基于测水配方技术的以渔养水策略在三类富营养化水体治理中的应用研究

发布时间：2020-07-31 11:32

【摘要】：水体富营养化是当今全球面临的一个不容忽视的水环境问题,根据其产生时所在的水体性质的不同,可以分为在海洋中的“赤潮”和在江河湖泊中的“水华”。在水域的富营养化状态调控过程中,以渔养水的方法起到了举足轻重的作用。其中核心的增殖放流策略,即通过放流增殖鲢鳙鱼、鳊鲂鱼或草鱼、鲤鲫鱼,辅助配合以青鱼等鱼类,移除水体中的失衡藻类,并间接转移出无机氮、磷等营养盐离子,从而使调控水体的富营养化程度得以缓解,实现了提升水生生物的丰度和种类、优化生物群落的组成架构、维稳目标水体的生态平衡的目的。近来新兴的“测水配方”技术通过“确定拟治理水体-水体理化指标及环境的本底调查-‘一水一方’的测水配方设计-应用效果统计”的具体步骤以实现对富营养化水体综合治理的目的。本试验遵照以上步骤对山东省境内的栖霞市长春湖、威海市崮山水库和利津县三里河等三种典型的水体进行治理试验,对水体的理化指标如水体温度(T)、pH值、透明度(SD)、溶解氧(D O)、高锰酸钾指数(COD_(Mn))、铵态氮(NH_4~+-N)、亚硝酸态氮(NO_2~--N)、硝酸态氮(NO_3~--N)、总磷(TP)、总氮(TN)、活性磷酸态磷(PO_4~(3-)-P)和叶绿素a(Chl-a)等12种特征参数进行检测,并结合运用综合营养状态指数(TLI)评价法对上述SD、COD_(Mn)、TP、TN和Chl-a 5个参数进行加权评分得到富营养化状态分级;此外对水域浮游生物、底栖动物、水生维管束植物种类和丰度进行调查统计分析,结果显示:(1)2017年4月,综合营养状态指数(TLI)评价栖霞市长春湖、威海市崮山水库和利津县三里河的总分分别为56.13分、49.30分和47.87分,分别评价为富营养等级(轻度,长春湖)、中营养等级(重度,崮山水库)和中营养等级(中度,三里河水系);(2)栖霞市长春湖底栖生物丰度表现仅为1.38g/m~2;而在库湾岩石底质处集中集聚了大量着生藻类,鲜见有大型水生维管束植物;威海崮山水库浮游植物细胞密度为3.7×10~5cells/L,主要为锥囊藻、针杆藻和小环藻;同时在岸边、近岸岩基及库区底部栖息了大量的淡水贻贝;利津县三里河水系的浮游植物共检出5门12种,密度的平均值为6.07x10~6ind/L,平均生物量是0.79 mg/L。底栖生物量仅为3.05 g/m~2水体;在城市水体浇筑的护坡和浅水区分布的砾石上着生了水体中主要的着生藻类,估计的生物量为0.35 g/m~2。有生物量约为1385 g/m~2大型水生维管束植物,其盖度愈40%;(3)测水配方设计:栖霞市长春湖采用以滤食性鱼类为主(规格100±20 g/尾的白鲢30.52万尾;100±20 g/尾的花鲢5.63万尾),配合水生植物净水(凤眼莲作为浮床植物,种植面积约为1000 m~2)的措施;威海市崮山水库采用以滤食性鱼类为主(规格100±20 g/尾的白鲢40.38万尾,花鲢5.45万尾;规格为150—280 g/尾的鲤鱼1.82万尾;150g—280 g/尾的青鱼2.43万尾)的净化水质措施;利津县三里河采用以草食性鱼类为主、杂食性鱼类为辅(规格200±50g/尾的草鱼12.25万尾;规格100±20g/尾的鲤鱼为2.21万尾,50±5g/尾的鲫鱼亦为2.22万尾;规格100±20g的花鲢和白鲢各2.2万尾;规格150—280g/尾的青鱼1.55万尾)的前期控草模式,辅助以添加观赏性水生植物(河道栽种芦苇约为500 m~2,红睡莲约为500 m~2,翠园湖设置西伯利亚鸢尾和凤眼莲各约为500 m~2生态浮床)的后期造景模式。(4)应用效果统计:2017年11月,栖霞市长春湖水体质量由地表劣V类水质,还原至III-IV类;渔获量总共为3.5×10~5kg,有1.2×10~6kg体量的着生藻类和浮游植物被通过此途径移除;此外,该途径还移出水体的TN量为3000 kg,TP量为600 kg;1000 m~2的生态浮床生长出凤眼莲的总量为5.0×10~4 kg,而通过该途径转移出水体的TN量为800 kg,TP量为160 kg。威海市崮山水库在不投喂任何饵料的情况下,共出产鲤鱼、青鱼和鲢鳙鱼等各类鱼类总量约4.0×10~5 kg;鲢鳙鱼转移藻类1.6×10~6 kg,有约为4.0×10~3 kg总氮(TN)被转移出水体,移除总磷(TP)共计800 kg。利津县三里河维持在地表水II类;除去每月死亡的菹草外,所放养的草鱼转移菹草3.6×10~6 kg。有2.0×10~3 kg的TN通过花白鲢作用移出水体,占到了移除总氮总数的愈二分之一;同时有400 kg的TP以鲢鳙鱼间接消化的方式消失,占到了移除总磷总量的52.91%;植物浮床等移出氮1600 kg,占到了移除总氮总量的44.44%;同时有占比总量为47.09%的总磷亦通过相同的方式被转移出水体,其含量约为356 kg;此外,产出优质草鱼、鲤鱼、鲫鱼产品共计约2.0×10~5 kg。
【学位授予单位】：山东农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：X52
【图文】：

示意图,栖霞市,取样点,长春

18图 2.2.5.1 栖霞市长春湖取样点标注示意图.5.1 Diagrammatic sketch of sampling location of Changchun lake in Q

示意图,威海市,取样点,示意图

19图 2.2.6.1 威海市崮山水库取样点标注示意图Fig.2.2.6.1 Diagrammatic sketch of sampling location of Gushan reservoirs in Weihai city

示意图,三里河,取样点,示意图

20图 2.2.7.1 利津县三里河取样点标注示意图.2.2.7.1 Diagrammatic sketch of sampling location of Sanlihe river in Lijin c

【参考文献】