水生植物恢复对宛山荡水质及水体微生物代谢功能多样性的影响

选取太湖流域宛山荡为研究对象,探究水生植物恢复对湖荡湿地水质的改善效果及其对微生物群落代谢功能的影响。2019年3—6月通过地形重塑和生态缓冲带的建立,营造良好的生境条件,促进水生植物的恢复。于2019年8月—2020年8月对宛山荡西北湖区(示范区、敞水区和对照区)水生植物和水质进行跟踪监测,并利用Biolog技术对水生植物恢复后宛山荡西北湖区夏季水体微生物群落代谢功能进行分析。结果表明:(1)示范区水生植物种类、盖度及物种多样性显著增加,其中沉水植物的增加尤为明显。(2)示范区水体透明度改善效果明显,比敞水区和示范区分别提高23%和30%。(3)示范区水体TN、NH_(4)^(+)N和TP去除效果明显,比敞水区分别降低32%、28%和28%,比对照区分别降低19%、32%和31%。(4)示范区水体叶绿素(Chl-a)和COD Mn周年去除效果不明显,这与示范区地形、水文等因素有关。(5)水生植物的恢复能促进水体微生物群落演替,提高微生物对碳水化合物、羧酸类、多聚物类和胺类碳源的响应和利用,增加水体微生物代谢活性,提升湖荡区域水体自净能力。

潜水丁坝在湖滨带生态恢复中的应用

为保护和稳固湖滨带，在太湖梅梁湾进行生态恢复研究，并成功地实施了示范工程。沿湖滨带共构筑14道潜水丁坝，每道长23～28m，坝间距为40～80m，坝上种植芦苇和菰。构筑的潜水丁坝能经受住太湖常见大风袭击和湖流淘蚀，芦苇和菰等长势良好，湖滨原有芦苇带在一定水深范围内每年向湖延伸2-5cm，坝上其他水生植物和底栖动物螺蛳等自然繁衍。潜水丁坝所起作用为利用自然力改变岸边流场，使泥沙在湖滨带预定沉积区内沉积，减缓岸边侵蚀和降低沉积物再悬浮，从而为湖滨带水生植物生长创造良好的生境条件。研究发现，在微风条件下，潜水丁坝群能有效拦截麇集于岸边的蓝绿藻，并在湖滨带进行消化降解。研究提出的构筑潜水丁坝并种植水生植物的方案为湖滨带生态恢复提供了一种新的探索途径。

太湖水源地水质净化的生态工程试验研究

基于生物净化技术与工程措施相结合的思想，在太湖北部的梅梁湾牵龙口水厂水源地实施了净化水质的生态工程试验．该水域位于太湖梅梁湾的东北岸．调查发现，由于这个地区夏季盛行偏南风，吹程长，风浪较大，导致沉积物易于悬浮，且蓝藻也易于在此堆积；同时该水域水较深、透明度较低．为了能够净化水质，在氮磷营养盐浓度依然很高、恢复沉水植物难以奏效的情况下，选择漂浮植物和浮叶植物为主要内容的水生植物恢复手段，结合消浪、挡藻和控藻等技术措施，使得示范区的环境条件得到改善。并达到了净化水源地水质的目的．同时，在试验区内布设大量用于附着生物富集的人工介质，如渔网．结果显示，试验区的水质得到了显著的改善．与示范区外的参照点相比，各项水质参数改善的程度达30％-60％．说明这种新的方法和思路是有效的．

农村面源污染治理的“4R”理论与工程实践——水环境生态修复技术

当前,我国农村水体普遍污染严重,作为农村面源污染治理技术体系中的最后一环,农村水环境生态修复技术的实施具有十分重要的现实意义。本文在自己已有工作的基础上,总结和梳理了国内外适合我国农村的水环境生态修复技术,并分别按技术原理进行了阐述。研究表明,其中的生态浮床技术具有投资少、见效快、管理方便等优点,是一种行之有效的水体原位生态修复技术,尤其是采用水稻等能产生经济效益的植物作为浮床植物,不仅可以改善水质,其收益也能补偿部分投资成本;水生植物恢复技术是提高水体自净能力、恢复水生态系统结构和功能的必然选择,按照目标要求进行水生植物恢复,可以有效降低水体污染物浓度,促进水生态系统良性发展;以土壤生物工程为主的生态护坡技术适合我国农村河道的边坡修复,河岸植被群落能够得到良好恢复,坡岸土壤侵蚀和农业面源污染均能得到有效控制。生态修复技术的应用需与生态拦截技术和养分利用技术相协调,要以不同功能和目标需求为导向,注重采用组合技术工艺进行修复,以提高水环境生态修复的效果。

