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湖泊富营养化成因及其综合治理技术进展_图文


第 21 第 6期   卷 2  0 01 年 1   2月 

水 资 源 与 水 工 程 学 报 
Ju n lo  ae  s uc s& W ae  n ie r g o r a fW t Reo r e r trE gn e n   i

V0.  NO. 1 2l 6  De c., 20 1 0 

湖 泊 富 营 养 化 成 因及 其 综 合 治 理 技 术 进 展 
范荣桂 ,朱东 南,邓 岚 
( 宁工 程 技 术 大 学 资 源 与 环境 工程 学 院 , 宁 阜 新 130 ) 辽 辽 20 0  摘 要 :湖泊 富 营养 化 将 直 接 导 致 水 质 下 降 , 能 减 退 , 生 态 系统 失衡 ; 营 养 的 治 理 至 今 尚无 一 个 湖 泊 实 现 水  功 水 富

质和生态 的完全恢复 , 即富营养化是一个 不可逆过程 。本文在分析 了湖泊富营养化 的现状 、 成因和危害 的基础上 ,   提 出了湖泊富营养化的治理对策 : 严格控制外源污染 , 逐步 去除 内源 污染 , 通过物理 、 化学 和生物 抑藻技术辅 助抑 
藻; 利用 生物 、 态 方 法 , 靠 水 生 态 系统 的 自然 规 律 , 合 人 工 强 化 措 施 进 行 湖 泊 富 营 养 化 的 生 态 修 复 。 同 时 指  生 依 结

出, 污染源控制和生态修复是最根本 、 采取 有效的治理方法 , 符合 可持续发 展的要求 , 也将 是今后 富营养化 治理 的 
发展方 向。  

关 键 词 : 泊 ;富 营养 化 ;污染 源控 制 i 态 修复  湖 生 中图 分 类 号 : 114 X 7 .  文献 标 识 码 :A   文 章 编 号 : 6 2 4 X 2 1 )604 -5 17 - 3 ( 00 0 - 80   6 0

Ca s s o   ut o hia i n a   o r s   fi t g a e   u e   fe r p c to   nd pr g e s o  n e r t d m a g m e   e h l g  n a   na e ntt c no o y i l ke
FAN  ng g i Ro - u ,ZHU  ng n n , Do - a DENG  n La  

( ol efR suc n  nin etl n i e n Lan  eh i l nvrt, u i 130 , hn ) Clg  e re dE v om na  gn r g, ioi Tcn a U i sy F xn 2 0 0 C i   e o o a r E ei g n c   ei   a
A b t a t:The e to h c to  n l k s wi   ie t  e d t  tr q a i   ee o ai n a d f n t n   e  sr c   u r p i ain i a e   l d r cl la  o wae   u t d tr r to   n  u c i a d — l y l y i ol

ci e a   l s a ai  c s se u b a c . e e to ia in i  n ir v r il  r c s  O t a h r s ln   swela   qu tc e o y tm  n a n e nl  u rph c t  sa  re e sb e p o e sS  h tt e e i  l o

n t   k et a o r ia w tr u lya deo g a cn io  ruhtee t p i t np l t n o al ers rt no g l a   a t n cli l o dt nt o g    u o hc i  o ui     a o i i n   e q i  oc  i h h r ao l o
c nr1 o to .Ba e   n t e a a y i fp e e tst ai n,c u e   nd h r u n s  ft e lk   ur p c to h e s d o  h   n lsso  r s n  i t u o a s sa   a mf l e so    a e e to hiai n,t   h c nr lme s r s we e p tfr r o to  a u e   r  u  o wa d:src  o to  ft e e o e o   ol i n a d r mo e g a u ly t e e — t tc n r lo     x g n usp l o   n  e v   r d al  h   n   i h ut

dgn u  o ui  sw la  hbtn  geb h s a. h m c  n  i o cleh ooy n eeo  oeo spl t na  el si i t ga a yp yi 1 c e ia adbo g a tcn l . l c — l o   n ii l c l li   g   

