细鳞鲴、三角帆蚌、铜锈环棱螺、菖蒲协同控制铜绿微囊藻及水质净化方法
【专利摘要】本发明公开了细鳞鲴、三角帆蚌、铜锈环棱螺、菖蒲协同控制铜绿微囊藻及水质净化方法，属于水质净化【技术领域】。其实施步骤为：步骤一：选择特定的富营养化水域；步骤二：将三角帆蚌装入连片生态浮床的网袋中；步骤三：分别向水体中投放细鳞鲴和铜锈环棱螺。本发明简单易行，可以控制水体上、中、下层铜绿微囊藻及底泥中的铜绿微囊藻休眠体，同时对水质起到净化作用，多种类型生物的加入增加了水体的生物多样性，有利于水体生态系统的平衡，同时通过捕捞具有三角帆蚌、铜锈环棱螺及细鳞鲴，具有一定的经济价值，菖蒲定期收割可喂养动物或者作为造纸等的原材料，避免二次污染。
【专利说明】细鳞鲴、三角帆蚌、铜锈环棱螺、菖蒲协同控制铜绿微囊藻及水质净化方法
【技术领域】
[0001]本发明属于水质净化领域，具体地说，涉及一种鱼类、两种底栖动物及一种挺水植物联合控藻及水质净化方法，更具体地说，涉及一种细鳞鲴、三角帆蛘、铜锈环棱螺、菖蒲协同控制铜绿微囊藻及水质净化方法，属于水处理【技术领域】。
【背景技术】
[0002]湖泊是我国的重要水资源之一，为人类提供了无法替代的生态及社会服务功能。但我国湖泊富营养化日趋严重。湖泊富营养化最明显的特征体现是藻类“疯长”和水华爆发，因此，去除富营养化水体中的过量藻类是富营养化治理中的一个重要方面。铜绿微囊藻是水华爆发最常见的藻种，在数量和爆发频次上占优势(高学庆等，铜绿微囊藻营养动力学研究，北京大学学报，1994;金相灿等，中国湖泊富营养化(一)、(二).中国湖泊环境，海洋出版社，1995)。因此，如何控制铜绿微囊藻成为了广大科研工作者为解决湖泊富营养化的一个难题。近年来，非经典生物操纵技术已被广泛运用在湖泊富营养化治理中，并且取得了不错的效果。如中国专利号200710071817.8，公开了一份名称为“鲢鱼、鳙鱼和刚毛藻联合控藻方法”的发明专利，该发明的方法是:在富营养化水体中投放鲢鱼和鳙鱼，水体中鲢鱼和鳙鱼的投放密度为60~100g/m3,鲢鱼和鳙鱼的投放比例为3:1~4:1,鲢鱼或鳙鱼的单尾重量为60~200g ;在富营养水体中放置长X宽X高尺寸为1~2mX 1~2mX 1~2m的漂浮网箱，网箱上附着生长刚毛藻。该发明利用了鲢鱼和鳙鱼对富营养化水体藻类的滤食去除和刚毛藻对水体营养物质的去除，从而达到控制原水中藻类含量、降低原水营养水平，利于自来水常规处理的目的。又如中国专利号:200710144842.4，公开了一份名称为一种利用浮游动物和滤食性鱼类串联除藻的方法的发明专利，该发明的方法是:将至少两个蓄水设施串联起来，然后将含藻水依次流过各个蓄水设施，每个蓄水设施内的水力停留时间为I~3天，相邻两个蓄水设施内交替放养浮游动物或滤食性鱼类，放养浮游动物为以小型藻类为食的大型潘，同时将放养浮游动物的蓄水设施内鱼类完全清理出去或投放肉食性鱼类，放养滤食性鱼类的蓄水设施放养鱼类为鲢鱼、鳙鱼或只放养鲢鱼，鲢鱼放养密度为40~200g/m3，鲢鱼单尾鱼重为60~500g，鳙鱼与鲢鱼放养密度比为1:3~1:5，鳙鱼单尾鱼重为60~500g。该发明能有效去除天然水体中的藻类。
[0003]但是通过鱼类生物控藻技术在学界存在较大争议，一方面，鱼类的过度放养可能会破坏水体的生态平衡，对水体的生态系统造成破坏；另一方面，鱼类并不能控制各个水层的蓝藻和降低水体中的N、P含量。
