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滇池草海水生态规模化修复关键技术与工程示范取得成效

来源:兰州纯水设备      2018/12/27 11:41:03      点击:

【兰州纯水设备http://www.gszys.com】利用水生植物处理技术、低污染水湖河船房间里与植被放大和保护工程(面积0.025平方公里),船门围堰导流永昌河湿地紧急项目区域(0.15平方公里)和生产低污染水的深度净化面积(面积0.35平方公里),通过水生植物的合理配置,改善低污染水的湿地净化功能,提高滇池草海水质。第三方监测报告显示:江湖船与植被空间放大和保护工程的植被覆盖率为54.35%,总氮量降低率为67.38%,总磷浓度的水比Ⅲ类一般;双芳河闸围堰引水至永昌湿地应急工程FVC54.08%,总氮还原率为82.38%,总磷含量维持在低水平。草海低污染水净化区植被覆盖度为45%,总氮和总磷分别下降37.9%37.4%

草型清水状态施工与养护技术

    技术目标是恢复沉水植被,驱动浊度转换,实现草、海草清水状态的建设与维护。为了解决低水问题的透明度和蓝藻水华频繁暴发,清水施工阶段的状态,应当将重点放在为快速开发技术改进水的透明度、实验室纯水设备适度监管的生态水位,淹没植物的自然和人工恢复。同时为国家建筑水系统不稳定、丝状藻类繁殖,水生生物多样性较低,和当地大型沉水植物生物量的问题,开发了丝状藻类控制和水生生物群落,沉水植物生物量最优调节控制技术,系统中物质和能量的合理流动,使水稳定运行。

    采用清水状态施工与维护技术,在大波口水区0.57km2、草海外区6km2进行了技术设计与工程论证。试验区监测结果显示,实施前的流口水总氮含量为4.09mg/L,降至1.48mg/L,降氮率为63.8%;磷总量从实施前的0.219mg/L下降到0.082mg/L,下降率62.6%,改善效果远远超出预期目标。生态恢复工程实施后,植被覆盖率达到43%。在所有植物类型中,涌现植物、漂浮植物和淹没植物的覆盖面积显著增加,修复效果明显。在草海外围6km2区域,示范工程实施后,淹没植被覆盖率达到43%。淹没植被生长期间水体清澈,水质明显改善。示范区TNTP分别下降39%36%。“十一五”、“十二五”期间,滇池治理加快,水质稳定改善。滇池从污染治理湖向生态恢复湖转型,迫切需要大规模生态恢复技术的支持。在“十一五”期间,中国科学院水生生物研究所(以下简称中国科学院水生生物研究所)领导的单位进行深入研究滇池水生态系统退化的原因,并提出了dizonal和滇池生态系统的循序渐进的治疗。

    “十二五”期间,该项目生产生态修复为目标,改善栖息地,恢复水生植物,建立草地类型水为主线,开展湖滨带植被放大处理低污染水资源保护和水生植被,草地类型水州建立和维护的关键技术,如研究、约束草海生态修复技术的瓶颈和突破的问题,重点介绍湖区整治、低污染水体净化、生境改善等技术。恢复沉水植物的基础上,建立草地类型水状态,在当地的相关项目的支持下,形成一套完整的系泊口0.57平方公里以外在滇池草海6平方公里进行大规模生态修复项目示范、示范区显著改善水质和自然生态景观,水生植被覆盖率40%以上,减少了超过30%的总氮、总磷、为滇池生态系统的修复提供了有力的支撑。

    “十二五”期间,由中国科学院水生所、云南省环境科学联合研究所、武汉植物园、中国科学院、昆明滇池生态研究所、中国科学院测量与地球物理研究所牵头,承担*重大研发项目——滇池水污染治理项目5个课题“滇池草海生态规模修复关键技术与示范项目”研究任务。

    针对草海水透明度低、高营养负荷,频繁发生蓝藻的约束,如草海洋生态修复问题,研究系统开展湖滨带植被放大处理低污染水资源保护和水生植被,草地类型水州建立和维护的关键技术,如研究,通过试点工程和技术研发、技术集成,项目示范等环节,形成了以生境改善—水回收—浑浊高原浅水富营养化湖泊清代为核心的规模生态修复技术,支撑草海实现大规模生态修复,开创了新高原浅水富营养化湖泊规模修复模式。

确定了滇池草海湖水下植物恢复和草型植被清水状态维持的关键环境参数,为大规模生态恢复草海湖奠定了科学基础。

    草海沉水植物恢复的主要限制因素是水体透明度,可以将叶绿素a控制在50微米/L以下。当淹没植被适宜种群大小为10% ~ 20%,植被覆盖度大于40%时,可构建草样清水态。当植被覆盖度为40% ~ 70%时,实验室纯水设备草型水分状态得以维持。生物量控制在覆盖率超过70%时进行。

