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1、第八章第八章 污染湖泊的生物修复污染湖泊的生物修复富营养化的微生物修复富营养化的微生物修复1富营养化的水生植被修复富营养化的水生植被修复2富营养化的生物操纵修复富营养化的生物操纵修复3底泥环境疏浚修复底泥环境疏浚修复4v我国湖泊污染的主要特征是人类经济活动引起的人为富营我国湖泊污染的主要特征是人类经济活动引起的人为富营养化养化v从技术上，消除湖泊富营养化的关键在于削减湖泊水体的从技术上，消除湖泊富营养化的关键在于削减湖泊水体的氮、磷以及底泥有机碳和氮、磷负荷，消除水体中藻类疯氮、磷以及底泥有机碳和氮、磷负荷，消除水体中藻类疯长的基础，达到降低水体中藻类生物量、提高水体透明度长的基础，达到降低水
2、体中藻类生物量、提高水体透明度的目的的目的v技术途径包括消除点源（截流污染源并施行清污分流）、技术途径包括消除点源（截流污染源并施行清污分流）、减少和控制面源污染、机械清淤法、引水冲洗和生物修复减少和控制面源污染、机械清淤法、引水冲洗和生物修复法法第二节第二节 富营养化的水生植被修复富营养化的水生植被修复v湖泊水生植被（湖泊水生植被（aquatic vegetation）由生长在湖泊）由生长在湖泊浅水区和湖周滩地上的沉水植物群落、浮叶植物群浅水区和湖周滩地上的沉水植物群落、浮叶植物群落、漂浮植物群落、挺水植物群落及湿生植物群落落、漂浮植物群落、挺水植物群落及湿生植物群落共同组成，这几类群落均由
3、大型水生植物组成，俗共同组成，这几类群落均由大型水生植物组成，俗称水草称水草v水草茂盛则水质清澈、水产丰富、湖泊生态稳定，水草茂盛则水质清澈、水产丰富、湖泊生态稳定，水草缺乏则水质混浊、水产贫乏、湖泊生态脆弱水草缺乏则水质混浊、水产贫乏、湖泊生态脆弱v湖泊水生植被的恢复是湖泊环境综合整治的一个重湖泊水生植被的恢复是湖泊环境综合整治的一个重要环节，在湖泊环境治理中必须重视要环节，在湖泊环境治理中必须重视v水生植被修复包括人工强化自然修复与人工重建水生植被水生植被修复包括人工强化自然修复与人工重建水生植被人工强化自然修复是指通过对湖泊环境的调控来促进湖泊水生人工强化自然修复是指通过对湖泊环境的调控
4、来促进湖泊水生植被的自然恢复植被的自然恢复人工重建水生植被则是对已经丧失了自动恢复水生植被能力的人工重建水生植被则是对已经丧失了自动恢复水生植被能力的湖泊，通过生态工程途径重建水生植被湖泊，通过生态工程途径重建水生植被重建水生植被绝非简单的重建水生植被绝非简单的“栽种水草栽种水草”，也并非要恢复遭受破坏，也并非要恢复遭受破坏前的原始水生植被，而是在已经改变了的湖泊环境条件基础上，前的原始水生植被，而是在已经改变了的湖泊环境条件基础上，根据湖泊生态功能的现实需要，依据系统的生态型和群落生态根据湖泊生态功能的现实需要，依据系统的生态型和群落生态学理论，重新设计和建设全新的能够稳定生产的水生植被和以
5、学理论，重新设计和建设全新的能够稳定生产的水生植被和以水生植被为核心的湖泊良性生态水生植被为核心的湖泊良性生态水生植被的建设需要比较长的时间，有时重建水生植被还需改水生植被的建设需要比较长的时间，有时重建水生植被还需改造环境，创建适合水生植物生长的生态环境条件造环境，创建适合水生植物生长的生态环境条件优化设计基础优化设计基础v由湖盆形态、底质条件和水文条件决定的水生植被面积、类型由湖盆形态、底质条件和水文条件决定的水生植被面积、类型和分布格局和分布格局健康的水生植被由着生在湖盆上的湿生植物、挺水植物、浮叶植物和健康的水生植被由着生在湖盆上的湿生植物、挺水植物、浮叶植物和沉水植物所组成，各类水生
6、植物对底质条件和湖水深度有各自的适应沉水植物所组成，各类水生植物对底质条件和湖水深度有各自的适应范围范围岩石湖岸承受强烈水流或风浪冲刷，因而无法种植水生植物岩石湖岸承受强烈水流或风浪冲刷，因而无法种植水生植物大部分水生植物同样无法在砾石基质上生长，但砾石质湖滩上栽植芦大部分水生植物同样无法在砾石基质上生长，但砾石质湖滩上栽植芦苇、茭草等挺水植物是可行的苇、茭草等挺水植物是可行的砂质沉积物和淤泥是任何水生植物都能够适应的，但当受到严重的有砂质沉积物和淤泥是任何水生植物都能够适应的，但当受到严重的有机污染时，有些植物的适宜度就会大大降低机污染时，有些植物的适宜度就会大大降低在浪击或风力冲刷比较强烈