lg a rs rt no  t p ia o    k s h udcmbn i o c  n clg a tc nl   i  r— oi l et a o f ur hct ni l e  o l o ieb l a a deo i leh o g wt at  c  o i e o i na s ogl i oc  o y h i
i i sr n t e e   a ur s e e d o     au a e u ai   ft e a ai  c s se   fca  te gh n d me s e .d p n   n te n t r lr g l t n o  h   qu tc e o y t m. l h o e p p ra s     a e   lo p i t  u h tt e p lu in s u c   o to  n   c lgc lr so ain a e t e mo tef ci e a d u tmae o n so tt a h   ol to   o r e c n r la d e oo ia  e tr to   r   h   s  f tv   n   li t  e

t ame tmeh d   o li g wi  h   e u r me t fs s ia l  e eo me t n   l b  h   e e o i g r t n   t o s c mp yn   t t e r q ie n    u t n b e d v lp n  d wi   e t e d v lp n   e h o a a l d r ci n o   u o h c t n c n r l n ft r . i t   fe t p iai   o t    uu e e o r o o i   Ke   r s a e u r p ia in;p l t n s u c   o t l c lg c l e tr t n y wo d :lk ;e t h c t o o ol i   o re c n r ;e o o ia  so ai   u o o r o

我 国是 一 个 多 湖泊 的 国家 , 国共 有 lk 。以  全  m

生物 为辅 , 验各 类生 物 的有 机组 合 , 成合 理的食  试 形 物 链 , 建 良好 的水生 态平衡 系统 , 构 逐步 去除水 中营  养盐, 国内外 已有不 少成 功 的例子 ; 不断 探索开 发新 

上 的湖泊 27 9个 ,  5 总面积 达 9   1  m , 10 9k   占国土面  积 的 0 9 % ; 13为 淡 水 湖 泊 , 要 分 布在 东 部  .5 约 / 主 与长 江 中下 游 地 区… 。据 第 十 三 届 世 界 湖 泊 大 会  统计 , 2 从 O世 纪 7 0年代 到 现在 的 4 0年 间 , 国湖  全 泊富 营养化 面积增 长 了约 6 0倍 , 目前 已达约 87 0  0  k  另 有 1 4万 k  湖 泊 的 富 营 养 化 程 度 在 加  m, . m 重  。对 湖泊 富营养 化 的治 理 , 术 难 点在 于水 中  技 营养物质 的去 除及水 生态 系统 的恢复 , 安 全 、 持  从 可

的能有效 去 除水 中氮 、 的植 物种 类 和 微 生物 菌 种  磷
及 滤食藻类 的动物 , 未 来更 有效 解 决 湖 泊 富营 养  是
化 的新 挑 战 。  

1 湖泊富营养化成 因、 危害 及治理 
最 近几 十年 来 湖泊 的 富营养 化 , 方 面与 流域  一 持 续强 烈人 类 活 动 引起 的 湖 泊 营 养 盐 不 断 富集 有 
关, 另一 方 面与 江湖 关 系 阻 断有 关 。人 类 活 动 导致 

续要 求 出发 , 态修 复技术 是最好 的选 择 , 生 同时也正 
是 目前 国内外 的研 究 重 心 。 以植物 为 主 , 物 和微  动

收 稿 日期 :00 81 : 修 回 日期 :0 00 —8 2 1- —6  0 2 1 - 1  9 基 金 项 目 : 宁 省 教 育 厅项 目(2 1 19   辽 1 0 06 ) 作 者 简介 : 荣桂 (9 2 ) 男 , 士 , 教授 , 范 16 一 , 博 副 研究 方 向 : 污 染 控 制 工 程 理论 与 技 术 , 山环 境 工 程 。 水 矿  

第 6期 

范荣桂 , : 等 湖泊 富营养化成 因及其 综合治理技术进展 

4  9

的人湖 营养 盐增 加 是 湖 泊 富 营 养 化 的 主 要 原 因 , 大 
量 含有 氮磷 等 营养物 质 的工 业废 水 和生 活 污水 未经  处 理便 直接 排放 到 湖 泊 中 , 业 化 肥 和 农 药 的不 合  农

其 他 的化学 物 质 、 应 速 度 快 等 优 点 。化 学 抑 藻 法  反
是 指直 接 向水体 中投 加 杀 藻 剂 杀 死 藻类 生 物 , 是一  种 工艺 简单 、 作 方 便 的 的有 效 方 法 。常 用 的杀 藻  操 剂 有硫 酸铜 、 锰 酸 盐 、 氯 、 1  0 高 液 C 0 、  和 H O 等 。      这类 方 法虽 然能 迅 速杀死 藻 类 , 竿 见影 , 加入 的  立 但

