[發明專利]一種淺水型湖泊富營養化及藍藻水華生物控制方法

在審

• 申請號: 202010113074.1
• 申請日: 2020-02-24
• 公開（公告）號: CN111285468A
• 公開（公告）日: 2020-06-16
• 發明（設計）人: 官昭瑛;余展旺;余姝僑
• 申請（專利權）人: 深圳技師學院（深圳高級技工學校）
• 主分類號: C02F3/32
• 分類號: C02F3/32;A01K61/20
• 代理公司: 深圳市科吉華烽知識產權事務所(普通合伙) 44248
• 代理人: 胡玉

本發明提供一種淺水型湖泊富營養化及藍藻水華生物控制方法，包括以下步驟：（1）在需要治理的水域用生態多孔基質種植大型水生維管束植物，通過種植多種水生植物構建“水下森林”；（2）在需要治理的水域采用原位圍隔法投放先鋒種群，補充受損湖泊的浮游動物種群。本發明是利用生態系統食物鏈關鍵類群——大型牧食性浮游動物的新型生物操控技術，利用食物鏈的“上行”效應和“下行”效應，避免了傳統技術的二次污染問題，充分考慮到水體修復的長效性和生態系統自凈能力的恢復，能有效、安全地治理富營養化和藍藻水華的水體。大型牧食性浮游動物的培養簡單，使用空間小，同時具備大規模生產的能力，達到經濟、高效的目的。

技術領域

本發明屬于湖泊生態治理技術領域，具體涉及一種淺水型湖泊富營養化及藍藻水華生物控制方法，適用于淺水型湖泊（包括城市內景觀湖泊、池塘，以及天然淺水湖）的富營養化及藍藻水華控制。

背景技術

水體富營養化是人類活動導致的過量的氮、磷等營養物質輸入到湖泊、河流、水庫等水體，造成的水質污染現象。主要表現為藻類的大量繁殖，因占優勢的藻類的不同，水面呈現出藍色、紅色、棕色等不同顏色，成為藻類“水華”。水體富營養化與總磷、總氮的濃度以及氮、磷濃度的比值密切相關。總磷、總氮、葉綠素a、透明度是評價水體富營養程度的重要指標。1992年，國際經濟合作與發展組織提出的水體富營養化的指標為：平均總磷濃度大于0.035 mg/L；平均葉綠素濃度大于0.008 mg/L；平均透明度小于3 m。

水生生態系統是水生生物與其生存環境的結構與功能的統一體。生態系統通過食物鏈來完成物質與能量的傳遞和利用。“上行”效應（bottom-up）是指食物鏈中較低營養階層的密度、生物量等（資源限制）決定較高營養階層的種群結構；“下行”效應（top-down）是較高營養階層的密度、生物量等（捕食壓力）決定較低營養階層的種群結構。浮游動物是水生生態系統，特別是湖泊生態系統食物鏈的“上行”效應和“下行”效應的中間環節，也是最關鍵的一環。水體富營養化及其引發的藍藻水華打破了浮游動物作為中間調節者的穩定狀態，使食物鏈中間環節衰減或缺失，從而導致生態系統的自我調控、自我修復能力的喪失。本發明立足于健康的生態系統具有完整的食物鏈組成和穩定的食物網結構的理論基礎，通過提供特殊穩定的基質以利于種植大型水生植物，提高水生植物的多樣性和生物量和原位圍隔阻止牧食性魚類對浮動動物捕食的手段，保障水生植物“上行”效應和浮游動物“下行”效應的通暢。水生植物的食物鏈“上行”效應，保障“中間環節”的浮游動物的取食、繁殖，從而改善浮游動物的種群結構。同時，種植的水生植物還能移除富營養化水體及沉積物中營養物質，本發明提供的生態多孔基質具有多孔性和良好的吸附性能，可有效改善水質和水生生物生存環境。此外，通過人工補充和原位繁殖大型牧食性浮游動物，利用其“下行”效應來控制藻類密度，同時提高水生態系統物質和能量循環的連通性，從而達到全面、穩定地控制湖泊水體富營養化的目的。

發明內容

本發明針對我國目前日益嚴峻的富營養化和藍藻水華問題，提出一種淺水型湖泊富營養化及藍藻水華生物控制方法。以生態系統食物鏈理論和生態操控理論為指導，綜合了生態多孔基質設計技術、生物操控技術、原位修復技術和生態系統自我修復性等多項關鍵技術以控制湖泊生態系統富營養化及藍藻水華為治理目的的共性關鍵技術。

具體的原理為：1）提供生態多孔基質種植水生植物，為浮游動物提供生存場所，2）利用原位圍隔法在需要治理的水域人工投放大型牧食性浮游動物（大型溞），實現在圍隔內的自我繁殖，以避免牧食性魚類的捕食以及通過人工投放先鋒種群的方法補充受損湖泊的浮游動物種群，達到以大型牧食性浮游動物控藻的效果。

本發明采用的技術方案：

一種淺水型湖泊富營養化及藍藻水華生物控制方法，包括以下步驟：

（1）在需要治理的水域用生態多孔基質種植大型水生維管束植物，通過種植多種水生植物構建“水下森林”；

（2）在需要治理的水域采用原位圍隔法投放先鋒種群，補充受損湖泊的浮游動物種群。