7、的浅水区，有时会出现坚硬的黏土质湖底，在浪击或风力冲刷比较强烈的浅水区，有时会出现坚硬的黏土质湖底，几乎没有水生植物能够着生其上几乎没有水生植物能够着生其上优化设计基础优化设计基础水深决定了各类水生植物的分布格局和面积水深决定了各类水生植物的分布格局和面积水深是由湖盆和水位决定的水深是由湖盆和水位决定的湿生植物只能够生长在季节性显露的滩地上湿生植物只能够生长在季节性显露的滩地上挺水植物的分布上限可以高出最高水位线，分布下挺水植物的分布上限可以高出最高水位线，分布下限可以达到最低水位线下限可以达到最低水位线下1m左右左右浮叶植物的最大适应水深一般在浮叶植物的最大适应水深一般在3m左右左右沉水植物
8、则可达沉水植物则可达10m左右的深度左右的深度优化设计基础优化设计基础v强烈的风浪扰动能决定水生植物的分布格局和面积强烈的风浪扰动能决定水生植物的分布格局和面积大型浅水湖泊，水生植物主要分布在风浪比较小的河口、湖大型浅水湖泊，水生植物主要分布在风浪比较小的河口、湖湾和沿岸带，在开阔湖面上水生植物无法生长，主要原因是湾和沿岸带，在开阔湖面上水生植物无法生长，主要原因是风浪能造成水生植物的严重机械损伤，或者在坚硬的湖底上风浪能造成水生植物的严重机械损伤，或者在坚硬的湖底上没有水生植物着生的沉积物没有水生植物着生的沉积物芦苇等挺水植物抗御风浪能力比较强，可以在有底质条件的芦苇等挺水植物抗御风浪能力比
9、较强，可以在有底质条件的迎风岸生长迎风岸生长有些沉水植物也有较强的适应风浪能力，往往分布在水生植有些沉水植物也有较强的适应风浪能力，往往分布在水生植被的外沿被的外沿莲、芡、水车前等阔叶植物只能生长在湖湾深处或挺水植物莲、芡、水车前等阔叶植物只能生长在湖湾深处或挺水植物群落之间接近于静水的环境中群落之间接近于静水的环境中优化设计基础优化设计基础v人类需求是决定水生植被类型、面积和分布格局的主导因人类需求是决定水生植被类型、面积和分布格局的主导因素素这里的人类需求是指人类对湖泊或湖区生态功能的界定这里的人类需求是指人类对湖泊或湖区生态功能的界定依据人类的需求，将湖泊或同一个湖泊的不同湖区按照其主依
10、据人类的需求，将湖泊或同一个湖泊的不同湖区按照其主要生态功能进行分类，湖泊的主导功能决定了水生植被恢复要生态功能进行分类，湖泊的主导功能决定了水生植被恢复的需求特性的需求特性调蓄型湖泊调蓄型湖泊水源性湖泊水源性湖泊运动娱乐型湖泊运动娱乐型湖泊观光游览型湖泊观光游览型湖泊功能湖泊分类功能湖泊分类v调蓄型湖泊调蓄型湖泊又称过水性湖泊，以蓄洪、泄洪、灌溉为主要功能，因此恢又称过水性湖泊，以蓄洪、泄洪、灌溉为主要功能，因此恢复水生植被的主要目标是保护堤岸，减轻风浪和水流对湖岸复水生植被的主要目标是保护堤岸，减轻风浪和水流对湖岸的侵蚀的侵蚀此类湖泊吞吐量大，要求水流通畅，最忌讳淤积，不宜大规此类湖泊吞吐
11、量大，要求水流通畅，最忌讳淤积，不宜大规模发展水生植被模发展水生植被湖泊水位落差比较大，水质浑浊，不利于沉水植物的生长，湖泊水位落差比较大，水质浑浊，不利于沉水植物的生长，在沿岸带一定宽度范围内恢复挺水植物和湿生植物可以有效在沿岸带一定宽度范围内恢复挺水植物和湿生植物可以有效的保护堤岸，但一定要严格限制规模，过度发展将会引起淤的保护堤岸，但一定要严格限制规模，过度发展将会引起淤塞、阻滞水流，影响蓄洪和泄洪功能塞、阻滞水流，影响蓄洪和泄洪功能功能湖泊分类功能湖泊分类v运动娱乐型湖泊运动娱乐型湖泊以水上运动、娱乐为主要功能，多数为城市湖泊或靠近城镇的湖以水上运动、娱乐为主要功能，多数为城市湖泊或靠
