滇池草海水生態(tài)規(guī)?；迯?fù)關(guān)鍵技術(shù)與工程示范取得成效
【蘭州純水設(shè)備http://www.firstclub.org.cn】利用水生植物處理技術(shù)、低污染水湖河船房間里與植被放大和保護(hù)工程(面積0.025平方公里),船門圍堰導(dǎo)流永昌河濕地緊急項目區(qū)域(0.15平方公里)和生產(chǎn)低污染水的深度凈化面積(面積0.35平方公里),通過水生植物的合理配置,改善低污染水的濕地凈化功能,提高滇池草海水質(zhì)。第三方監(jiān)測報告顯示:江湖船與植被空間放大和保護(hù)工程的植被覆蓋率為54.35%,總氮量降低率為67.38%,總磷濃度的水比Ⅲ類一般;雙芳河閘圍堰引水至永昌濕地應(yīng)急工程FVC為54.08%，總氮還原率為82.38%，總磷含量維持在低水平。草海低污染水凈化區(qū)植被覆蓋度為45%，總氮和總磷分別下降37.9%和37.4%。
草型清水狀態(tài)施工與養(yǎng)護(hù)技術(shù)
技術(shù)目標(biāo)是恢復(fù)沉水植被，驅(qū)動濁度轉(zhuǎn)換，實現(xiàn)草、海草清水狀態(tài)的建設(shè)與維護(hù)。為了解決低水問題的透明度和藍(lán)藻水華頻繁暴發(fā),清水施工階段的狀態(tài),應(yīng)當(dāng)將重點放在為快速開發(fā)技術(shù)改進(jìn)水的透明度、實驗室純水設(shè)備適度監(jiān)管的生態(tài)水位,淹沒植物的自然和人工恢復(fù)。同時為國家建筑水系統(tǒng)不穩(wěn)定、絲狀藻類繁殖,水生生物多樣性較低,和當(dāng)?shù)卮笮统了参锷锪康膯栴},開發(fā)了絲狀藻類控制和水生生物群落,沉水植物生物量最優(yōu)調(diào)節(jié)控制技術(shù),系統(tǒng)中物質(zhì)和能量的合理流動,使水穩(wěn)定運(yùn)行。
采用清水狀態(tài)施工與維護(hù)技術(shù)，在大波口水區(qū)0.57km2、草海外區(qū)6km2進(jìn)行了技術(shù)設(shè)計與工程論證。試驗區(qū)監(jiān)測結(jié)果顯示，實施前的流口水總氮含量為4.09mg/L，降至1.48mg/L，降氮率為63.8%;磷總量從實施前的0.219mg/L下降到0.082mg/L，下降率62.6%，改善效果遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出預(yù)期目標(biāo)。生態(tài)恢復(fù)工程實施后，植被覆蓋率達(dá)到43%。在所有植物類型中，涌現(xiàn)植物、漂浮植物和淹沒植物的覆蓋面積顯著增加，修復(fù)效果明顯。在草海外圍6km2區(qū)域，示范工程實施后，淹沒植被覆蓋率達(dá)到43%。淹沒植被生長期間水體清澈，水質(zhì)明顯改善。示范區(qū)TN和TP分別下降39%和36%?！笆晃濉?、“十二五”期間，滇池治理加快，水質(zhì)穩(wěn)定改善。滇池從污染治理湖向生態(tài)恢復(fù)湖轉(zhuǎn)型，迫切需要大規(guī)模生態(tài)恢復(fù)技術(shù)的支持。在“十一五”期間,中國科學(xué)院水生生物研究所(以下簡稱中國科學(xué)院水生生物研究所)領(lǐng)導(dǎo)的單位進(jìn)行深入研究滇池水生態(tài)系統(tǒng)退化的原因,并提出了dizonal和滇池生態(tài)系統(tǒng)的循序漸進(jìn)的治療。
“十二五”期間,該項目生產(chǎn)生態(tài)修復(fù)為目標(biāo),改善棲息地,恢復(fù)水生植物,建立草地類型水為主線,開展湖濱帶植被放大處理低污染水資源保護(hù)和水生植被,草地類型水州建立和維護(hù)的關(guān)鍵技術(shù),如研究、約束草海生態(tài)修復(fù)技術(shù)的瓶頸和突破的問題,重點介紹湖區(qū)整治、低污染水體凈化、生境改善等技術(shù)。恢復(fù)沉水植物的基礎(chǔ)上,建立草地類型水狀態(tài),在當(dāng)?shù)氐南嚓P(guān)項目的支持下,形成一套完整的系泊口0.57平方公里以外在滇池草海6平方公里進(jìn)行大規(guī)模生態(tài)修復(fù)項目示范、示范區(qū)顯著改善水質(zhì)和自然生態(tài)景觀,水生植被覆蓋率40%以上,減少了超過30%的總氮、總磷、為滇池生態(tài)系統(tǒng)的修復(fù)提供了有力的支撐。
