体。许多知名湖泊的地理位置处于大、中城市周边，它们的污染导致城市景观质量下降，严重影响了这些地区居民的身心健康。水质污染导致湖泊及其沿岸的生物多样性下降，特别是一些对人类有益的或有潜在价值的物种消失。因此，水体治理、修复刻不容缓。

中国湖泊污染的主要特征是水体富营养化。分为天然富营养化和人为富营养化。天然富营养化要经过几千年甚至几万年才能完成，而人类经济活动可导致湖泊在短短几年内就出现富营养化。在光合作用下，水体中藻类原生质的生成有赖于碳、氮、磷的存在，碳、氮、磷是生成藻类的决定性因素，也是构成湖泊水体富营养化的决定性因素。由于藻类可利用的氮远比可利用的磷多，因此，磷常被作为富营养化的限制因子。英国国家环境署规定，在静止水体中，总磷浓度0.086mg·L^-1为富营养化的临界值。

湖泊富营养化现象表现为：在富营养阶段，水中藻类的种类减少而个体数猛增；由于优势种类所含色素不同，使水体呈蓝、红、棕或乳白色；富营养化现象多发生在一些水体交换率较低之处。如湖泊或海湾等处，在内陆湖泊中发生者，称为水华(水花，water bloom)在海洋则称为赤潮(红潮，red tide)。

湖泊富营养化存在以下危害：(1)水体外观颜色改变，变浊，影响景观；如海水富营养化时，有时会呈现红色；(2)水中散发不良味道；(3)溶氧量下降；(4)水生生物大量死亡，原因可能为缺氧或阻碍呼吸；(5)有些藻类会产生毒素，可能直接危害人体健康；(6)导致水处理之困难，并使水质品质下降。

由上可知，从技术上说，消除湖泊富营养化的关键还在于削减湖泊水体的氮、磷以及底泥有机碳和氮、磷的负荷，消除水体中藻类疯长的基础，达到降低水体中藻类生物量、提高水体透明度的目的。

发明内容

为了解决上述现有技术存在的缺点和不足，本发明的目的在于提供一种湖泊富营养化修复方法。

本发明的目的通过下述技术方案实现：一种湖泊富营养化修复方法，包括以下操作步骤：

(1)在湖岸上以半埋式依次设置微生物修复水槽、吸附水槽和冷却水槽；

(2)微生物修复阶段：筛选驯化特殊功能菌种植入填料中，特殊功能菌种植入填料中的浓度为50～150ppm；将填料分别放在微生物修复水槽内并被水体淹没；利用修复净化设备将湖泊中的水抽入微生物修复水槽中，使水体循环流动于填料间，特殊功能菌种在填料表面生成一层0.2～1mm的生物膜，进行微生物修复处理，降低水体中有机污染物的COD(化学耗氧量)、BOD(生化需氧量)、TN(总氮)和TP(总磷)；

(3)吸附阶段：将经过处理的陶粒置于吸附水槽内并被水体淹没；将经过步骤(2)微生物修复处理后的水体引入吸附水槽，水体循环流动于陶粒层间，陶粒吸附水体中的磷，进一步降低TP(总磷)；经过吸附处理的水体温度升高；

(4)冷却阶段：当步骤(3)经过吸附处理的水体温度升高到20～25℃以上时，将水体引入冷却水槽中开始冷却处理；水体经冷却器降低水体温度至20℃以下，水体不发生水华；将经过冷却处理的水体重新泵入湖泊中；

(5)水中生态修复阶段：在湖泊的岸边铺设生态砖，种植水草，养水中动物，构成生态环境食物链系统，进行生态修复。

步骤(2)所述驯化的时间为2～3个月，所述特殊功能菌种为光合细菌、真菌、絲状菌、枯草芽孢杆菌、硝化菌、反硝化菌或聚磷菌；所述填料为马鞍型塑料填料。

步骤(2)所述填料的使用量以去除水体中有机污染物的量计，其范围为0.5～10kgCOD/(m³d)。

步骤(2)所述微生物修复处理的时间为1～8小时。

步骤(3)所述陶粒的粒径为5～10mm；所述陶粒是将体积百分比浓度50％的陶土、体积百分比浓度30％的铁矿土、体积百分比浓度10％的粉煤灰和体积百分比浓度10％的杂质充分混合后烧结.再经浸酸水冼处理后干燥得到。所述杂质为纸屑和油类物质；所述烧结的温度为1100℃，烧结的时间为6小时；所述浸酸是浸入质量百分比浓度5％的硫酸中，浸渍的时间为2小时；所述水洗的时间为1小时。