12、近城镇的湖泊或湖湾，水生植被主要起美化环境的点缀作用泊或湖湾，水生植被主要起美化环境的点缀作用恢复水生植被主要在沿岸带，应充分注意其景观效应，以观赏性恢复水生植被主要在沿岸带，应充分注意其景观效应，以观赏性湿生植物和挺水植物为主，辅以少量的浮叶植物湿生植物和挺水植物为主，辅以少量的浮叶植物必须保证水面开敞，水下没有水草，因此应防止水生植物的蔓延必须保证水面开敞，水下没有水草，因此应防止水生植物的蔓延v观光游览型湖泊观光游览型湖泊以观光游览为主要功能，要求湖水清澈，自然景色优美以观光游览为主要功能，要求湖水清澈，自然景色优美水生植被恢复技术要求最高，实施难度最大水生植被恢复技术要求最高，实施难度
13、最大水生植被设计需要渊博的湖泊生态知识和水上园林知识，合理的水生植被设计需要渊博的湖泊生态知识和水上园林知识，合理的布设各类水生植物，形成强大的水质净化能力和和谐的景观效果布设各类水生植物，形成强大的水质净化能力和和谐的景观效果水生植被修复的优化设计水生植被修复的优化设计v优化设计优化设计在营养化湖泊大型水生植物恢复中，物种和群落是恢在营养化湖泊大型水生植物恢复中，物种和群落是恢复生态系统的主体复生态系统的主体恢复物种和群落的选择是恢复成败的关键因素之一恢复物种和群落的选择是恢复成败的关键因素之一合理优化的群落配置是提高效率形成稳定可持续利用合理优化的群落配置是提高效率形成稳定可持续利用生态系
14、统的重要手段生态系统的重要手段先锋物种的选择先锋物种的选择群落配置群落配置优化设计优化设计v先锋物种的选择先锋物种的选择是指对水生植物生物学特性、特污性、对氮、磷去除能力及光补是指对水生植物生物学特性、特污性、对氮、磷去除能力及光补偿点的研究的基础上，筛选出几种具一定耐受性的，能适应湖泊偿点的研究的基础上，筛选出几种具一定耐受性的，能适应湖泊水质现状的物种作为恢复的先锋植物，同时为水生植物群落的恢水质现状的物种作为恢复的先锋植物，同时为水生植物群落的恢复提供建群物种复提供建群物种物种选择原则物种选择原则适应性原则：对湖泊水文气候条件有良好适应能力适应性原则：对湖泊水文气候条件有良好适应能力本土
15、性原则：优先考虑采用湖内原有物种本土性原则：优先考虑采用湖内原有物种强净化能力原则：优先考虑对强净化能力原则：优先考虑对N、P等营养物的去除能力等营养物的去除能力可操作性原则：物种繁殖、竞争能力强，易栽培管理可操作性原则：物种繁殖、竞争能力强，易栽培管理确定植物种类确定植物种类根据上述原则，并在广泛调查的基础上，结合原有水生生物种类，根据上述原则，并在广泛调查的基础上，结合原有水生生物种类，进行恢复先锋物种的选择进行恢复先锋物种的选择群落配置群落配置v水平空间配置水平空间配置指湖泊不同的受污染水域或湖区上配置不同的植物群落指湖泊不同的受污染水域或湖区上配置不同的植物群落依据恢复目标的不同，可分
16、为生态型和经济型植物群落依据恢复目标的不同，可分为生态型和经济型植物群落生态型植物群落以水体污染的治理、污水净化、促进生态系统恢生态型植物群落以水体污染的治理、污水净化、促进生态系统恢复为主要目标，注重群落的生态效益；其建群物种一般为耐污、复为主要目标，注重群落的生态效益；其建群物种一般为耐污、去污能力强、生长快、繁殖能力强、环境效益好的物种去污能力强、生长快、繁殖能力强、环境效益好的物种经济型植物群落以推动流域经济发展，顺应地方的需求为目的，经济型植物群落以推动流域经济发展，顺应地方的需求为目的，注重群落经济效益的发挥；建群物种一般为经济价值较高、有特注重群落经济效益的发挥；建群物种一般为经
17、济价值较高、有特殊用途、具一定社会经济效益的物种殊用途、具一定社会经济效益的物种应同时考虑生态型和经济学原则，对污染相当严重、水生植物应同时考虑生态型和经济学原则，对污染相当严重、水生植物很难恢复的湖区，应以生态恢复为目标，而对某些污染较轻、很难恢复的湖区，应以生态恢复为目标，而对某些污染较轻、水质较好的湖区，应在生态恢复的同时考虑经济效益水质较好的湖区，应在生态恢复的同时考虑经济效益v垂直空间配置垂直空间配置水生植物群落的生长和分布与水深有密切关系，有的植物群落只水生植物群落的生长和分布与水深有密切关系，有的植物群落只能分布在浅水区（挺水植物群落及某些沉水植物群落），有的常能分布在浅水区（挺