【发明内容】
[0004]1、要解决的技术问题
针对现有技术中利用 生物来处理铜绿微囊藻存在争议的问题，本发明提供了细鳞鲴、三角帆蛘、铜锈环棱螺、菖蒲协同控制铜绿微囊藻及水质净化方法，它将传统的非经典生物操纵技术的主体鱼更换成一种“环保鱼”一细鳞鲴，并且引入两种湖泊中的底栖动物一三角帆蛘和环棱螺以及一种挺水植物一菖蒲，这四者之间通过配合达到高效净化富营养化水体的作用，以期实现在水体不同深度全方位控制铜绿微囊藻的同时对水质净化。
[0005]2、技术方案
为了解决以上问题，本发明所采用的技术方案如下:
细鳞鲴、三角帆蛘、铜锈环棱螺、菖蒲协同控制铜绿微囊藻及水质净化方法，其步骤
为:
步骤一:选择特定的富营养化水域，水中氮、磷、COD和BOD5的指标满足如下要求:0.7mg/L < TN < 1.3mg/L、0.05 mg/L < TP < 0.09 mg/L、8 mg/L < COD < 12 mg/L、5 mg/L
<BOD5 < 8 mg/L,并且最大深度不超过3m,水流的流速为0~0.lm/s,水生藻类中铜绿微囊藻的质量比大于等于50%，水面上放置栽种有菖蒲的连片生态浮床；所述的连片生态浮床包括生态浮床本体和网袋；所述的生态浮床本体的四周有支撑桩，生态浮床本体由条状支撑杆交叉组成，条状支撑杆之间形成空格；所述的空格中还包括竹篓，竹篓的四边固定在空格四周的条状支撑杆上；所述的菖蒲用海绵包裹根系，栽种在竹篓内；所述的网袋通过腈纶绳系在条状支撑杆上；所述的网袋离水面的距离为30~50cm ；
步骤二:将三角帆蛘装入连片生态浮床的网袋中，网袋的直径为20cm，三角帆蛘的大小为120g/个，三角帆蛘投放密度为2~4kg/m3 ；
步骤三:分别向水体中按200~400g/m3、I~3kg/m3的密度投放细鳞鲴和铜锈环棱螺，其中细鳞鲴单尾重量为5~6g，铜锈环棱螺单个重量为2.5~3.5g。
[0006]优选地，所述的菖蒲的单株重量为600g，种植密度为9株/m2。
[0007]优选地，所述的细鳞斜颌鲴、三角帆蛘、铜锈环棱螺的投放量分别为0.3kg/m3、3kg/m3和2.5 kg/m3。即三者的配比为3:30:25，这个比例能在发挥最优控藻效果的同时还有利于生态平衡。
[0008]3、有益效果
和现有技术相比，本发明的有益效果是:
(1)本发明通过控制网袋离水面的距离，即调节三角帆蛘的吊养高度，来发挥三角帆蛘对含铜绿微囊藻的上层水体的过滤作用、细鳞斜颌鲴对中、下层铜绿微囊藻的滤食作用及铜锈环棱螺对底层铜绿微囊藻休眠体以及有机碎屑的刮食作用，各种生物协同作用可以实现对水体上、中、下层铜绿微囊藻及底层铜绿微囊藻休眠体的有效控制；
(2)本发明将传统的非经典生物操纵技术的主体鱼更换成一种“环保鱼”一细鳞鲴，并且引入两种湖泊中常见的底栖动物一三角帆蛘和铜锈环棱螺，增加了水体的生物多样性，有利于水体生态系统的平衡；
(3)本发明中细鳞鲴、三角帆蛘的排泄物能够被环棱螺所刮食，有效地抑制了排泄物对水体营养盐的增加作用，一定程度上减少了铜绿微囊藻生长所需的营养源；
(4)本发明中通过网袋吊养三角帆蛘有利于日常维护管理，且易捕捞收获，同时捕捞细鳞斜颌鲴和铜锈环棱螺，具有一定的经济价值；
(5)本发明选择的菖蒲能较好地利用水体中的营养盐，对水质具有较好的净化作用，同时定期收割可喂养动物或者作为造纸等的原材料，避免二次污染；