理 使用 也使 大量 营 养 物 质 经 过 雨 水 冲 刷 和 渗 透 , 最 
终进 入 湖泊 水体 , 加 上 江 湖 阻断 使 湖 泊 水 流 速 度  再 大 幅减缓 , 体 滞 留 时 间增 长 , 新 变 慢 , 而 影 响  水 更 从

化学 药 剂本 身也 造 成 了二 次 污 染 , 其 他 水 生 生物  对
同样 存 在毒 性 , 即使 在短 期 内没有 影 响 , 可 能在水  也 生 生物 内富集 、 留而形 成 远期 的潜 在危 害 , 残 而且被 

污染 物在 水 体 中 的稀 释 、 散 、 解 和 转 化 等 过 程 , 扩 降  
水 体 自净 能 力减 弱 , 在水 温 、 光照 等适 宜 的气 候条 件  下 最终形 成 湖泊 富 营养 化 。湖泊 富 营养 化会 导致 水  体 质量 下降 , 能减 退 , 生 态 系 统 失 衡 , 速 湖 泊  功 水 加 老 化 ; 响水 体景 观 , 量 肉眼可 见 的蓝绿 色絮状 物  影 大 漂 浮水 面 , 生恶 臭 , 散 到 大 气 中 , 空 气 遭 受 污  产 扩 使

杀死 的藻类 仍存 留于 水 中 , 未 从 根 本 上 解 决 污染  并
源 的 问题  。 因此 , 化学 杀 藻 剂 在 实 际 应 用 上 也 有 

许 多局 限性 , 谨慎 使用 , 急需 水 源的情 况 下可 以  应 在 考虑 用 作应 急措 施 。   2 1 2 生物 抑 藻技 术  生 物 学 控 藻 技 术 是 利用 藻  . .  类 的天 敌及 其产 生 的生 长 抑 制 物 质 对 藻类 的生 长 、   繁殖 进 行抑 制 , 而达 到控 制藻类 数 量 、 从 防治 富营养 
化带 来 的各 种危 害 , 目前 正处 在研 究 发展 阶段 。 主 

染; 破坏 天然 水产 资源 , 鱼 类 资 源小 型 化 , 物 多  使 生
样性 下 降 ; 重要 的是 给 治水 供 水带来 困难 , 更 污染 人  们 的饮 水水 源 , 响人 们 的身 体 健康  。 影   湖 泊富 营养 化 的严 峻形 势 和对人 类 生活 的严 重  危 害使 其成 为一 个 迫 在 眉 睫 的问 题 , 而 发 达 国家  然 在治 理 富营 养湖 泊方 面 已经历 了半个 世纪 的研 究 与 

要包 括 微生 物抑 藻技 术 、 物滤食 技 术 、 物化 感抑  生 植 藻技 术 和 基 因工 程 抑 藻 技 术 等 。微 生 物 具 有 繁 殖  快 、 率 高 和寄 主特 异性 等特 点 , 认 为是 最具 前途  效 被

探索 , 至今 尚无 一 个 湖 泊 实 现 了水 质 和 生 态 的 完  但
全恢 复 。 因为湖 泊 富 营 养 化 是 一个 不 可逆 过 程 , 即  使 内外 污染 源得 到 了有 效 控 制 , 泊 内 的 自然 生 态  湖 恢 复仍要 经 历一 个 长 期 的 阶段 。因此 , 泊 富 营 养  湖 化 治理是 一 项长 期 而 艰 巨 的 任 务 , 是 单 一 的 一 项  不 技 术 或措 施 就能 轻松 解 决 的 , 在 严 格 控 制外 源 污  要 染 的前提 下 , 采取 适 当 的方法 逐 步去 除 内源污 染 , 同  时利 用生 物 、 态 方 法 , 靠 水 生 态 系 统 的 自然 规  生 依

的控 藻方 法 之 一 。 其 中溶 藻 细 菌  是 一 类 以直 接 
或 间接方 式抑 制 藻类 生长 , 杀死 藻类 、 或 溶解 藻 细胞 
的细 菌 的统称 , 分 离 和 利用 已 引起 众 多 关 注 。李  其 保珍 等 J 通过 菌 藻共 同培 养 , 出光 合 细 菌混 合 培  得