18、水植物群落及某些沉水植物群落），有的常分布在较深水区，因而在进行群落配置时，还要考虑不同生活型分布在较深水区，因而在进行群落配置时，还要考虑不同生活型植物群落与不同沉水植物群落对水深的要求植物群落与不同沉水植物群落对水深的要求群落配置时从湖岸边至湖心，随水深的加深，分别选用不同生活群落配置时从湖岸边至湖心，随水深的加深，分别选用不同生活型或同一生活型不同生长型的水生植物，物种分布占据不同的空型或同一生活型不同生长型的水生植物，物种分布占据不同的空间生态位，能适应不同水深处的光照条件，以它们作为建群物种间生态位，能适应不同水深处的光照条件，以它们作为建群物种形成群落形成群落在进行群落配置时，除考
19、虑湖区的水质、水深等条件外，还需考在进行群落配置时，除考虑湖区的水质、水深等条件外，还需考虑底质因素（如泥沙质还是淤泥质），根据不同植物对底泥的喜虑底质因素（如泥沙质还是淤泥质），根据不同植物对底泥的喜好性在不同的底质上配置的群落也不同好性在不同的底质上配置的群落也不同群落配置群落配置水生植被修复的技术途径水生植被修复的技术途径v修复水生植被基本条件的创建修复水生植被基本条件的创建蓝藻水华的控制蓝藻水华的控制风浪的控制风浪的控制沿岸带浅滩环境的创建沿岸带浅滩环境的创建污泥的清除污泥的清除水深的调控水深的调控水质的改造水质的改造修复水生植被基本条件的创建修复水生植被基本条件的创建v蓝藻水华的控制
20、蓝藻水华的控制沿岸带是恢复水生植被的核心区，也是蓝藻水华聚集的场所沿岸带是恢复水生植被的核心区，也是蓝藻水华聚集的场所蓝藻水华能降低湖水透光率，减少水下水生植物利用的光资源；蓝藻水华能降低湖水透光率，减少水下水生植物利用的光资源；蓝藻能黏附在水生植物表面，严重妨碍光合作用和物质交换；招蓝藻能黏附在水生植物表面，严重妨碍光合作用和物质交换；招致微生物的大量繁殖，严重时会引起水生植物的腐烂死亡致微生物的大量繁殖，严重时会引起水生植物的腐烂死亡蓝藻水华的控制可采取两种方式蓝藻水华的控制可采取两种方式全湖性控制，即对全湖蓝藻总量进行控制，防止在沿岸带形成蓝藻聚全湖性控制，即对全湖蓝藻总量进行控制，防止
21、在沿岸带形成蓝藻聚集，此方式对小型湖泊中比较容易实现集，此方式对小型湖泊中比较容易实现局部湖区的蓝藻控制，利用围隔技术将需要恢复水生植被的湖区与大局部湖区的蓝藻控制，利用围隔技术将需要恢复水生植被的湖区与大湖面隔离开来，在隔离区内控制蓝藻，大型湖泊中采取此方式湖面隔离开来，在隔离区内控制蓝藻，大型湖泊中采取此方式控制技术通常有机械捕捞、生物控制、药物控制等，使用视具体控制技术通常有机械捕捞、生物控制、药物控制等，使用视具体情况确定情况确定修复水生植被基本条件的创建修复水生植被基本条件的创建v风浪的控制风浪的控制采取适当的消浪措施：用水花生网制成大型采取适当的消浪措施：用水花生网制成大型“浮毯式
22、浮毯式”消浪带比消浪带比较经济有效，一般在小型湖泊或湖湾比较适用较经济有效，一般在小型湖泊或湖湾比较适用大型湖泊中风浪比较大的湖区，可以将水花生网制成小型大型湖泊中风浪比较大的湖区，可以将水花生网制成小型“浮浮毯毯”，将众多的消浪，将众多的消浪“浮毯浮毯”以弹性方式固定在水生植物恢复区外以弹性方式固定在水生植物恢复区外侧，组成列阵侧，组成列阵v水深的调控水深的调控适当降低水位可以减小水生植被恢复区的湖水深度，改善水下适当降低水位可以减小水生植被恢复区的湖水深度，改善水下光照条件，促进水生植物繁殖体的萌发和幼苗的生长光照条件，促进水生植物繁殖体的萌发和幼苗的生长在开始种植沉水植物时，可以将工作区
23、水深控制在在开始种植沉水植物时，可以将工作区水深控制在1m以内，有以内，有利于沉水植物的成活和群落的发育利于沉水植物的成活和群落的发育修复水生植被基本条件的创建修复水生植被基本条件的创建v污泥的清除污泥的清除在有机污染比较严重的湖区，湖底沉积物表面往往被一层有机质在有机污染比较严重的湖区，湖底沉积物表面往往被一层有机质含量很高的污泥所覆盖，这种污泥密度很小，呈半流体状态，水含量很高的污泥所覆盖，这种污泥密度很小，呈半流体状态，水生植物难以在这种污泥上扎根；遇到风浪时容易再悬浮，引起水生植物难以在这种污泥上扎根；遇到风浪时容易再悬浮，引起水质污浊和营养盐释放，影响水生植物的生长；其中的微生物活性