淀山湖入湖水质净化的生态工程实践研究

作为上海境内最大的天然淡水湖泊以及黄浦江上游重要的水源保护地,淀山湖的水质状况对上海市饮用水水源安全起着举足轻重的作用。文章运用生物治理与工程措施相结合的手段,在淀山湖大朱厍港实施了净化入湖水质的生态工程试验。研究表明工程示范区域存在风浪大、水位较深、水流较急等特点,是水生植被尤其是沉水植物恢复的重要限制因素。通过选择漂浮植物和挺水植物为主的水生植物恢复手段,结合消浪、人工浮床、填土围堰等工程技术措施,使示范区植物生境条件得到改善,在此基础上恢复水生植物群落并达到净化入湖水质的目的。实践结果显示,生境条件改善后,漂浮（浮床）植物和挺水植物得到迅速恢复,同时试验区的水质明显改善,总氮和氨氮的去除率分别达到11%29%和36%77%。示范工程的运行结果表明黄菖蒲和香蒲可作为淀山湖水生态修复的先锋种类。

城市重污染河道治理不同阶段中浮游动物群落的变化

为研究城市重污染河道不同治理阶段中水质变化和浮游动物群落变化特征,于2016—2017年对江苏省宜兴市临溪河进行了工程改善和水生植物恢复两个阶段的治理,并对各阶段治理后河流中的水质及浮游动物进行了调查研究。结果表明,不同阶段水体中高锰酸盐指数、氨氮、TN和TP等基本显著降低。浮游动物的密度和种类、多样性显著提高,轮虫的变化最明显。水生植物恢复后,轮虫优势种由工程治理阶段的角突臂尾轮虫(Brachionus angularis)、壶状臂尾轮虫(Brachionus urceus)等耐污种转变为了寡污的针簇多肢轮虫(Polyarthra trigla),同时出现了腔轮虫(Lecane spp.)和鞍甲轮虫(Lepadella spp.)等清洁水体指示种。根据Margalef指数进行评价,水生植物修复后水体更接近寡污水体,这与水生植物能极大提升水体透明度和DO,为浮游动物提供更多生态位有关。因此,虽然重污染河道治理不同阶段均可显著改善水质,但水生植物恢复对提高浮游动物群落的多样性和稳定性,构建水生生态系统有不可或缺的作用。

超富营养城市湖泊原位生态修复效果分析--以武汉南湖为例

城市湖泊普遍面临富营养化问题,许多湖泊甚至处于超富营养状态。鉴于其在供水、气候调节、景观提升等方面的重要作用,以水质提升为目标的生态修复对于恢复湖泊生态功能、提升城市景观等具有重要意义。文章以超富营养城市湖泊--武汉南湖为例,尝试通过围隔构建、鱼类清除、水生植被重建等生态措施改善示范区水质,探究超富营养湖泊生态修复技术。于2019年8月至12月在示范区进行实验。结果表明:(1)示范区修复措施实施后,挺水植物植株高度显著增加(P<0.01),芦苇平均株高由0.7 m增加至1.2 m,香蒲的新生叶片在种植后50 d高达1.4 m,二者在种植后90 d,覆盖率均由种植时的10%上升至70%;(2)示范区内透明度由修复前的0.26 m上升至0.77 m,显著高于外湖区(0.26 m)(P<0.01);(3)示范区内浮游藻类叶绿素a(chl a)由修复前38.90μg/L降低至3.41μg/L,显著低于外湖区(101.91μg/L)(P<0.01);(4)示范区总氮(TN)由4.78 mg/L降低至2.60 mg/L,总磷(TP)由0.76 mg/L降低至0.08 mg/L,二者均略低于外湖区,但均不显著(P>0.05)。总体来看,经过一系列修复措施后,示范区内水生植被得到很好的恢复,水质条件得到一定的改善:透明度提升较多,chl a下降明显。氮、磷等营养水平虽然也有所降低,但与外湖区差异不大,可能是沉积物内源营养释放导致。研究表明,围隔构建、鱼类清除、水生植被重建等生态修复措施虽然可在一定程度上改善富营养湖泊水质状况,但未能有效控制内源负荷,仍需采取底质改良措施以达到降低水体营养含量的目的。相关研究结果可为城市超富营养湖泊生态修复及水质提升提供一定的借鉴。

浅析轮藻植物与水体富营养化的关系

近几十年来,轮藻植被从许多富营养化的浅水湖泊中逐渐消失。然而作为浅水湖泊稳态转换模型的代表植物,轮藻植物被证明在湖泊水体的修复中有着重要的作用和功能,因为轮藻植被通过对水体浊度和营养水平的多重反馈机制能稳定湖泊清水稳态。基于此,介绍了轮藻植物及其在水体的分布和浅水湖泊稳态转换概念模型,重点阐述了轮藻与水体富营养化的关系,并介绍了影响轮藻生长繁殖的环境因子,分析了国内外轮藻生态学研究的现状及其特点。