养 物 具有 很强 的抑 藻作 用 , 养 5 培 d时 , 绿 微 囊 藻  铜

生 物 量 降低达 5 . % 。 89  
水生 植物 化感 作 用抑 藻是 利用 水 生植物 产 生 的  次 生 代谢 物 质 ( 化 感 物 质 ) 水 华 藻 类 的 生 长 进  即 对 行 控 制 的技术 。许多 水生 植物 产生 的化感 物质 直接  施 入 水体 能有 效 抑 制 藻类 的生 长 0此 类 物 质 作 为  , 抑 藻 试剂具 有 良好 的应 用 前景 和生 态学 意义 。美 国  水 生植 物 管理 中心 开 发 了一种 利用 大麦 秸秆 直接 投 

律 , 自然演 化为 主 , 以 通过 人工 强 化进 行生 态修 复 。  

2 湖 泊富营养化的治理对策 
2 1 藻类 生 长抑 制  .

单 靠抑制 藻类 生长 并 不能 解 决湖 泊 富 营养 化 的 
问题 , 但在 紧急情 况 下一 些 物 理 、 学 除 藻技 术 可用  化 作 应急措施 快速 除 藻 , 可 作 为辅 助 治理 措 施 , 为  也 作 生 态修复 的前 奏 。而生 物抑 藻 技术 则 应综 合 考 虑各  种水 生动植 物与微 生物之 间的相互 影 响和生 态安全 ,   应 用时优 先考虑 各 物种 间 的关 系 及对 湖 泊整 个有机   体 的影响 , 构建 合 理 的生 态 系统 , 抑制 藻 类 生 长 的  在 同时达到更 为重要 的消减水体 中营养盐 的 目的。   2 1 1 物 理 、 学抑 藻技 术 . .  化 物 理抑 藻技 术包 括 过  滤 法 、 淀 法 、 光 法 、 外 线法 等 。物理 方 法 虽 然  沉 遮 紫 见 效快 , 大多 耗 时 , 用高 , 作 困难 , 但 费 操 不易 大规 模  实 施 , 不 能根 治 富营养 化 问题 , 且 因此 应 用不 多 。超  声 波技 术是 今 年 来 发 展 起 来 的 一 门新 兴 的环 境 技  术, 具有 便 于引 进 自动化 操作 手 段 、 处 理 中不 引 入  在

入 水体 抑 制藻 类 的方 法 , 是 目前 最 成 功 的利 用 化  这
感 作用 控 制 藻 类 的 应 用 实 例  。 国 内对 这 方 面研  

究 也很 多 , 例如 何 梅等 ¨ 训对植 物 中常见 的 酚 酸类 衍 
生 物苯 并烯 酸 对水 华鱼 腥 藻 的化感 作用研 究 得 出一  定 浓度 的苯丙 烯 酸 能有 效 抑 制 水 华 鱼 腥 藻 的 生 长 ,   张余 霞 等 ¨  以 刚收割 的水 稻秸 秆 为 材料 , 在无 菌 条  件下 用 水短 时 间浸 取 , 验证 了浸 提 液 能 够 抑 制铜 绿  微囊 藻 的生 长 。   2 2 污 染 源的 控 制  . 2 2 1 外 源 污染 的控 制  对 生 活 污 水 和 工 业废 水  . . 

点源 污 染 , 国家 应加 大 管理力 度 , 制定 严格 的法 律法 
规 , 防工业 废 水不 经处 理直 接排 放 , 严 同时 加大 科技 

和基 础设 施 投入 , 设 良好 的城市 污 水处理 系统 , 建 完 

水 资 源 与 水 工 程 学 报 

21 0 0年 

善污水脱 氮 除磷 工 艺 , 并加 大环保 教 育普及 力度 , 提 
高公 民环 保意识 。  

盖层 不 阻绝泥 水交换 , 道 的 自然特性 、 流与地 下  河 河 水 的水 力联 系仍 然保 持  ,   11 。 56 3 2 3 生态修 复对 水体 营养水 平 的控制  .