24、质污浊和营养盐释放，影响水生植物的生长；其中的微生物活性比较高，处于缺氧状态，易引起水生植物的烂根比较高，处于缺氧状态，易引起水生植物的烂根清除这种污泥完全必要的，但清除技术有一定难度，最有效的方清除这种污泥完全必要的，但清除技术有一定难度，最有效的方法是直接抽吸法，可能的情况下排干湖水湖法是直接抽吸法，可能的情况下排干湖水湖“冲洗冲洗”彻底效果更为彻底效果更为理想理想在湖水偏深的湖区，清除污泥可能会增加湖水深度，不利于水生在湖水偏深的湖区，清除污泥可能会增加湖水深度，不利于水生植物的生长，可以考虑用干净的泥土覆盖受到污染的底泥植物的生长，可以考虑用干净的泥土覆盖受到污染的底泥修复水生植被基本
25、条件的创建修复水生植被基本条件的创建v水质的改造水质的改造水质改造一方面可以提高湖水的透明度，改善水下光照条件，水质改造一方面可以提高湖水的透明度，改善水下光照条件，另一方面可以降低湖水中有机污染的含量另一方面可以降低湖水中有机污染的含量在需要恢复水生植被的湖区，湖水透明度必须大于水深的在需要恢复水生植被的湖区，湖水透明度必须大于水深的2/5才才能保证沉水植物和浮叶植物的需求，高锰酸盐指数一般要小于能保证沉水植物和浮叶植物的需求，高锰酸盐指数一般要小于3mg/L影响湖水透明度的因素有三类影响湖水透明度的因素有三类一类是由于风浪扰动引起的沉积物再悬浮，其中包含悬浮物、溶一类是由于风浪扰动引起的沉
26、积物再悬浮，其中包含悬浮物、溶解态有机物和胶体解态有机物和胶体另一类是浮游生物（藻类）死亡分解形成的有机污染物，包括有另一类是浮游生物（藻类）死亡分解形成的有机污染物，包括有机碎屑和溶解态有机物机碎屑和溶解态有机物第三类是外源性污染物第三类是外源性污染物对于由于风浪引起的水质混浊问题可以考虑适当的消浪措施对于由于风浪引起的水质混浊问题可以考虑适当的消浪措施水生植被修复的技术途径水生植被修复的技术途径v恢复水生植被的技术途径恢复水生植被的技术途径恢复水生植被是一个从无到有、从有到优、从优到稳定的逐恢复水生植被是一个从无到有、从有到优、从优到稳定的逐步发展过程，其中包含了水生植被与环境的相互适应、
27、相互步发展过程，其中包含了水生植被与环境的相互适应、相互改造和协调发展改造和协调发展人工恢复水生植被利用不同生态型、不同种类水生植物的适人工恢复水生植被利用不同生态型、不同种类水生植物的适应和改造环境能力上的显著差异，设计出各种人为辅助的种应和改造环境能力上的显著差异，设计出各种人为辅助的种类更替系列，并且在尽可能短的时间内完成这些演替过程类更替系列，并且在尽可能短的时间内完成这些演替过程挺水植物的恢复挺水植物的恢复浮叶植物的恢复浮叶植物的恢复沉水植物的恢复沉水植物的恢复恢复水生植被的技术途径恢复水生植被的技术途径v沉水植物的恢复沉水植物的恢复沉水植物生长期的大部分时间都浸没于水下，对水深和水
28、下光照沉水植物生长期的大部分时间都浸没于水下，对水深和水下光照条件的要求比较高，其恢复是湖泊水生植被恢复的重点和难点条件的要求比较高，其恢复是湖泊水生植被恢复的重点和难点沉水植物恢复时，应根据湖区沉水植被分布现状、底质、水质现沉水植物恢复时，应根据湖区沉水植被分布现状、底质、水质现状等因素，选择不同生物学、生态型特性下先锋种进行种植状等因素，选择不同生物学、生态型特性下先锋种进行种植沉水植物几乎绝迹、光效应差的次生裸地，应选择光补偿点低、耐污沉水植物几乎绝迹、光效应差的次生裸地，应选择光补偿点低、耐污的种类建出先锋群落；同时先锋种还需能产生大量种子，植株地生能的种类建出先锋群落；同时先锋种还需
29、能产生大量种子，植株地生能力强，有利于扩大分布力强，有利于扩大分布光效应较好，尚有一定沉水植物残存的地区，选择具中等耐污和较高光效应较好，尚有一定沉水植物残存的地区，选择具中等耐污和较高光补偿点的种类为先锋种光补偿点的种类为先锋种湖泊底质较硬时，选择易于扎根的种类进行种植湖泊底质较硬时，选择易于扎根的种类进行种植湖区污染严重，直接种植沉水植物难以存活，可先移植漂浮植物对湖湖区污染严重，直接种植沉水植物难以存活，可先移植漂浮植物对湖水先进行净水，待透明度提高后再种植沉水植物，建立先锋群落水先进行净水，待透明度提高后再种植沉水植物，建立先锋群落沉水植物恢复时，应从水浅的岸边开始，并在低水位季节进行
