[发明专利]一种利用植物-微生物耦合的生态浮岛改善水质的方法

说明书

本发明提供一种利用植物‑微生物耦合的生态浮岛改善水质的方法，该方法通过构建植物‑微生物耦合的生物群落，促进水体生态系统自身净化能力。该方法包括在河道沿岸设置生态围隔，降低沿岸水体与敞水区交换速率；设置复合生态浮岛，浮床上种植水生植物；浮床下及周围悬挂弹性立体填料；在水生植物的根部添加固定化复合净水菌剂。本发明的方法修复效果明显，维护方便，治理过程中对水体未造成二次污染，尤其适用于水泥驳岸的流水河道水体治理。

技术领域

本发明属于环保技术领域，具体地说涉及一种富营养化河道水体污染的生态治理技术。

背景技术

近几十年来，我国社会经济迅猛发展，水环境问题日益突出，水污染形势非常严峻。水环境污染控制与治理已经成为一个亟需解决、全社会共同关注的重大环境与社会问题。由于水体富营养化、河道沿岸水泥驳岸硬化等，许多水生植被严重退化，有些水体中的水生植物甚至消失殆尽。外源输入和内源释放是水体富营养化的主要来源，当外源输入得到控制后，内源释放仍然可使水体富营养化问题持续数十年时间。生物生态措施是一项有效的内源处理措施，在遵循自然规律的前提下，将受人类干扰而退化的河流，恢复其生态系统结构和功能，使之成为能自我调节的生态系统，与其所在的景观生态形成一个完整的统一体，促进河流生态系统的稳定。

在水污染治理技术中，生态修复技术因其投资低，效益高，环境友好、生态节能，成为迅速发展的水环境治理技术。植物和微生物修复技术是污染水体生态修复最为常用的两种核心方法。水生植物是水生态系统中的初级生产者，调控水生态系统的物质循环和能量流动。恢复水生植被是控制水体富营养化的一种重要的生态方法，水生植物植物不仅能通过自身同化减低水体中N、P浓度，促进水体营养的输出；而且在群落稳定的情况下可以改变水体流向与流强，影响水体与底泥之间的物质交换平衡；同时对水体中藻类生长有明显抑制作用。水生植被重建能有效控制水体富营养化，也是健全水生态系统功能的必需，没有水生植物初级生产者的存在，整个水生态系统食物网难以驱动，然而在污染严重的水体中植被的构建困难重重；而基于微生物的污染水体修复技术是利用微生物可高效降解、利用和转化有机物的特性，减轻水体富营养化程度，是一种高效的、廉价的生物修复技术手段。尽管污染水体的微生物强化修复技术具有诸多的优点，但在实际应用中也面临一定的问题。首先，对于在污染水体中直接投加微生物菌种，存在可能产生环境安全问题的争议，这使得功能微生物菌剂的来源和范围受到一定的限制。其次，功能微生物在投入污染水体后能否生存并具有生态活性，极大地影响了其应用效果。此外，对于流动性较强的污染水体来说，由于功能微生物的定殖和生化作用需要一个过程，因而在这类水体的原位修复中，微生物强化修复技术的应用效果相对较差。如何耦合植物和微生物修复技术的优点，使其兼具两者长处的综合生态原位修复措施，是重要的科技需求。

在污染严重的水体中常采用生态浮岛的方式构建水生植被来净化水体。现已广泛运用于河道、湖泊等水体污染治理。但目前生态浮岛技术也存在一些不足，如生态浮岛技术的可靠性不稳定，在不同地域的污染水体中，效果存在较大差异；常用的生态浮岛植物受季节影响较大，当生态浮岛植物的净化能力达到饱和或者到了凋亡季节时，效果较差；大多数生态浮岛技术缺乏与安全功能微生物生态修复技术的有效耦合。生态浮岛技术作为一种新兴的水处理技术，虽然还存在不少的缺点，但相比传统的水处理方法，尤其在严重污染的水体中的运用具有强烈的优势。本发明基于水生植被重建技术、生物修复技术理论，充分利用水生植物和功能微生物的优势，构建植物——微生物耦合修复体系，适用于水泥驳岸的流水河道污染水体原位污染治理，构建的植物-微生物群落可自行运行，取得较好的生态和社会效益，具有广阔的应用空间。

发明内容

本发明的目的是提供一种利用植物-微生物耦合的生态浮岛改善水质的方法，通过构建基于植物-微生物耦合的生态浮岛，形成植物-微生物群落并自行维持系统运行，促进水体生态系统自净能力，最终遏制并改善水体富营养化状态。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种利用植物-微生物耦合的生态浮岛改善水质的方法，该方法通过构建植物-微生物耦合的生物群落，促进水体生态系统自身净化能力，具体包括如下步骤：