100字范文,内容丰富有趣,生活中的好帮手!
100字范文 > 水体青苔对生态净化的进程与最终效果的影响

水体青苔对生态净化的进程与最终效果的影响

时间:2018-07-23 08:47:30

相关推荐

水体青苔对生态净化的进程与最终效果的影响

近年以来,水体生态净化技术因其安全高效、成本低廉、管理方便的特点在我国得到越来越多的应用。目前已有许多实践证明以人工湿地、滨岸缓冲带、生物浮床等为代表的生态净化技术在湖泊富营养化防治、农业面源污染削减径流污水和污水处理厂出水深度处理等方面取得了良好的效果。然而,生态净化技术也存在不足之处,水体青苔问题就是其中之一。水体青苔为附着生物,也被称为青泥苔,是丝状藻等低等水生植物的俗称。丝状藻因藻体呈丝状而得名品种很多且形态相似,用肉眼不易辨识,主要附着生长在水草叶片及石头上以绿色品种居多外形多半为棉花状、线状网状或刷状。水体青苔可通过多种途径影响水生态系统进而影响水质生态净化效果,但目前国内对该问题并无报道。

青苔的种类组成及其适生条件

青苔主要隶属于绿藻门、蓝藻门、黄藻门,种类繁多。单从其外部形态并不能分辨其属、种,必须通过显微镜观察来确定。青苔兼具有性及无性繁殖策略,以水绵为例,其繁殖可由丝状体断裂再生,也可进行结合生殖,由合子萌发成新的个体。繁殖策略的多样化决定了青苔较广的生态位,可在各类水体中出现。据资料显示,青苔在温度5~36℃均可生长,最佳生长气温为15~20℃;易发生在水流不畅、水动力不足的水域;易发生在 pH 值 5.5~9.0,水体较为清澈、透明度较高且营养元素富余的水体;在光度500~2500lx均可生长。

青苔对水生生态系统的影响

1.对水体感官的影响:青苔在生长旺盛时期,好像罗网大面积悬张于水中,严重影响水面及水下景观; 在衰老时会变成棉絮状,颜色呈黄绿色,手感滑腻; 死亡后会密集飘浮于水面,呈现黄绿、黄黑色且带有气泡,严重影响水体感官效果。

2.对水质的影响:青苔在生长期可以通过自身的同化吸收作用以及白天的光合作用,对水体中的营养盐类进行吸收,提高水体溶解氧。事实上,青苔净化水质的报道在国内也已有较多研究所支持,一些着生的大型丝状绿藻能有效吸收和降解水体中的无机或有机污染物,对维持水生态系统的结构和功能有其特有的作用。然而青苔个体生长周期较短,很容易在短时间内大量死亡,分解后不仅氮磷等营养盐类会重新释放回水中,引起水体 pH 值下降,同时还会产生硫化氢和羟胺等有毒物质,引起水质发黑、发臭,氨态氮含量超标,水体中溶解氧含量偏低等。

3.对沉水植物的影响:青苔对水生态系统的影响已引起高度注视,并有国家重点基金专项研究,诸多研究表明,青苔对水质净化有诸多有利之处,但对于沉水植物的生长却有不利影响,这主要是由于青苔的大面积暴发会遮盖阳光、附着或包裹沉水植物,从而影响其光合作用的正常进行,严重时可导致沉水植被死亡,进一步对水生态系统结构稳定性造成影响。有研究表明大量丝状绿藻的腐烂严重影响到沉水植物黑藻的生长,甚至使其全部死亡。

4.对挺水植物的影响:根据农业研究青苔可对水稻造成以下影响。早春苗期若有大量青苔爆发,可能会降低水下温影响挺水植物分孽,压缠幼苗造成死苗或独株无分孽现象发生;晚秋收割期若有大量老化青苔挂在植株下部,可形成较厚的棉絮样层片,使收割速度和效率明显下降。目前,水体生态净化系统中采用的挺水植物多为芦苇、茭草等禾本科植物,类似地,青苔对水稻产生的不良影响也可能会发生在同属禾本科植物的挺水植物上。

5.对水生动物的影响:青苔可使池水严重变瘦,使池中的浮游生物增殖受阻,从而影响捕食浮游动植物的水生动物的食物源;至夜间青苔呼吸会消耗大量氧气,引起池水缺氧,造成鱼、虾、蟹、贝类因缺氧而死亡或影响其正常生长;青苔腐烂变质,产生许多有害物质,致使水生动物免疫能力降低,抵抗力减弱,引发病害; 同时,丝状藻容易使钻入其中的虾、蟹被缠住而死亡。虾、蟹颊部、额部、基关节附着丝状藻类,会使虾、蟹活动困难,很少进食,严重时导致窒息死亡。

实例研究

供试水源地微污染水体生态净化系统采用表面流人工湿地为主,同时辅以介质过滤、机械增氧的净化工艺,由人工措施塘、挺水植物塘、沉水植物塘、储水自净塘等多个生态净化单元串联组成。各净化单元水位高程依次降低,原水从周边河道经一次提升后在场内自流。据观测,4月有大量的青苔出现在挺水植物塘中;夏季高温期青苔量明显减少;10月底沉水植物塘中青苔生长较旺盛,其生长有暴发之势,为控制青苔暴发式生长,当即采取人工打捞、清除青苔附着物和调节水位等多种措施,一定程度上控制了青苔的生长,保证了水体景观效果;11月底开始,因气温下降,青苔长势得到抑制,已逐步进入衰减期。