30、沉水植物恢复时，应从水浅的岸边开始，并在低水位季节进行水生植被的收割利用水生植被的收割利用v采用水生植被修复富营养化水体时，必须及时收割水生植物采用水生植被修复富营养化水体时，必须及时收割水生植物v收割可以去除多余的或者不需要的水生植物，控制水生植物可能收割可以去除多余的或者不需要的水生植物，控制水生植物可能对环境产生的不利影响对环境产生的不利影响v一般的步骤包括收割、收集、加工贮存、运输到岸边、处置或利一般的步骤包括收割、收集、加工贮存、运输到岸边、处置或利用等。主要利用途径包括动物饲料、鱼饵料、能量来源如产沼气、用等。主要利用途径包括动物饲料、鱼饵料、能量来源如产沼气、堆肥作为土壤调节剂或
31、肥料添加剂等堆肥作为土壤调节剂或肥料添加剂等v收割的优点是见效迅速，且收割不同于使用灭草剂，不会对水环收割的优点是见效迅速，且收割不同于使用灭草剂，不会对水环境产生不利影响，但收割的植物必须收集起来，避免产生腐败分境产生不利影响，但收割的植物必须收集起来，避免产生腐败分解，败坏水体，对于大面积水生植物控制，设备投资可能比较大，解，败坏水体，对于大面积水生植物控制，设备投资可能比较大，收割可能不经济，也不易做到收割可能不经济，也不易做到v收割大型水生植物有手工收割和机械收割收割大型水生植物有手工收割和机械收割生物操纵修复生物操纵修复Shapiro等总结了一个简化的水生食物链模式，即肉食性鱼吃小型
32、滤食等总结了一个简化的水生食物链模式，即肉食性鱼吃小型滤食性鱼、小鱼吃鱼虫；另外，底层鱼类促进营养物质的再循环，促进藻性鱼、小鱼吃鱼虫；另外，底层鱼类促进营养物质的再循环，促进藻类的发展类的发展肉食性鱼类肉食性鱼类浮游生物食性鱼类浮游生物食性鱼类浮游动物浮游动物 藻类藻类营养物质营养物质再循环再循环底食性鱼类底食性鱼类浮游生物食性鱼类主要捕食大型浮游动物，藻花即可能得到发展。没浮游生物食性鱼类主要捕食大型浮游动物，藻花即可能得到发展。没有浮游动物食性鱼类捕食的情况下，大型浮游动物占优势，大量滤食有浮游动物食性鱼类捕食的情况下，大型浮游动物占优势，大量滤食藻类和碎屑，可限制或减少藻花的形成。根据
33、这一原理，提出用鱼食藻类和碎屑，可限制或减少藻花的形成。根据这一原理，提出用鱼食性鱼类取代浮游动物食性鱼类，从而保护大型浮游动物。底层鱼类的性鱼类取代浮游动物食性鱼类，从而保护大型浮游动物。底层鱼类的活动对底泥氮磷释放有促进作用，所以应限制底食性鱼类的发展活动对底泥氮磷释放有促进作用，所以应限制底食性鱼类的发展利用浮油植物食性鱼类（鲢鱼）直接牧食藻类，或利用草食性鱼类直利用浮油植物食性鱼类（鲢鱼）直接牧食藻类，或利用草食性鱼类直接牧食水草，也是生物操纵的重要途径接牧食水草，也是生物操纵的重要途径生物操纵修复生物操纵修复近年来研究发现浮游动物的庇护（近年来研究发现浮游动物的庇护（refuge）机
34、制对于生物操纵有）机制对于生物操纵有重要作用。重要作用。Shapiro重新定义生物操纵的概念：生物操纵是指应用重新定义生物操纵的概念：生物操纵是指应用湖泊生态系统内营养级之间的关系，通过对生物群落及其生境的一湖泊生态系统内营养级之间的关系，通过对生物群落及其生境的一系列调整，从而减少藻类生物量，改善水质系列调整，从而减少藻类生物量，改善水质庇护机制是指浮游动物赖以逃避鱼类捕食的行为机制或环境条件。庇护机制是指浮游动物赖以逃避鱼类捕食的行为机制或环境条件。可能的庇护机制包括：可能的庇护机制包括：低光照庇护：低光照庇护：浮游生物食性鱼类通过视觉捕食浮游动物，光线减弱，可能浮游生物食性鱼类通过视觉捕
35、食浮游动物，光线减弱，可能降低鱼类对浮游动物的捕食率降低鱼类对浮游动物的捕食率低温庇护：低温庇护：浮游动物对温度适应范围较宽，能通过变温层，而鱼类对温度浮游动物对温度适应范围较宽，能通过变温层，而鱼类对温度的适应范围较窄，一般不进入变温层以下深层水域的适应范围较窄，一般不进入变温层以下深层水域厌氧庇护：厌氧庇护：大型浮游动物耐低氧能力较一般鱼类强，溶解氧较低的水层为大型浮游动物耐低氧能力较一般鱼类强，溶解氧较低的水层为浮游动物提供庇护场所浮游动物提供庇护场所对鱼食性鱼类的回避行为：对鱼食性鱼类的回避行为：使浮游生物食性鱼类的活动范围受限使浮游生物食性鱼类的活动范围受限大型水生植物庇护：大型水生
