[发明专利]一种富营养化水体的水生植物原位修复方法

说明书

技术领域

本发明涉及富营养化水体治理技术领域，具体涉及一种富营养化水体的水生植物原位修复方法。

技术背景

水体富营养化是因水体中营养物质增加，引起藻类植物等过量生长和整个水体生态平衡的改变，从而造成水体污染。水体富营养化已成为近百年来国内外水污染治理的一个难题。目前判断水体富营养化的一般标准为：氮含量超过0.2mg/L，磷含量大于0.01mg/L。

农业面源，如养殖废弃物的无组织排放、生活污水的无组织排放、农田喷洒的农药化肥等，是我国水体富营养化的主要原因。长江流域是我国淡水湖泊最集中的区域，(绝大多数为浅水湖泊)，这些地区山清水秀，是著名的鱼米之乡。然而随着近30年的经济发展，农业面源污染等因素致使广大水库湖泊不同程度的水体富营养化，水质性缺水己经严重制约了局部地方经济的可持续发展，很多村民连基本的饮水安全都得不到保障。

目前国内外针对水体富营养化的控制修复技术主要分为3大类：(1)传统的控制措施：营养盐控制，如外源性污染采取截污、污水改道等；内源性污染采取清淤挖泥、营养盐钝化、底层曝气、稀释冲刷等措施。(2)直接除藻：采用:机械打捞等方法控制藻类生长，还可采用杀草剂杀死藻类。(3)生物调控和生态恢复：以浮游动物、鱼类控制浮游植物，以水生高等植物控制水体营养盐，同时结合环境工程和生态工程，以恢复受损的生态系统。前两类主要为物理和化学方法，化学方法具有速度快、效果明显等特点，但容易造成二次污染，而物理方法往往治标不治本。第三类为生态学方法，是目前公认的未来发展潜力最为有效的方法之一。该方法通过强化自然界生物间的相互作用关系或水体本身的自净能力，最终达到恢复水质的目的。发达国家在治理水体富营养化时也多采取“高强度治污—自然生态恢复”的技术路线，即采取控制外源氮磷污染负荷并配合生态恢复的措施。

生态恢复主要是生物修复。对于富营养化水体修复而言，主要是水生植物修复。富营养化水体的水生植物修复技术相比其他修复技术具有以下优点：能有效地将水体底部不溶有机物降解为可溶有机物，尤其是含氮有机物；能抑制蓝藻及其他耗氧强的菌类与藻类的生长与繁殖，增加水中的溶氧量，提高水生生物的成活率；不向水体投放药剂，不会形成二次污染；修复成本与养护管理成本较低，不耗能或低耗能，并易创造人与自然相融合的优美环境。中国目前共有水生(含湿生)维管束植物61科，155属，共430多种，但在富营养化水体修复经常被研究的不足50种。现在普遍认可的淡水水生修复植物有凤眼莲(Eichhornia crassipes)、多花黑麦草(Loliumperennel)、水蕹菜(又名空心菜,Ipo-moea aquatica Forsskal)、水芹(Oenanthe stolonifera Roxb.wall)、水葱(Scirpus tabernaemontani)等。但实际应用中，利用水生植物修复富营养化水体也存在以下问题：修复起效时间长，因而普及度不高；水生植物利用价值往往较低，且若不及时采收易于在水体中腐烂而导致二次污染；类似凤眼莲等水生修复植物，具有强大的氮磷富集修复能力，但因其强大的生命力且没有天敌，其在水体中过度繁殖，加上植株冬季易于越冬而难于控制，易导致生态灾难。

大薸，俗名水白菜，水莲花或大叶莲，天南星科大薸属的唯一物种，多年生浮漂性的水生草本植物，植株根系发达，生长、繁殖迅速。大薸在温度不低于10℃的地方，可以全年放养，而在冬季有霜的地方就需要保护越冬，并在春季气温升到15℃以上时拿到露天放养。因此，大薸在珠江流域可以全年放养，四季常青。长江流域则可以放养7–8个月，其余时间要保护越冬。目前有文献研究报道种植于人工模拟富营养化水体中大薸的氮磷吸收能力，但尚无利用大薸原位修复实际富营养化水体的技术案例。另外，由于大薸繁殖迅速，已经被列入我国100种最危险的入侵物种名单。因此，在应用大薸原位修复富营养化水体时，如何使其能够最大程度吸收水中营养元素，又避免成为水中侵略物种，兼顾生态安全和方便推广是目前富营养化水体修复技术的关键。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供富一种富营养化水体的水生植物原位修复方法，该方法能高效、高生态安全性地对富营养化水体进行原位修复，并取得资源高利用率。

为实现上述目的，本发明具体提供了如下的技术方案：