对 面污染 源 , 降水 暴雨径 流是 个 国际性难 题 , 应  在保 护现有 林木 资 源基 础 上 , 对 区域 特 点 选取 适  针 宜 的防护林 树种 , 继续提 高森林 覆 盖率 , 防治水 土流  失 。对于农 业面 源污染 , 首先 , 力求 实行合 理 的有 控  制 的灌 溉 , 高土地 对氮 肥 的利 用率 , 而 降低 因地  提 从 表径流 所造成 的氮 磷 素 污染 负 荷 量 ; 次通 过 分 次  其 施 用化肥 、 推广 氮肥 深 施 和缓 效 肥 的施 用 等 措施 来 

在 控 制好 污 染 源 的前 提 下 , 们 越来 越 认识 到  人 只有水 生态修 复 才是 治 理 水 污染 、 体 富 营养 化 的  水 根本 途 径 。国外 已经有 许多成 功利 用生 态修复净 化  富 营养化 水体 的例子 , 年来 , 近 国家及 地方政 府也 在  对西 湖 、 池 、 滇 玄武 湖 、 里湖等 大小 湖泊进 行整 治 , 五   大多采 用生 态修 复 为 主 的综 合 治理 方法 , 有 不少  并

合 理施肥 , 既可 提高 经 济效 益 又 可减 少 肥 料 流失 避  免 造成 营养盐 污染 ; 外 , 调整 和优化 农村产 业结  此 应
构 , 极 引 进 高 科 技 成 果 , 力 发 展 绿 色 、 态 农  积 大 生
业  。  

合理 构建 了水生 动植 物 的生态 系统 , 去除水 体氮 、 在  
磷 营养 盐 和 抑 制 藻 类 异 常 增 殖 上 取 得 了一 定 的成  效, 较好 恢复 了水 体 的生态功 能 。  
2 3 1 人 工 湿地技 术 .. 人 工 湿地 技 术 是 一种 人 为 

2 2 2 内源污染 的控 制  内污染 源 主 要指 底 泥 和  . .  腐 烂 的水生植 物 中所 含 营 养元 素 , 制 方法 有 引 水  控

地将 石 、 、 壤 、 渣 等 一 种 或几 种 介 质按 一 定 比  砂 土 煤 例构 成 的基质 , 并有 选 择 性 地植 入 植 物 的污 水 处 理  生态 系统 , 质 、 物 和微 生 物 是 其 基 本 构 成 ¨   介 植  。 人 工基 质为 微生 物 的 生长 提 供稳 定 的依 附表 面 , 为 

冲刷 、 泥疏 浚 、 底 深层 曝气 和化学 固定 等 。引水 冲刷  是 指用 洁净 的水来 稀 释营 养 元 素 的浓 度 , 要一 定  需 的清洁水 源和 冲刷 强度 , 一般 适 用 于 营养 化 较严 重 
的小 型湖泊 , 只能在短期 起到 缓解作 用 , 不能 减少  并

水生植 物提 供载 体 和 营养 物 质 ; 生 物 的代 谢作 用  微
是 污水 中有 机污染 物 降解 的 主要 机 制 ; 发 挥最 重  而 要 作用 的水 生植物 除 直接吸 收利用 污水 中的 营养物 
质及 吸附 、 富集 一些 有 毒有害 物质外 , 能通 过 自身  还

湖 内营养物 , 而且 扩大 了污染 源 。  
常年 的 自然沉 积使 湖底 聚积 的大 量 淤泥里 富含  营养盐 类 , 成 可观 的 内 污染 源 。将 底 泥从 湖 体 中  形 移 出 , 减少 内源 的直接 有 效 措 施 。但 挖掘 清 除 底  是

光合 作用 为根 围 的异 养 微 生物 供 应 氧气 , 根 区外  为 的厌 氧微 生物进 行 反硝化 提供 生存 环 境 ¨ 另外植   , 物及其 根 系 的腐烂 还 能为微 生物 的营养 盐 的循 环提 
供碳 源 。   人 工 湿地 应 用生 态 系 统 中物 种共 生 、 质循 环  物

泥 工程量 浩大 , 经济成 本也很 高 , 对挖 出污泥 的处 置 
也是 个 问题 。因此 , 实施挖 掘前 , 在 必须 对所 在水域  进行 缜密 的评估 , 对污 染沉积 物 的潜在危 害程度 、 清 