36、植物庇护：水生植物的屏蔽作用为浮游动物提供良好的庇护场所水生植物的屏蔽作用为浮游动物提供良好的庇护场所生物操纵修复生物操纵修复生物操纵与生态工程的概念相似生物操纵与生态工程的概念相似生态工程强调的是通过不同营养级生物的调整组合，使生态工程强调的是通过不同营养级生物的调整组合，使生态系统结果功能趋于协调，最大限度促进物质的循环生态系统结果功能趋于协调，最大限度促进物质的循环再生和多级利用，达到防治污染、化害为利、促进经济再生和多级利用，达到防治污染、化害为利、促进经济持续发展的目的持续发展的目的生物操纵则强调对种群及其生境的调控，主要是控制藻生物操纵则强调对种群及其生境的调控，主要是控制藻花的发
37、展，防治水体发生富营养化，没有涉及系统的协花的发展，防治水体发生富营养化，没有涉及系统的协调、物质的循环再生与多级利用问题，因此生物操纵的调、物质的循环再生与多级利用问题，因此生物操纵的范围较窄范围较窄生物操纵途径生物操纵途径v人为去除鱼类人为去除鱼类v投放肉食性鱼类投放肉食性鱼类v水生植被管理水生植被管理v投放微型浮游动物投放微型浮游动物v投加细菌微生物投加细菌微生物v投放植物病原体和昆虫投放植物病原体和昆虫先将湖泊中的鱼类全部捕出或用鱼藤酮先将湖泊中的鱼类全部捕出或用鱼藤酮（rotenone）杀灭后，重新投放以肉食性鱼类）杀灭后，重新投放以肉食性鱼类为主的鱼类群落，控制浮游生物食性鱼类。保
38、为主的鱼类群落，控制浮游生物食性鱼类。保护浮游动物，进而控制藻花的发生护浮游动物，进而控制藻花的发生引入肉食性鱼类控制浮游生物食性鱼类，进而促进引入肉食性鱼类控制浮游生物食性鱼类，进而促进大型浮游动物发展，借以抑制藻花发生，是生物操大型浮游动物发展，借以抑制藻花发生，是生物操纵的主要途径之一。引用的肉食性鱼类有河鲈、北纵的主要途径之一。引用的肉食性鱼类有河鲈、北方狗鱼、虹鳟和大嘴黑鲈方狗鱼、虹鳟和大嘴黑鲈应用中的限制：因为只有浮游生物食性鱼类种群数应用中的限制：因为只有浮游生物食性鱼类种群数量降到很低时才会有保护浮游动物的效果，而在这量降到很低时才会有保护浮游动物的效果，而在这种情况下，肉食性
39、鱼类因食物不足难以长期维持种情况下，肉食性鱼类因食物不足难以长期维持应用草鱼控制水草，费用低、长期有效，对环境无应用草鱼控制水草，费用低、长期有效，对环境无害；关键是放养量，放养量太少，水草控制不了，害；关键是放养量，放养量太少，水草控制不了，放羊过多，水草被吃光，产生负效应放羊过多，水草被吃光，产生负效应微型动物直接以藻类为食，通过投放微型浮游微型动物直接以藻类为食，通过投放微型浮游动物，能够抑制藻类的疯长；微型动物通常在动物，能够抑制藻类的疯长；微型动物通常在专用的水池里，通过人工培养液，大量快速繁专用的水池里，通过人工培养液，大量快速繁殖，然后直接投放目标水域殖，然后直接投放目标水域投加
40、预先培养的细菌微生物，能够迅速吸收和转化投加预先培养的细菌微生物，能够迅速吸收和转化水体中高浓度的氮磷污染物质，抑制藻类的疯长水体中高浓度的氮磷污染物质，抑制藻类的疯长植物病原体多种多样，大多数有针对植物病原体多种多样，大多数有针对性，容易散播，自我繁殖维持性，容易散播，自我繁殖维持第四节第四节 底泥环境疏浚修复底泥环境疏浚修复v底泥对湖泊的潜在污染底泥对湖泊的潜在污染湖泊污染底泥是湖泊污染的潜在污染源，在湖泊环境发生变湖泊污染底泥是湖泊污染的潜在污染源，在湖泊环境发生变化时，底泥中的营养盐会重新释放出来进入水体化时，底泥中的营养盐会重新释放出来进入水体对于城市湖泊，长期以来累积于沉积物中的氮