    草海现有种子库的组成、丰度和分布,为草海水下植被的大规模自然恢复奠定了重要基础。在没有水位调节措施的情况下,自然恢复取决于透明度。透明度为50cm~85cm,结合生态水位调节措施也可实现自然恢复;当透明度小于50cm时,水位调节效果不大。

    在种子库缺乏的局部区域,在不同水深和透明度梯度上恢复不同的沉水植被类型,在浅水区(≤1.8m,透明度60cm)恢复以“地毯型”为主的沉水植被,在深水区(>1.8m)恢复以“天蓬型”为主的沉水植被。

    开创高原浅水富营养化湖泊规模化修复新模式

    项目形成了“生境改善-水草恢复-浊清转换”的成套技术体系,在滇池草海成功实现规模化生态修复,开创了高原浅水富营养化湖泊规模化修复新模式。

    针对滇池草海生境条件制约沉水植被恢复的现状,在技术研发上聚焦于解除规模化修复的主要限制因子,突破制约瓶颈。研发并集成了湖滨带稳定与植被扩增、水生植被处理低污染水、草型清水态构建维持3项关键技术,形成了“生境改善-水草恢复-浊清转换”成套技术体系,支撑草海实现规模化生态修复。

    修复新模式重点体现在规模化。

    一是生境改善的规模化。湖滨带稳定与植被扩增技术可以满足防洪要求,能有效提升湖滨带功能,可以规模化实施;水生植被处理低污染水技术能有效净化污水处理厂尾水,可在河道、入湖河口湿地及湖区规模化实施;微滤除藻与生物控藻联用能快速提高水体透明度,可规模化实施(单台3m3/d微滤除藻设备服务面积达0.3km2);引水换水和水位调控条件具备时,可优先作为规模化措施。

    二是沉水植被恢复的规模化。在主湖区,适宜的透明度和生态水位可以激活种子库,促进沉水植被的规模化自然恢复;在种子库缺乏的局部区域,进行人工引种,实现沉水植被的规模化人工恢复。

    三是规模化实现浊清转换。在草型清水态构建阶段,项目采用可规模化实施的菹草石芽播种技术和沉水植物定植技术,在不同水深和透明度梯度上恢复不同的沉水植被类型,构建适宜种群类型,优化群落结构。当沉水植被盖度达40%以上时,可以促使草海由藻型浊水态向草型清水态的转变。

    在草型清水态维持阶段,重点是管控沉水植被盖度至40%~70%,沉水植被盖度控制与丝状绿藻控制可规模化同步实施,再辅之以规模化重建大型底栖动物群落结构,提高生物多样性,可实现草型清水态的长效运行。

    突破滇池生态修复关键技术瓶颈

    项目突破了滇池草海水生态规模化修复的关键瓶颈技术,为滇池生态修复提供了技术支持。

    湖滨带稳定与植被扩增技术

    此项技术的目标是生境改善,提升湖滨带自净能力。针对草海湖滨带结构与功能严重受损及生态系统退化的问题,突破受损湖滨带垂直驳岸生态化处置技术瓶颈,通过优化湖滨带植被结构与功能,提升湖滨带生物多样性保育、水质净化及景观美化等多种生态功能。此项技术由受损湖滨带防浪堤生态化处置技术和湖滨植被扩增保育技术组成,适用于湖泊受损湖滨带地形地貌改造及生态修复工程。

    项目采用湖滨带稳定与植被扩增技术,在滇池外草海南部大泊口水域的湖滨带生态修复工程中,完成受损湖滨带垂直驳岸处置示范工程1513m,完成湖滨带植被扩增保育示范工程2127m,平均宽度50m,湿地植被盖度达到60%。湖滨带呈现了沉水植物-浮叶植物-湿生乔木-陆生植物的复合湿地植被结构,水质净化效果明显实验室纯水设备

    水生植被处理低污染水技术

    技术目标是削减入湖负荷,支撑草海的生境改善。针对污水处理厂排放的低污染水高氮低碳的特征,利用水生植物吸收氮磷和水生植物释放碳源促进氮循环等特性,研发和集成水生植被高效净化、水生植被优化配置、立体浮床等技术,优化水生植物群落结构及其生态功能,提升对低污染水的处理效率。

    在湖滨湿地中,采用水生植被优化配置技术,完善湖滨湿地水生植被结构,通过合理配置挺水植物-浮叶植物-沉水植物,避免单一类型水生植物季节性生长的缺陷。同时通过布水方式优化,提升湖滨湿地的脱氮功能;在低污染水流经湖区,采用沉水植被恢复技术,促进自然恢复。本文由皙全兰州处理设备网提供任何人和单位不得转载盗用。