除 面积和深 度 等确 定 合 理 的方 案 。 目前 , 湖泊 清 淤 

成功 的范例 还鲜 有报 道 , 国等发 达 国家 对是 否 清  美 淤及清 淤厚 度等正 在进行 论证 l 1  。此外 , 曝气 复 氧 
和底泥 覆盖 也 可对 阻止 底 泥 营养 释 放 起 到 一 定 作  用 。定期 为湖底 补 充 氧 , 使水 与 底 泥 界 面之 间 不 出  现厌 氧层 , 有利 于抑 制底泥 中氮 、 的释放 。谌 建 宇  磷 等  在 对滇 池曝气 复氧模 拟试 验发 现 , 曝气 复 氧 能  较好 地抑制 底泥 向上覆 水体 释放氮 、 , 磷 曝气复 氧后  的好 氧状态 下 上覆 水 体 中 T 及 T N P的 质量 浓 度 都 

再 生原 理 , 构与 功 能 协调 原 则 , 有投 资 省 、 行  结 具 运 费用低 和效果 良好 等优 点 , 继平 等 ¨ 用 人工 湿  刘  在

地技 术对 深圳荔 枝 湖治理 中 , 得 了较 好 的效果 , 取 其  中对 B D 和 T O  N的去 除率 高 于 5 % ,P去 除 率 为  5 T
8 % ~9 % , 绿 素 去 除率 高于 6 % , 地 出水 水  0 0 叶 3 湿 质达 到 了国家地 表水 标准 中 Ⅲ ~Ⅳ类水体 水 质 。然  而这种 方法 在治 理 较 大湖 泊 时 , 离人 工 湿 地较 远  对 的湖水 几乎没 有作 用 , 由于其 占地 面积较 大 , 我  且 对 国这样 一个人 多 地少 的 国家 , 建立 人 工 湿 地 系统来  治理 普遍 污染 的地表 水 系统仍有 很大 局限性 。   2 3 2 浮 岛技 术 .. 植 物 浮 岛技 术 是 一种 较 新 的生 

呈下降趋势 , 整个过程(3d 上覆水体 中 T 、P质  2  ) NT 量 浓 度 的 平 均 变 化 速 率 分 别 为 一0 16 0 0 0 . 5 、 . 6 
m / L? ) g ( d 。底泥 覆盖是 通过 在底 泥表 面敷设 浸 透 

物治 理措施 , 要利用 无 土栽培技 术 , 以富营养化  主 在 为主体 的污染 水 域 、 面 种植 粮 食 、 菜 、 卉或 绿  水 蔬 花
色植物 等各 种适 宜 的陆 生植 物 。在 收 获农 产 品、 美 

性 小 的塑料膜 或卵石 , 消减 波浪扰 动 时的底泥 翻滚 ,  
有效 抑制 底 泥 营 养盐 的释 放 。例 如 美 国 E l 用  o a湖

卵石覆 盖 湖底 , 大改善 了湖 水 的透 明度 , 大 同时防止 

化 绿化 水域 的 同时 , 通过 根 系的吸 收和吸 附作用 , 富 

了硫化 氢气 体 的产 生 , 大 面积敷设 不透水 材料 , 但 可 
能会影 响湖 体 固有 生 态 环境 ; 苏州 河 治理 中在 清 淤  后 的河床 上铺设 青石 子 , 以粗砂 充填 空 隙 , 再 砂石覆 

集 氮 、 等元 素 , 以收 获植物体 的形 式将 其搬离 水  磷 再 体 , 而达 到去 除 内源污染 的 目的  -1 从 2 。研究 认 为  ]
美人 蕉 、 蕹 菜 、 筋 草 、 蒲 、 苇 、 、 稻 等 7 水 牛 香 芦 荻 水  

第 6期 

范 荣桂 , : 等 湖泊富营养化 成因及其综合治理技 术进展 

5  1

种植 物 _  为 浮床栽 培 植物 是 较 合适 的 , 能 对 富  2作 2 并 营养 化湖 库 的生 态 恢 复 起 到 积 极 的作 用 。 在 日本 ,   人工 浮 岛化 技 术 一 直 很 受 重 视 ,9 7年 在 K sm — 19 au i   gua湖 的 T u hua的 港 口建 造 了长 9   宽 9 5 ar sc ir 2 m, .   m,0个单 元组 成 的人 工 浮 岛  。近 年来 国 内对 这  4

菌可 消解 碳 系 、 系 污染 、 氮 絮凝 水体 重金 属及 有机 碎  屑; 光合 细菌 能够 利 用 水 中有 机 物作 为氢 供 体 进 行  光合 作用 , 善水 质 , 改 提高溶 解 氧  。 J   。 川

