[发明专利]一种利用消落带时空特异性改善水库水质的方法

说明书

技术领域

本发明涉及水污染防治技术领域，具体是一种利用消落带时空特异性改善水库水质的方法。

背景技术

我国已建成各类水库8.6万余座，总库容近5千亿m³，在发挥了巨大防洪、灌溉、发电、航运和供水等综合效益的同时，在库周形成了大面积的消落带。消落带的面积与成库区域的地形地貌、水库水位落差紧密相关，通常情况下，峡谷或丘陵性水库消落带面积较小，平原性水库消落带的面积较大；水库水位落差大，消落带的面积大，反之，消落带的面积小。受长期水力侵蚀和水流冲刷的影响，消落带植物生长基质变为物质组成与结构基本类同的淤积土层或裸露基岩，环境质量下降、生态退化。如三峡水库为长约660公里的河道型水库，根据三峡水库现行的调度方案，水位在坝前高程145m至175m之间变化，在形成221.5亿m³防洪库容同时，库周形成300余km²的消落带，涉及湖北省和重庆市的库区19区县及重庆主城区。消落带受水库水位大幅度(坝前高达30m)、反季节涨落的影响，出露时段为炎热潮湿的夏季；库周城集镇众多、人口密集，经济社会发展水平低，人类活动与消落带的相互影响频繁、复杂。因此，三峡水库消落带的生态环境问题引起了社会的广泛关注。

大型水库消落带植物“种子或根茎萌发-生长-淹没分解-种子或根茎萌发”的周期性变化，是消落带物质循环和能量流动的主要环节。目前，已在三峡水库消落带耐淹耐旱植物筛选及植被构建方面获得了一些成果，为消落带生态治理奠定了一定的技术基础。三峡水库消落带为水陆交替环境，出露期人工构建或自然形成的植被在滞留、吸收和转化面源污染方面起到了重要作用，但在淹没期(每年最长淹水时间达8个月)植物死亡或茎叶腐烂，污染物重新释放到水体，对水库水质造成累积性的二次污染，影响水库水环境安全。

关于消落带的植被构建和生态治理，具有代表性的发明专利主要有：《水体消涨带植被护坡方法》(中国专利申请号200510033601.3)提出了在消涨带构建李氏禾草被进行护坡，以防治消涨带水土流失并绿化消涨带；《消落带草被构建方法》(中国专利申请号200510022662.X)提出了在感潮河段的消落带栽植麦冬，进行感潮河段消落带生态修复和植被构建；《一种水面消涨带植物护坡的方法》(中国专利申请号20061006250.0)采用向消涨带坡面喷播两栖植物种子为主、栽种两栖植物苗木为辅的植物护坡方案，在消涨带坡面形成乔、灌、草立体配置的，具有水土保持和景观效果的生态防护植物群落；《扁穗牛鞭草和牛鞭草在水库和江河湖泊消落带的植被构建与生态治理中的应用》(中国专利申请号201010611877)提出由扁穗牛鞭草或牛鞭草构建的植被可在水位涨落垂直高差为0～30米、水淹时间为0～8个月的消落带存活并能很好地生长，适用于我国水库特别是三峡水库以及江河湖泊的消落带植被恢复和生态治理；《一种利用荷花构建三峡水库消落带湿地植被的方法》(中国专利申请号200910273270)提出在水库消落带的原有农田区域种植红莲和湘莲，构建湿地植被生态系统，达到美化消落带景观的效果，改善消落带生态环境质量。

关于水体污染负荷削减，具有代表性的发明专利主要有：《受污染湖泊水体净化方法》(中国专利申请号200910040965)提出了利用复合菌剂转移、转化和降解湖泊中的污染物；《一种复合人工生态浮岛及构建方法》(中国专利申请号200810236944)提出了构建人工生态浮岛，通过栽种净水植物使之与微生物形成微型生态群落，对污染水体产生全方位立体净化作用；《一种原位控制富营养化水体底泥磷释放的方法》(中国专利申请号201010167172)提出使臭氧和铁盐溶液作用于富营养化水体的底泥-上覆水界面，在臭氧形成的强氧化条件下，形成铁的氢氧化物絮体，通过吸附混凝或络合从上覆水中去除磷，并在底泥表层界面形成一层薄膜，进一步抑制底泥磷的释放，实现原位控制底泥磷释放；《浅水湖泊湖滨带生态修复方法》(中国专利申请号200810019140)提出在湖滨带构建以挺水植物、漂浮植物、浮叶植物和沉水植物群落相结合的错落有致的水生植物群落，采用微生物、鱼类、贝类和水生植物等生态修复综合技术措施改善水质。