“十二五”期間，由中國科學(xué)院水生所、云南省環(huán)境科學(xué)聯(lián)合研究所、武漢植物園、中國科學(xué)院、昆明滇池生態(tài)研究所、中國科學(xué)院測量與地球物理研究所牽頭，承擔(dān)*重大研發(fā)項目——滇池水污染治理項目5個課題“滇池草海生態(tài)規(guī)模修復(fù)關(guān)鍵技術(shù)與示范項目”研究任務(wù)。
針對草海水透明度低、高營養(yǎng)負(fù)荷,頻繁發(fā)生藍(lán)藻的約束,如草海洋生態(tài)修復(fù)問題,研究系統(tǒng)開展湖濱帶植被放大處理低污染水資源保護(hù)和水生植被,草地類型水州建立和維護(hù)的關(guān)鍵技術(shù),如研究,通過試點工程和技術(shù)研發(fā)、技術(shù)集成,項目示范等環(huán)節(jié)，形成了以生境改善—水回收—渾濁高原淺水富營養(yǎng)化湖泊清代為核心的規(guī)模生態(tài)修復(fù)技術(shù)，支撐草海實現(xiàn)大規(guī)模生態(tài)修復(fù)，開創(chuàng)了新高原淺水富營養(yǎng)化湖泊規(guī)模修復(fù)模式。
確定了滇池草海湖水下植物恢復(fù)和草型植被清水狀態(tài)維持的關(guān)鍵環(huán)境參數(shù)，為大規(guī)模生態(tài)恢復(fù)草海湖奠定了科學(xué)基礎(chǔ)。
草海沉水植物恢復(fù)的主要限制因素是水體透明度，可以將葉綠素a控制在50微米/L以下。當(dāng)淹沒植被適宜種群大小為10% ~ 20%，植被覆蓋度大于40%時，可構(gòu)建草樣清水態(tài)。當(dāng)植被覆蓋度為40% ~ 70%時，實驗室純水設(shè)備草型水分狀態(tài)得以維持。生物量控制在覆蓋率超過70%時進(jìn)行。
草?，F(xiàn)有種子庫的組成、豐度和分布，為草海水下植被的大規(guī)模自然恢復(fù)奠定了重要基礎(chǔ)。在沒有水位調(diào)節(jié)措施的情況下，自然恢復(fù)取決于透明度。透明度為50cm~85cm，結(jié)合生態(tài)水位調(diào)節(jié)措施也可實現(xiàn)自然恢復(fù);當(dāng)透明度小于50cm時，水位調(diào)節(jié)效果不大。
在種子庫缺乏的局部區(qū)域，在不同水深和透明度梯度上恢復(fù)不同的沉水植被類型，在淺水區(qū)（≤1.8m，透明度60cm）恢復(fù)以“地毯型”為主的沉水植被，在深水區(qū)（＞1.8m）恢復(fù)以“天蓬型”為主的沉水植被。
開創(chuàng)高原淺水富營養(yǎng)化湖泊規(guī)?；迯?fù)新模式
項目形成了“生境改善-水草恢復(fù)-濁清轉(zhuǎn)換”的成套技術(shù)體系，在滇池草海成功實現(xiàn)規(guī)?；鷳B(tài)修復(fù)，開創(chuàng)了高原淺水富營養(yǎng)化湖泊規(guī)模化修復(fù)新模式。
針對滇池草海生境條件制約沉水植被恢復(fù)的現(xiàn)狀，在技術(shù)研發(fā)上聚焦于解除規(guī)?；迯?fù)的主要限制因子，突破制約瓶頸。研發(fā)并集成了湖濱帶穩(wěn)定與植被擴(kuò)增、水生植被處理低污染水、草型清水態(tài)構(gòu)建維持3項關(guān)鍵技術(shù)，形成了“生境改善-水草恢復(fù)-濁清轉(zhuǎn)換”成套技術(shù)體系，支撐草海實現(xiàn)規(guī)?；鷳B(tài)修復(fù)。
修復(fù)新模式重點體現(xiàn)在規(guī)?；?。
