滇池草海水生態規模化修復關鍵技術與工程示范取得成效
【蘭州純水設備http://www.bc-shanghai.cn】利用水生植物處理技術、低污染水湖河船房間里與植被放大和保護工程(面積0.025平方公里),船門圍堰導流永昌河濕地緊急項目區域(0.15平方公里)和生產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。第三方監測報告顯示:江湖船與植被空間放大和保護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%。
草型清水狀態施工與養護技術
技術目標是恢復沉水植被，驅動濁度轉換，實現草、海草清水狀態的建設與維護。為了解決低水問題的透明度和藍藻水華頻繁暴發,清水施工階段的狀態,應當將重點放在為快速開發技術改進水的透明度、實驗室純水設備適度監管的生態水位,淹沒植物的自然和人工恢復。同時為國家建筑水系統不穩定、絲狀藻類繁殖,水生生物多樣性較低,和當地大型沉水植物生物量的問題,開發了絲狀藻類控制和水生生物群落,沉水植物生物量最優調節控制技術,系統中物質和能量的合理流動,使水穩定運行。
采用清水狀態施工與維護技術，在大波口水區0.57km2、草海外區6km2進行了技術設計與工程論證。試驗區監測結果顯示，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%，改善效果遠遠超出預期目標。生態恢復工程實施后，植被覆蓋率達到43%。在所有植物類型中，涌現植物、漂浮植物和淹沒植物的覆蓋面積顯著增加，修復效果明顯。在草海外圍6km2區域，示范工程實施后，淹沒植被覆蓋率達到43%。淹沒植被生長期間水體清澈，水質明顯改善。示范區TN和TP分別下降39%和36%。“十一五”、“十二五”期間，滇池治理加快，水質穩定改善。滇池從污染治理湖向生態恢復湖轉型，迫切需要大規模生態恢復技術的支持。在“十一五”期間,中國科學院水生生物研究所(以下簡稱中國科學院水生生物研究所)領導的單位進行深入研究滇池水生態系統退化的原因,并提出了dizonal和滇池生態系統的循序漸進的治療。
“十二五”期間,該項目生產生態修復為目標,改善棲息地,恢復水生植物,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和水生植被,草地類型水州建立和維護的關鍵技術,如研究、約束草海生態修復技術的瓶頸和突破的問題,重點介紹湖區整治、低污染水體凈化、生境改善等技術。恢復沉水植物的基礎上,建立草地類型水狀態,在當地的相關項目的支持下,形成一套完整的系泊口0.57平方公里以外在滇池草海6平方公里進行大規模生態修復項目示范、示范區顯著改善水質和自然生態景觀,水生植被覆蓋率40%以上,減少了超過30%的總氮、總磷、為滇池生態系統的修復提供了有力的支撐。
“十二五”期間，由中國科學院水生所、云南省環境科學聯合研究所、武漢植物園、中國科學院、昆明滇池生態研究所、中國科學院測量與地球物理研究所牽頭，承擔*重大研發項目——滇池水污染治理項目5個課題“滇池草海生態規模修復關鍵技術與示范項目”研究任務。
針對草海水透明度低、高營養負荷,頻繁發生藍藻的約束,如草海洋生態修復問題,研究系統開展湖濱帶植被放大處理低污染水資源保護和水生植被,草地類型水州建立和維護的關鍵技術,如研究,通過試點工程和技術研發、技術集成,項目示范等環節，形成了以生境改善—水回收—渾濁高原淺水富營養化湖泊清代為核心的規模生態修復技術，支撐草海實現大規模生態修復，開創了新高原淺水富營養化湖泊規模修復模式。
確定了滇池草海湖水下植物恢復和草型植被清水狀態維持的關鍵環境參數，為大規模生態恢復草海湖奠定了科學基礎。
草海沉水植物恢復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。當淹沒植被適宜種群大小為10% ~ 20%，植被覆蓋度大于40%時，可構建草樣清水態。當植被覆蓋度為40% ~ 70%時，實驗室純水設備草型水分狀態得以維持。生物量控制在覆蓋率超過70%時進行。