(6)本发明选择特定的动植物来处理特定的水体，在条件都满足时，不会破坏水体的生态平衡，另一方面，还能降低各个水层的铜绿微囊藻和降低水体N、P等的含量；
(7)本发明操作简单，各物质的含量设计合理，易于操作，便于推广。
【专利附图】
【附图说明】
[0009]图1为本发明所用的连片生态浮床结构示意图；
图2为本发明系统分布示意图。
[0010]图中:1、支撑桩；2、菖蒲；3腈纶绳；4、网袋；5、三角帆蛘；6、细鳞鲴；7、铜锈环棱螺；8、池底。
[0011]【具体实施方式】:
下面结合附图对本发明的【具体实施方式】做详细说明。
[0012]实施例1
如图1、图2所示，细鳞鲴、三角帆蛘、铜锈环棱螺、菖蒲协同控制铜绿微囊藻及水质净化方法，其步骤为:
步骤一:选择富营养化的某水域，水中氮、磷、COD和BOD5的指标如下:0.7 mg/L < TN
<0.9mg/L、0.05 mg/L < TP < 0.06mg/L、8 mg/L < COD < 9 mg/L、7mg/L < BOD5 < 8 mg/L,并且最大深度不超过3m，水流的流速为0~0.lm/s，水生藻类中铜绿微囊藻的质量比等于75%，水面上放置栽种有菖蒲2的连片生态浮床；连片生态浮床包括生态浮床本体和网袋；生态浮床本体的四周有支撑桩I，生态浮床本体`由条状支撑杆交叉组成，条状支撑杆之间形成空格；空格中还包括竹篓，竹篓的四边固定在空格四周的条状支撑杆上；菖蒲2用海绵包裹根系，栽种在竹篓内；网袋4通过腈纶绳系在条状支撑杆上；菖蒲的单株重量为600g，种植密度为9株/m2 ;网袋离水面的距离为40cm ；
步骤二:将三角帆蛘5装入连片生态浮床的网袋4中，网袋4的直径为20cm，三角帆蛘5的大小为120g/个，三角帆蛘5投放密度为3kg/m3 ；
步骤三:分别向水体中按300g/m3、2.5kg/m3的密度投放细鳞鲴6和铜锈环棱螺7，会有道池底8处活动。其中细鳞鲴单尾重量为5~6g,铜锈环棱螺单个重量为2.5~3.5g。
[0013]本实施例利用三角帆蛘对含铜绿微囊藻的上层水体的过滤作用、细鳞斜颌鲴对中、下层铜绿微囊藻的滤食作用及铜锈环棱螺对底层铜绿微囊藻休眠体以及有机碎屑的刮食作用、菖蒲对铜绿微囊藻的营养吸附作用来控制水体上、中、下及底层中的铜绿微囊藻，而菖蒲的根系对营养元素的吸收作用对水质起到净化作用，从而起到联合控制铜绿微囊藻及水质净化作用。该方法对铜绿微囊藻的去除率为70%，叶绿素a去除率为80%，N、P的去除率为70%。
[0014]实施例2
同实施例1，所不同的是选择某富营养化的水域，水中氮、磷、COD和BOD5的指标如下:
1.2 mg/L < TN < 1.3mg/L、0.06 mg/L < TP < 0.07 mg/L、9mg/L < COD < 10 mg/L、5 mg/L < BOD5 < 6 mg/L,并且最大深度为2.5m,水流的流速为0.05m/s,水生藻类中铜绿微囊藻的质量比等于50% ;网袋离水面的距离为30cm ;三角帆蛘投放密度为2kg/m3 ;细鳞鲴和铜锈环棱螺的投放密度分别为200g/m3、lkg/m3。叶绿素a去除率为40%，N、P的去除率为40%。
[0015]实施例3