一是生境改善的規(guī)模化。湖濱帶穩(wěn)定與植被擴(kuò)增技術(shù)可以滿足防洪要求，能有效提升湖濱帶功能，可以規(guī)?；瘜嵤?；水生植被處理低污染水技術(shù)能有效凈化污水處理廠尾水，可在河道、入湖河口濕地及湖區(qū)規(guī)?；瘜嵤?；微濾除藻與生物控藻聯(lián)用能快速提高水體透明度，可規(guī)?；瘜嵤▎闻_3萬m3/d微濾除藻設(shè)備服務(wù)面積達(dá)0.3km2）；引水換水和水位調(diào)控條件具備時，可優(yōu)先作為規(guī)?；胧?。
二是沉水植被恢復(fù)的規(guī)?；?。在主湖區(qū)，適宜的透明度和生態(tài)水位可以激活種子庫，促進(jìn)沉水植被的規(guī)?；匀换謴?fù)；在種子庫缺乏的局部區(qū)域，進(jìn)行人工引種，實現(xiàn)沉水植被的規(guī)模化人工恢復(fù)。
三是規(guī)?；瘜崿F(xiàn)濁清轉(zhuǎn)換。在草型清水態(tài)構(gòu)建階段，項目采用可規(guī)?；瘜嵤┑妮喜菔坎シN技術(shù)和沉水植物定植技術(shù)，在不同水深和透明度梯度上恢復(fù)不同的沉水植被類型，構(gòu)建適宜種群類型，優(yōu)化群落結(jié)構(gòu)。當(dāng)沉水植被蓋度達(dá)40%以上時，可以促使草海由藻型濁水態(tài)向草型清水態(tài)的轉(zhuǎn)變。
在草型清水態(tài)維持階段，重點是管控沉水植被蓋度至40%~70%，沉水植被蓋度控制與絲狀綠藻控制可規(guī)?；綄嵤?，再輔之以規(guī)?；亟ù笮偷讞珓游锶郝浣Y(jié)構(gòu)，提高生物多樣性，可實現(xiàn)草型清水態(tài)的長效運(yùn)行。
突破滇池生態(tài)修復(fù)關(guān)鍵技術(shù)瓶頸
項目突破了滇池草海水生態(tài)規(guī)?；迯?fù)的關(guān)鍵瓶頸技術(shù)，為滇池生態(tài)修復(fù)提供了技術(shù)支持。
湖濱帶穩(wěn)定與植被擴(kuò)增技術(shù)
此項技術(shù)的目標(biāo)是生境改善，提升湖濱帶自凈能力。針對草海湖濱帶結(jié)構(gòu)與功能嚴(yán)重受損及生態(tài)系統(tǒng)退化的問題，突破受損湖濱帶垂直駁岸生態(tài)化處置技術(shù)瓶頸，通過優(yōu)化湖濱帶植被結(jié)構(gòu)與功能，提升湖濱帶生物多樣性保育、水質(zhì)凈化及景觀美化等多種生態(tài)功能。此項技術(shù)由受損湖濱帶防浪堤生態(tài)化處置技術(shù)和湖濱植被擴(kuò)增保育技術(shù)組成，適用于湖泊受損湖濱帶地形地貌改造及生態(tài)修復(fù)工程。
項目采用湖濱帶穩(wěn)定與植被擴(kuò)增技術(shù)，在滇池外草海南部大泊口水域的湖濱帶生態(tài)修復(fù)工程中，完成受損湖濱帶垂直駁岸處置示范工程1513m，完成湖濱帶植被擴(kuò)增保育示范工程2127m，平均寬度50m，濕地植被蓋度達(dá)到60%。湖濱帶呈現(xiàn)了沉水植物-浮葉植物-濕生喬木-陸生植物的復(fù)合濕地植被結(jié)構(gòu)，水質(zhì)凈化效果明顯實驗室純水設(shè)備。
水生植被處理低污染水技術(shù)
技術(shù)目標(biāo)是削減入湖負(fù)荷，支撐草海的生境改善。針對污水處理廠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釋放碳源促進(jìn)氮循環(huán)等特性，研發(fā)和集成水生植被高效凈化、水生植被優(yōu)化配置、立體浮床等技術(shù)，優(yōu)化水生植物群落結(jié)構(gòu)及其生態(tài)功能，提升對低污染水的處理效率。
在湖濱濕地中，采用水生植被優(yōu)化配置技術(shù)，完善湖濱濕地水生植被結(jié)構(gòu)，通過合理配置挺水植物-浮葉植物-沉水植物，避免單一類型水生植物季節(jié)性生長的缺陷。同時通過布水方式優(yōu)化，提升湖濱濕地的脫氮功能；在低污染水流經(jīng)湖區(qū)，采用沉水植被恢復(fù)技術(shù)，促進(jìn)自然恢復(fù)。本文由皙全蘭州水處理設(shè)備網(wǎng)提供任何人和單位不得轉(zhuǎn)載盜用。
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