生物操控技術在景觀水體生態修復中的應用

摘 要:城市景觀水體通常與外源水體隔絕;因缺乏流動性以及外源污染物的不斷積累，導致水體生態系統失去平衡，逐漸散失景觀價值。本試驗應用循環增氧技術加速水體的混合，促進浮游藻類的生長及其對水體污染物的吸收，有望成為景觀水體生態修復提供了一個新的組合手段。

關鍵詞:景觀水體生物操控生態修復

中圖分類號:X524文獻標識碼:A文章編號:1674-098X(2011)05(c)-0125-01

The application of bio-manipulation technology on ecological restoration of scenic waters

Abstract:Scenic waters in cities were often excluded from outside water sources;lack of water circulation and accumulation of pollution substances resulted in ecological imbalance and the loss of landscape value.In this study，we applied the technology of water circulation to celebrate water mixing and enhance the growth of phytoplankton and their capacities of absorbing pollutants in waters.It could be a new integrative approach of restoration in scenic waters.

Key words:scenicwater，bio-manipulation，phytoplankton，Cladocera，filter-feeding fish，ecological restoration

城市景觀水體與外圍水網的隔絕，面源污染的不斷匯集使水體受到污染，結果導致水質惡化、生態系統結構退化并失去景觀價值。本試驗是在靜態水體中使用Solarbee太陽能循環增氧裝置(美國Pump System Inc公司)連續對水體進行增氧以提高自凈能力，并在水質許可和生物群落轉化的“節點”適當投放魚類，達到治理污染和恢復生態的雙重目標。

1 材料與方法

1.1 試驗設置

試驗在張家港市萬紅苑小區的人工河塘內進行，時間為2009年3月至2009年9月。安裝一臺太陽能循環增氧裝置，每天運轉20小時。在4月10日枝角類大量繁殖時期向試驗水體中投放鳙魚(10g/m2)和鯽魚(30g/m2)，并于6月16日輪蟲大量繁殖期間投放觀賞魚(75g/m2)。

1.2 水體中總氮、總磷的檢測方法

總磷的測定:鉬酸銨分光光度法(GB11893-89);

總氮的測定:堿性過硫酸鉀氧化-紫外分光光度法(GB11894-89)。

1.3 浮游生物的檢測方法

分別用13號和25號浮游生物網采集水體中的浮游動物和浮游植物，魯戈氏液固定，使用浮游動物計數框和浮游植物計數框對采集水樣進行取樣計數，取樣5次，取其平均值。

2 試驗結果

2.1 浮游藻類的變化趨勢

水體中的浮游藻類多達27種，試驗之初萬紅苑小區池塘的藍藻組成以小顫藻和微囊藻等藍藻為主，至試驗后期則以小色球藻為主，色球藻個體非常小(5μm左右)，其巨大的個體數量不足以代表其有巨大的生物量。另外，小色球藻為單細胞分布的，與微囊藻的群體狀態不同，很少浮到水面上，并且其個體較小可以被浮游動物(輪蟲，枝角類等)取食而進入食物鏈。

2.2 萬紅苑小區池塘水體中主要浮游動物類群的變化趨勢

本試驗水體中的主要浮游動物類群以枝角類(以鳥喙尖頭溞(Penilia avirostris)為主，其密度在試驗開始時出現快速上升，與水體循環增氧曝氣后溶解氧增加、枝角類得以快速繁殖有關，高密度的枝角類抑制了藻類的生長。

當富營養化物質(污染物)被藻類吸收，并被轉化到枝角類體內后，魚類的捕食作用進一步將這部分物質轉化富集到魚類組織中，而不是由于枝角類因耗盡藻類而死亡后把污染物重新釋放到水體中。

2.3 試驗水體中的總氮與總磷的變化趨勢

總磷的趨勢與總氮的變化趨勢相仿，但是在試驗后期的起伏高于總氮，主要是動物排放的氨氮、尿素(酸)等可以被浮游植物直接吸收，而所排放的顆粒有機磷必須被分解為無機磷后才能被吸收，因此水體中的磷存在著排放與吸收的時間差;同時水體生物群落的不同浮游動物種群的變化并非一致，引起氮、磷的含量在一定小范圍的浮動。藻類對氮、磷吸收作用是氮磷含量下降的主要原因之一，該過程已經被多方面的試驗所證明，藻類吸收氮磷的特性因此經常被應用進行污染水體的治理和生態修復工作。

3結論

本試驗的結果表明，連續循環增氧通過增加水體中溶解氧并破壞靜態水體的分層現象，有效提高了水體浮游藻類的多樣性，促進藻類對污染物的吸收;加快氮、磷及其它污染物質通過“藻類—浮游動物”生物鏈向更高營養等級的轉化。

由此可見，循環增氧技術與生物操控技術的綜合應用，可以快速有效地改善水體的水質狀況，并通過人工補充缺失生物延長食物鏈，形成可持續的轉化和富集污染物質的人工生物鏈條，建立長期穩定的人工生態系統是景觀水體生態修復的最終目標。

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