要使 湖泊 的生 态 系统 恢 复 平衡 , 在恢 复 水 生 植  被 的同 时 , 必须 人 工 补 充 水体 污染 和江 湖 阻 隔 等  还
原 因造成 缺失 的食 物链 网环节 。鱼类 作 为水 生态 系  统 的一部 分 , 合理 的种 类 调 控 可 以有 效 去 除 水 体 中  富余 的 营 养 物 质 和 滤 食 藻 类 。 M.G de sa等  ol k w 人口  的研究 表 明 , 中鱼 的数 量 和 种类 分 布 与水 体  水 富 营养化 程 度有 较 大 关 系 , 明 鱼 群 能有 效 控 制 水  说 中藻 类 。如蚌 类 可 以滤食 悬 浮 的 藻类 及 有 机 碎 屑 ,   提 高湖水 的透 明度 ; 螺蛳摄 食 固着 藻类 , 同时分 泌促 

方面 也进 行 了不 少研究 试 验 , 耘等  采 用 生 态 浮  王
床技 术对 上海 城 区 中小河 道 黑 臭水 体 修 复 , 污 率  去 可达 到 总去 污 率 的 7 % , 配 以 曝气 复 氧 、 格 栅  0 并 网 和生 物 膜等 多种 手段 , 到修 复水 质 的 目的 。 达   2 3 3 水 生植 物 修 复 . .  植 物修 复 是 指利 用 绿 色植  物及其 根际 的微 生物 共 同作 用 以清 除环 境 污 染 物 的 


种新 的原位 治理技术 , 机理 主要是 利用植 物 及根  其
的污染 物 。这种 方法不会 产生有 害副 产物 , 是一 种非 

际微 生物 的代谢 活动来 吸收 、 累或 降解转 化环 境 中  积

絮凝 物 质 , 湖 水 变 清 ; 养 鲢 、 则 可 直 接 除  使 放 鳙
藻  。  

常环 保 的处理 技 术 , 具 有 以下 优 势 : 许 多 植 物具  且 ①
有美 学价值 , 能改 善景 观 生态 环 境 ; 植 物 被 收 割后  ②


在 运 用 生物 修 复 技 术 时 , 生 动 植 物及 微 生 物  水
并不 是相 互 孤立 的 , 考 虑 好 物 种 问 的相 互 影 响及  应

可加 以利用 , 造 新 的价 值 ; 可 作 为介 质 所 受 污染  创 ③ 程度 的指示物 ; 能 固定 土壤 或 底 泥 中 的水 分 , ④ 圈定  污染 区 , 污染 源进 一 步扩 散 ; 为 降解 微 生 物提  防止 ⑤
供 了 良好 的栖 息场所 , 利于微 生物 的生存  。 有  
按 植 物种类 可 分为 沉水 植物 、 流植 物 、 漂 挺水 植 

生态 安全 , 过小 型 试 验 研 究 确 定 最佳 方 案 再 投 入  通

实 际应用 。如三 峡库 区水 生 态修 复  中 , 一 大漂  单
试验 对 营养 物去 除 效 果 较好 , 出 现 了异 常 繁 殖 的  但 情况 , 坏 了水 生生 态 系统 ; 破 苦草 和鲢 鱼试验 通 过鲢 
鱼 滤食及 苦 草分 泌 的 克 藻 物 质抑 制 了藻 类 的生 长 ,  

物 和浮 游植 物 等 , 中 大 型沉 水 植 物 能 够 通 过 多 种  其 机 制影 响 湖泊 生态 系 统 , 重 要 性 得 到 越 来 越 多 的  其

但对 营 养盐 去 除效果 不 明显 ; 而大 漂 、 苦草 和鲢 鱼组 

合不 仅 能够 较好 控 制 营 养 物 质 和抑 制 浮 游 植 物 量 ,  
而 且保证 了水体 的富 氧 能力 , 水 生 动 物提 供 多 样  为
的生态栖 息 环境 。  

认 可 。在 富营养 化 湖 泊 中 , 种 水 生 植 物 特 别 是 沉  栽
水 植物 后 , 能够 有效 的去 除 水体 中的营养 物 质 , 同  且 浮游 藻类 竞争 营养 物 质 以及 所 需 的光 热 条 件 , 泌  分 出抑 藻物 质 , 坏 藻类 正常 的生 理代 谢 功能 , 制藻  破 抑