同实施例1，所不同的是选择特定的富营养化水域，水中氮、磷、COD和BOD5的指标满足如下要求:0.9mg/L < TN < 1.1mg/L、0.08 mg/L < TP < 0.09 mg/L、11 mg/L < COD < 12mg/L、6mg/L < BOD5 < 7mg/L,水生藻类中铜绿微囊藻的质量比等于63% ;网袋离水面的距离为50cm ;本实施例中网袋离水面的距离变为可调节的结构，这样在养殖过程中由工人在30~50cm范围内不断的调节高度，效果会更好。三角帆蛘投放密度为4kg/m3 ;细鳞鲴和铜锈环棱螺的投放密度分别为300g/m3、3kg/m3。对藻类的去除率为50%，叶绿素a去除率为60%，N、P的去除率为55%。
[0016] 实施例4
同实施例1，所不同的是选择特定的富营养化水域，水中氮、磷、COD和BOD5的指标满足如下要求:0.7 mg/L < TN < 1.0mg/L、0.06 mg/L < TP < 0.09 mg/L、9mg/L < COD < 11mg/L、6 mg/L < BOD5 < 8 mg/L,并且最大深度为2.9m,水生藻类中铜绿微囊藻的质量比等于55% ;网袋离水面的距离为45cm ;三角帆蛘投放密度为3kg/m3 ;细鳞鲴和铜锈环棱螺的投放密度分别为400g/m3、2.5kg/m3。对藻类的去除率为70%，叶绿素a去除率为73%，N、P的去除率为63%。
【权利要求】
1.一种细鳞鲴、三角帆蛘、铜锈环棱螺、菖蒲协同控制铜绿微囊藻及水质净化方法，其步骤为: 步骤一:选择特定的富营养化水域，水中氮、磷、COD和BOD5的指标满足如下要求:0.7mg/L < TN < 1.3mg/L、0.05 mg/L < TP < 0.09 mg/L、8 mg/L < COD < 12 mg/L、5 mg/L<BOD5 < 8 mg/L,并且最大深度不超过3m,水流的流速为0~0.lm/s,水生藻类中铜绿微囊藻的质量比大于等于50%，水面上放置栽种有菖蒲的连片生态浮床；所述的连片生态浮床包括生态浮床本体和网袋；所述的生态浮床本体的四周有支撑桩，生态浮床本体由条状支撑杆交叉组成，条状支撑杆之间形成空格；所述的空格中还包括竹篓，竹篓的四边固定在空格四周的条状支撑杆上；所述的菖蒲用海绵包裹根系，栽种在竹篓内；所述的网袋通过腈纶绳系在条状支撑杆上；所述的网袋离水面的距离为30~50cm ； 步骤二:将三角帆蛘装入连片生态浮床的网袋中，网袋的直径为20cm，三角帆蛘的大小为120g/个，三角帆蛘投放密度为2~4kg/m3 ； 步骤三:分别向水体中按200~400g/m3、I~3kg/m3的密度投放细鳞鲴和铜锈环棱螺，其中细鳞鲴单尾重量为5~6g，铜锈环棱螺单个重量为2.5~3.5g。
2.根据权利要求1所述的细鳞鲴、三角帆蛘、铜锈环棱螺、菖蒲协同控制铜绿微囊藻及水质净化方法，其特征在于:所述的菖蒲的单株重量为600g，种植密度为9株/m2。
3.根据权利要求1或2所述的细鳞鲴、三角帆蛘、铜锈环棱螺、菖蒲协同控制铜绿微囊藻及水质净化方法，其特征在于:所述的细鳞斜颌鲴、三角帆蛘、铜锈环棱螺的投放量分别为 0.3kg/m3、3kg/m 3 和 2.5 kg/m3。
【文档编号】C02F3/32GK103626299SQ201310658764
【公开日】2014年3月12日 申请日期:2013年12月10日 优先权日:2013年12月10日
【发明者】张毅敏, 高月香, 周创, 汪龙眠, 杨飞, 刘海青, 吴晗 申请人:环境保护部南京环境科学研究所