杭州西溪景区水生植物对水质的净化研究

杭州西溪景区水生植物对水质的净化研究

西溪是杭州著名的“三西”之一（西湖、西溪和西钟）。这是中国第一个也是唯一一个集城市湿地和文化湿地于一体的湿地公园。如何更好地保护西溪湿地的水体,改善湿地水质是目前工作的重点之一。根据杭州市环境监测中心站对西溪风景区水质状况进行的监测结果表明:西溪风景区各采样点水较清,pH、溶解氧、高锰酸盐指数3个指标达到《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)Ⅳ类标准,但部分点位的总磷和氨氮超Ⅴ类标准;就水质指标而言,最差的指标是石油类、总氮、总磷和氨氮;根据污染物来源分析,该区域水体中受到比较严重的污染是农业污染、生活污染和航运污染。借鉴国内外水生态处理的经验,特提出如下对西溪湿地水质改善的建议。一、对水生动植物的影响水生植物修复是治理水体富营养化生物方法和生态方法中的通用技术。⑴)水生植物可以直接从水层和底泥中吸收氮、磷,并将它们同化为自身的结构组成物质,从而加快水体中氮、磷营养物质的去除。⑵水生植物会向水体中释放化感物质以抑制浮游藻类的生长。⑶水生植物为微生物和浮游动物提供了附着基质和栖息场所。大型甲壳类浮游动物可以大量捕食浮游藻类,有效控制藻类的群体数量。水生植物为其提供躲避鱼类捕食的“避难所”。⑷水生植物为水体中微生物降解污染物质提供所需的氧。⑸水生植物的存在减小了水中的风浪扰动,这为悬浮物的沉淀去除创造了更好的条件,并减小了底泥重新悬浮的可能性。水生植物富集能力的顺序水生大型植物以其生长快速、吸收大量营养物的特点为降低水中重金属含量提供了一个经济可行的方案。水生植物的富集能力顺序一般是:沉水植物>浮水植物>挺水植物。实验证明,沉水植物和浮水植物尽管能够吸收很多重金属,但是这种吸收不断增加会导致营养元素的丧失,如果程度严重,会导致植物死亡。所以沉水植物和浮水植物适合在低污染区域作为吸收重金属的载体,同时可以监测水体重金属含量。水生植被的作用水生植物根据其生态型可分为挺水植物、浮叶和漂浮植物、沉水植物三大类。挺水植物如芦苇、菖蒲、水葱等等通过对水流的阻尼和减小风浪扰动使悬浮物质沉降,并通过与其共生的生物群落相互作用,发挥净化水质的功能。然而在人工湿地中通过吸收移走养分的能力方面,挺水植物被普遍认为不如浮叶和漂浮植物,因为后者往往有极快的繁殖速度,且根系直接从水体中吸收养分与元素,并对悬浮颗粒产生过滤与吸附效果。研究表明,一些浮叶和漂浮植物如凤眼莲、浮萍有很强的耐污能力,特别是对富营养化废水,有较好的净化效果。沉水植物和湖底水生植被的存在可阻止上层水体动力扰乱湿地底部,有效地遏制底泥营养盐向水体释放。恢复水生植被时,应以沉水植物为主体,莲、芦苇、苦草、狐尾藻和金鱼藻适应性较强,可作为重建水生植被的物种。二、通过调整和优化链结构，提高水质通过“生物操纵”来控制水体的富营养化已经日益受到关注,在世界范围内获得广泛应用并获得了大量成功的案例。滤食浮游动物生物操纵又称食物“网、链”操纵,是利用生态系统食物“网、链”原理和生物的相生相克关系,通过改变水体的生物群落结构来达到改善水质、恢复生态平衡的目的,即通过去除食浮游生物食性鱼类或添加肉食性鱼类来降低浮游生物食性鱼的数量,调控浮游动物的群落结构,促进滤食效率高的植食性大型浮游动物,特别是枝角类的发展,从而提高浮游动物对浮游植物即藻类的摄食效率,最终减少浮游植物生物量。近期,有专家提出利用滤食性鱼类不仅滤食浮游动物,有的也能滤食浮游植物的特点,利用滤食性鱼类直接进行对浮游植物的生物操纵。滤食性鱼类中的鲢鱼、鳙鱼和黄尾密鲴等可以大量滤食浮游藻类,特别是对微囊藻等蓝藻水华有强烈的控制作用。鱼类的选择通过生物操纵,合适的鱼类、合理的放养密度就能对水质的恢复起到积极的促进作用。为确保西溪湿地的生态多样性和稳定性,鱼种的选择上尽可能以土著鱼类为主:鳜鱼,属鲈形目,鮨科,鳜亚科,鳜属。乌鳢又名黑鱼,属鲈形目、鳢科。鲢鱼又名白鲢。黄尾密鲴(XenocyprisdavidiBleeker),隶属于鲤科、鲴亚科、鲴属。三、改善处理措施营造丰富的水环境空间通过对现状河道水系的沟通、拓宽和疏浚,使得水面加宽,水容量加大;对驳岸形式的自然生态化改造有利于生物生长栖息和水陆交流;弯曲的水岸线创造不同光照强度的植物生长区域;起伏的河底为水生植物提供各异的水深条件。多样的湿地水环境空间的营造,有助于生态系统自净能力的恢复,提高水生态系统的生物多样性。在局部地段可人为地建造一些适合动植物生长的具有孔洞的河底与护岸,适度填充一些卵石、碎石、沸石、陶粒等多孔质的材料,增加生物膜的面积,提高对有机物的降解能力,同时填料形成的孔隙也具有物理吸附、沉降、过滤等净化作用。沉水植物环境生态系统沉水植物因其完全水生的特点,使得在水生植物各生活型中对环境胁迫的反应最为敏感。一般来说,以沉水植物为基础的水环境生态系统是一种良性循环的生态系统。在恢复种植沉水植物时,必须根据水体营养盐的浓度选择合适的物种,动态恢复沉水植物群落,最终实现水体的自净。施教数据的收集与示范水质的净化改善是一个复杂的动态过程,水质与水生生物受各种生态因子的影响,在实施过程中,需要综合分析各类