草海現有種子庫的組成、豐度和分布，為草海水下植被的大規模自然恢復奠定了重要基礎。在沒有水位調節措施的情況下，自然恢復取決于透明度。透明度為50cm~85cm，結合生態水位調節措施也可實現自然恢復;當透明度小于50cm時，水位調節效果不大。
在種子庫缺乏的局部區域，在不同水深和透明度梯度上恢復不同的沉水植被類型，在淺水區（≤1.8m，透明度60cm）恢復以“地毯型”為主的沉水植被，在深水區（＞1.8m）恢復以“天蓬型”為主的沉水植被。
開創高原淺水富營養化湖泊規模化修復新模式
項目形成了“生境改善-水草恢復-濁清轉換”的成套技術體系，在滇池草海成功實現規模化生態修復，開創了高原淺水富營養化湖泊規模化修復新模式。
針對滇池草海生境條件制約沉水植被恢復的現狀，在技術研發上聚焦于解除規模化修復的主要限制因子，突破制約瓶頸。研發并集成了湖濱帶穩定與植被擴增、水生植被處理低污染水、草型清水態構建維持3項關鍵技術，形成了“生境改善-水草恢復-濁清轉換”成套技術體系，支撐草海實現規模化生態修復。
修復新模式重點體現在規模化。
一是生境改善的規模化。湖濱帶穩定與植被擴增技術可以滿足防洪要求，能有效提升湖濱帶功能，可以規模化實施；水生植被處理低污染水技術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規模化實施；微濾除藻與生物控藻聯用能快速提高水體透明度，可規模化實施（單臺3萬m3/d微濾除藻設備服務面積達0.3km2）；引水換水和水位調控條件具備時，可優先作為規模化措施。
二是沉水植被恢復的規模化。在主湖區，適宜的透明度和生態水位可以激活種子庫，促進沉水植被的規模化自然恢復；在種子庫缺乏的局部區域，進行人工引種，實現沉水植被的規模化人工恢復。
三是規模化實現濁清轉換。在草型清水態構建階段，項目采用可規模化實施的菹草石芽播種技術和沉水植物定植技術，在不同水深和透明度梯度上恢復不同的沉水植被類型，構建適宜種群類型，優化群落結構。當沉水植被蓋度達40%以上時，可以促使草海由藻型濁水態向草型清水態的轉變。
在草型清水態維持階段，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模化同步實施，再輔之以規模化重建大型底棲動物群落結構，提高生物多樣性，可實現草型清水態的長效運行。
突破滇池生態修復關鍵技術瓶頸
項目突破了滇池草海水生態規模化修復的關鍵瓶頸技術，為滇池生態修復提供了技術支持。
湖濱帶穩定與植被擴增技術
此項技術的目標是生境改善，提升湖濱帶自凈能力。針對草海湖濱帶結構與功能嚴重受損及生態系統退化的問題，突破受損湖濱帶垂直駁岸生態化處置技術瓶頸，通過優化湖濱帶植被結構與功能，提升湖濱帶生物多樣性保育、水質凈化及景觀美化等多種生態功能。此項技術由受損湖濱帶防浪堤生態化處置技術和湖濱植被擴增保育技術組成，適用于湖泊受損湖濱帶地形地貌改造及生態修復工程。
項目采用湖濱帶穩定與植被擴增技術，在滇池外草海南部大泊口水域的湖濱帶生態修復工程中，完成受損湖濱帶垂直駁岸處置示范工程1513m，完成湖濱帶植被擴增保育示范工程2127m，平均寬度50m，濕地植被蓋度達到60%。湖濱帶呈現了沉水植物-浮葉植物-濕生喬木-陸生植物的復合濕地植被結構，水質凈化效果明顯實驗室純水設備。
水生植被處理低污染水技術
技術目標是削減入湖負荷，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氮循環等特性，研發和集成水生植被高效凈化、水生植被優化配置、立體浮床等技術，優化水生植物群落結構及其生態功能，提升對低污染水的處理效率。
在湖濱濕地中，采用水生植被優化配置技術，完善湖濱濕地水生植被結構，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性生長的缺陷。同時通過布水方式優化，提升湖濱濕地的脫氮功能；在低污染水流經湖區，采用沉水植被恢復技術，促進自然恢復。本文由皙全蘭州水處理設備網提供任何人和單位不得轉載盜用。
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