从早春与晚秋两次大规模青苔发生的情况来看,挺水和沉水植物塘的植物收割后最易滋生青苔其原因可能在于: ①挺水植物塘收割了,只残留下部约 10cm 的根部,水面光照不受影响,且残留植物根茎一方面起到了滞水作用,另一方面提供了附着载体,为青苔创造了良好的生长环境; ②沉水植物塘水面无遮挡且水体十分清澈(透明度> 1.2 m) ,水深 1. 2~ 1. 5 m,为青苔的光合作用创造了良好条件,加上面积较大,局部区域的水流速度较小,易导致青苔附着。

其他净化单元青苔生长较少其原因可能在于: ①人工措施塘水体透明度较小,较为浑浊,透明度一般只有 20 ~ 30cm,青苔不易滋生; ②挺水植物塘在收割前,上层挺水植物组织起到遮光作用,青苔不能进行正常光合作用,滋生量较少;③储水自净塘水体虽然透明度很高( 一般大于1.2m) ,流速也较低,但是其营养盐类含量很低,且水体较深( 一般大于3m) ,青苔的生存条件较差,青苔滋生量相对较少。

适用于水源地微污染水体的青苔防治方法

目前在水生态修复、水产养殖业与农业生产中,青苔的防治方法大体可分为人工捞除、化学控制、生物调控三大方面,其中以化学控制的方法最为常见,但水源地作为一类特殊的敏感水体,常规化学方法显然并不适用。为找到适用于水源地的青苔防治方法,通过查阅文献、咨询专家、小规模试验等方式,结合实例观测及防治措施,提出以下防治措施。

1.预防措施:①合理提高挺水植物种植密度。青苔对光照极为敏感,在植株稠密且生长旺盛的香蒲区及芦苇区,因挺水植物上部枝叶繁茂起到较好的遮光作用,故青苔滋生很少; 在茭草和芦苇区植株稀疏处,青苔生长旺盛。由此,可以考虑通过适当提高挺水植物的种植密度,通过遮光防止青苔产生。②定期收割生长过于旺盛的沉水植物。在较为清澈的水体中,青苔较易生长于水深 0.5 m以上的浅水区,并以生长于水面的沉水植物为附着体疯狂生长。由此,应对生长过于旺盛且头部接近水面的沉水植物进行定期收割,减少青苔的附着体以控制其过度生长。③水体流态调控。在生态系统构建的前期设计与后期运行维护中,力求保证水体流态科学合理,可以通过设置水流循环系统、局部增氧、合理的水利调度控制水位及水量等措施,防止局部水体滞缓,避免为青苔产生创造适宜的生长条件。

2.控制措施:①人工、机械打捞。人工打捞是最简单便捷的方法,人工驾船下水打捞移除青苔,可迅捷控制青苔泛滥,但对于大面积青苔泛滥却力不从心。现已有专业蓝藻收集船进行 蓝藻收集,笔者在近年赴昆山傀儡湖调研时发现,傀儡湖入水口以蓝藻收集船控制蓝藻进入湖区,蓝藻和青苔性状相 近,收集船略作改造后亦可用来收集漂浮于水面的青苔,故在大湖区进行青苔打捞时可考虑以机械打捞,可大大提高工作效率。②适当提高水体 pH 值。青苔对水体 pH 值较为敏感,在水源地中将不产生二次污染的生石灰、草木灰撒在青苔集 中的水域,可使局部水体 pH 值升高,从而达到杀灭青苔的作用。已有研究显示,生石灰与草木灰对于鱼塘、水稻田间的青苔治理效果显著,但该方法之前尚未在水源地水体中尝试。为验证这一方法,中试项目组在沉水植物区进行了石灰水治理青苔的试验: 将两只直径为 40cm,高度为 60cm的白色透明的圆桶平行置于青苔较多的区域。在 1只桶内投掷 2.5g石灰石,另 1只桶作为空白对照,观察两只桶内的青苔消亡情况。经观测发现:1天之内,在投入石灰的水桶内青苔迅速变黄,第2天有黄色絮状物沉淀到桶底;而未投入石灰水的桶内青苔变化不明显。③光干扰。光合作用是青苔生长的必要条件,光合作用水平直接决定了青苔的生长情况。叶绿素是青苔光合作用的主要物质,在光合作用过程中,叶绿素a 主要吸收的光波峰值为 432和 660nm,叶绿素 b 吸收的光波峰值为 458和642nm,绿光的波长为490~ 570nm,无法给叶绿素提供高效的光能量供其进行光合作用。在今后可尝试通过对局部区域( 有沉水植物区域除外) 覆盖绿色透明塑料膜,从而遏制青苔的生长,降低青苔的生长速率。④生态调控。放养藻食性动物,如以青苔和藻类为食的鱼虾类。有研究表明,日本沼虾对青苔的清除作用显著, 青苔可被滤食性鱼类如白鲢、白鲫鱼等食用清除,底栖动物 如河蚌、笠螺等对青苔去除亦有成效。

结 语

水体青苔生长具有两面性:一方面,水中的青苔生长,是大自然的正常现象,是健全生态系统的表现,适量的青苔在水体中适时出现,从一定程度上来说甚至可以起到积极的作用; 另一方面,若其生长过度,又会对水生生态系统的各个方面造成一定的危害,进而影响其生态功能,这个问题对于人工生态净化系统而言更为敏感。在今后的水体生态净化系统,如人工湿地、氧化塘等工艺的青苔防治工作中,管理人员应以全局的眼光看待青苔问题,把握正确的度,一味的追求片面效果,往往可能适得其反。

国际微生物

没时间解释了,快长按左边二维码关注我们~~

本内容不代表本网观点和政治立场,如有侵犯你的权益请联系我们处理。
网友评论
网友评论仅供其表达个人看法,并不表明网站立场。