41、磷往往很高，对于城市湖泊，长期以来累积于沉积物中的氮磷往往很高，在外来污染源存在时，氮磷营养盐只是在某个季节或时期会在外来污染源存在时，氮磷营养盐只是在某个季节或时期会对富营养化发挥比较显著的作用，然而在湖泊外来污染源全对富营养化发挥比较显著的作用，然而在湖泊外来污染源全部切断以后，底泥中的营养盐会逐渐释放出来，仍然会使湖部切断以后，底泥中的营养盐会逐渐释放出来，仍然会使湖泊发生富营养化泊发生富营养化国内外都采取多种方法对污染底泥采取工程措施，对城市附国内外都采取多种方法对污染底泥采取工程措施，对城市附近污染底泥堆积深度很厚的局部浅水域，环境疏浚工程技术近污染底泥堆积深度很厚的局部浅水域，环境
42、疏浚工程技术是最为普遍，效果最为明显是最为普遍，效果最为明显底泥环境疏浚修复底泥环境疏浚修复v底泥环境疏浚的特点底泥环境疏浚的特点环境疏浚旨在清除湖泊水体中的污染底泥，为水生生态系统环境疏浚旨在清除湖泊水体中的污染底泥，为水生生态系统恢复创造条件，同时还需要与湖泊综合整治方案相协调恢复创造条件，同时还需要与湖泊综合整治方案相协调工程疏浚主要为某种工程的需要如流通航道、增容等进行工程疏浚主要为某种工程的需要如流通航道、增容等进行底泥环境疏浚修复底泥环境疏浚修复v底泥环境疏浚的调查底泥环境疏浚的调查在湖泊污染综合治理工程中，考虑对污染面源、点源在湖泊污染综合治理工程中，考虑对污染面源、点源治理的同
43、时，应对湖泊污染的内源（即污染底泥）存治理的同时，应对湖泊污染的内源（即污染底泥）存在的危害性及分布进行调查和分析，并确定是否应对在的危害性及分布进行调查和分析，并确定是否应对污染底泥进行疏浚和处置污染底泥进行疏浚和处置污染底泥的调查与分析一般应分为两个阶段污染底泥的调查与分析一般应分为两个阶段第一阶段为项目立项和可行性研究而进行的初步调查和第一阶段为项目立项和可行性研究而进行的初步调查和分析分析第二阶段为项目设计而进行的勘测与分析第二阶段为项目设计而进行的勘测与分析底泥环境疏浚修复底泥环境疏浚修复v堆场余水及污染底泥的处置堆场余水及污染底泥的处置堆场余水处理及水质控制堆场余水处理及水质控制污
44、染底泥及其泥浆输送至岸上，体积一般将扩大若干倍，泥浆经堆污染底泥及其泥浆输送至岸上，体积一般将扩大若干倍，泥浆经堆场沉淀后大量余水外排，余水处理是环境疏浚的重要环节场沉淀后大量余水外排，余水处理是环境疏浚的重要环节泥浆余水是否需要处理以及怎样处理，取决于余水中污染物组分及泥浆余水是否需要处理以及怎样处理，取决于余水中污染物组分及含量、接纳余水水体的性质、功能以及技术经济分析结果含量、接纳余水水体的性质、功能以及技术经济分析结果采用堆场自然沉淀的方法控制余水水质基本有效采用堆场自然沉淀的方法控制余水水质基本有效污染底泥处置污染底泥处置污染底泥中含各种对环境有害的污染物，不能直接吹填堆放，尚需污染
45、底泥中含各种对环境有害的污染物，不能直接吹填堆放，尚需经过无害化处理或采取防止污染扩散的措施经过无害化处理或采取防止污染扩散的措施堆场设计堆场设计主要设施包括围埝、泄水口、排水沟等，堆场设计必须符合环境疏主要设施包括围埝、泄水口、排水沟等，堆场设计必须符合环境疏浚的特定要求浚的特定要求底泥环境疏浚修复底泥环境疏浚修复v底泥综合利用底泥综合利用应采取治理和开发相结合，集中利用与分散利用相结合，长远利应采取治理和开发相结合，集中利用与分散利用相结合，长远利益与近期利益相结合的原则，充分利用土地及底泥的资源价值。益与近期利益相结合的原则，充分利用土地及底泥的资源价值。政府有关部门统一安排，根据不同具
46、体情况，采取覆盖、防渗及政府有关部门统一安排，根据不同具体情况，采取覆盖、防渗及其他必要措施，防止底泥中污染物向环境扩散，主要利用途径有：其他必要措施，防止底泥中污染物向环境扩散，主要利用途径有：建立湖滨绿化带，美化环境，保护水体沿湖岸边绿化建立湖滨绿化带，美化环境，保护水体沿湖岸边绿化填地造景，开发旅游资源填地造景，开发旅游资源湖泊底泥中往往富含氮、磷、钾多种营养元素，同时含有普通矿湖泊底泥中往往富含氮、磷、钾多种营养元素，同时含有普通矿物肥料中所缺少的有机质及多种微量元素，无害化处理后作为林物肥料中所缺少的有机质及多种微量元素，无害化处理后作为林地肥料有明显增产效果地肥料有明显增产效果可用底泥制造聚合物及废弃物复合材料、建筑墙体材料、混凝土可用底泥制造聚合物及废弃物复合材料、建筑墙体材料、混凝土轻骨料、硅酸盐胶凝材料轻骨料、硅酸盐胶凝材料THE ENDTHANK YOU!