3 结

语 

类 水华 发 生  j 。刘 佳 等研 究 得 出 金 鱼 藻 、 草 、 苦 空 
心菜 、 浮萍 等对 富 营养化 水 体 中总氮 、 总磷 、 硝态 氮 、   氨氮都 有 较好 的去 除作 用  , 养 2 d后 的 空 心菜  培 1

采 用 合 适 的生 态 修 复 技术 既 能 很好 净 化 水 体 ,  
亦 不会 产生 副作 用 和 二 次 污染 , 合 人 与 自然 和 谐  符

相处 和 可持 续发 展 的要求 。然而 在没 有控 源截 污 的  情 况下 , 仅依靠 一 些 水 生 动 植 物 是 难 以解 决 问题  仅
的 。在 控制 污染 源 的时候 , 先控 制外 污染 源 , 控  应 再
制 内污染 源 ; 因为在 外 源 没 有 得 到 有 效控 制 的前 提 

对 总 氮 和 硝 态 氮 的 吸 收 率 分 别 为 7 .9 % 和  6 3
7 . % , 养 2  19 培 1d后 的金鱼 藻 对 总磷 和 氨氮 的 吸收 
率 分别 达 到 了 9 .5 和 9 . % 。实 际应 用 时在 恢  3 1% 12

复初期 可 考虑 引人 挺 水 植 物 以及 漂 浮 植 物 , 其 将  尤 耐高 营养 盐浓 度 、 透 明度 、 风浪 能力 高 的种类 作  低 抗

下, 即使 控 制 了内源 污染 , 源不 断进 入 的外 污染 源  源 仍会 在 湖底 沉积 , 成新 的 内污染 源 。 因此 , 善湖  形 改

为先锋 种 , 首先 进行 恢 复种 植 , 成 功 的恢复 可 以为  其
其他种 类 生长创 造 条 件 , 逐 步过 渡 到 沉 水 植 物 的  并 恢 复    引。

泊 富营 养化 现状 , 要 污 染 源 控 制 和 水 生态 修 复 共  需
同进 行 , 一不 可 。在实施 水 生态 修复 之前 , 有顺  缺 应 序地 做好 外 、 内污 染 源 的控 制 。在 探 索治 理 水 体 富  营 养化 的 同时 , 府 应加 大监 管和 宣传 力度 , 政 严格 控  制未 经处 理 的 工 业 和 生 活 富 营 养 水 体 排 人 江 河 湖  泊, 培养 公 民保 护环 境 的意识 和责 任感 。  

234 微 生物 和 水 生 动物 修 复 ..

微 生 物 由 于其 降 

解 能力 对 水体 中 的 营养 物 质 有 很 好 的 净 化 作 用 , 虽  然 目前 还 有许 多技 术 上 的问 题 有 待 解 决 , 其 繁 殖  但 快 、 费成 本低 、 会 带 来 负 面 效 应 , 以应 用 前 景  花 不 所 很 好 。利 用经 过遗 传工 程改 造 的微 生物 将成 为 治理  环境 污染 、 保持 生 态 平 衡 的有 效 方 法 。例 如 硝 化 细 

水 生态 修复 是治 理湖 泊 富营养 化 的根本 途径 和  未来 的发展 趋势 。近年来 许 多专家 学者 的探 索研 究  也得 到 了很 大发 展 , 发现 了众 多 能 够 除藻 并 控 制 水 

5  2

水 资 源 与 水 工 程 学 报 
()25 25. 6 : 1 4— 1 8 

2 1 年  00

体 营养水平 的水 生 动植 物及 微 生 物 , 湖 泊 生态 系  对

统 的合 理 改造 也有 不 少成 功 的例 子 , 目前 国 内外  但 还没有 一套成 熟完 整 的 治理 方 法 , 有 的 生态 修 复  现
方法大 多存在 环境 和地 域 的局 限 性 , 因此 利 用 时应  因地制 宜 , 根据 湖泊 的具体 情 况 采 取相 应 的工 程方  法, 选取 合适 的物种搭 配进行 生态 修复 , 以期 达到最  佳 的修复效 果 。   参 考文献 :  
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