專利名稱：原位修復富營養(yǎng)化池塘養(yǎng)殖水的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種治理富營養(yǎng)化池塘養(yǎng)殖水的方法。
背景技術(shù)：
池塘養(yǎng)殖由于人工飼料過量添加等原因造成水體中氮磷等主要營養(yǎng)物質(zhì)過剩，從 而產(chǎn)生水體富營養(yǎng)化現(xiàn)象已成為目前淡水養(yǎng)殖模式中一個突出的環(huán)境矛盾，直接關(guān)系到池 塘養(yǎng)殖經(jīng)濟效益和附近水域水質(zhì)。池塘養(yǎng)殖水體富營養(yǎng)化破壞了水體原有生態(tài)系統(tǒng)的平 衡，導致水體生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)遭到破壞，功能日益退化，藻類瘋長，造成魚類大量死亡，水體發(fā) 黑發(fā)臭，水體的透明度大大降低，影響水體的景觀和水質(zhì)。同時由于水質(zhì)惡化造成的魚類營 養(yǎng)品質(zhì)下降以及富營養(yǎng)化過程中產(chǎn)生的一些有毒物質(zhì)對魚類和人體健康都有危害作用，影 響了經(jīng)濟和社會的正常發(fā)展。因此，如何有效控制池塘養(yǎng)殖水富營養(yǎng)化、恢復水體水質(zhì)和提 高魚類產(chǎn)量及其營養(yǎng)品質(zhì)，已成為如今淡水養(yǎng)殖生態(tài)研究的重要方向。水生植物在池塘養(yǎng)殖水環(huán)境中不僅可為魚類提供棲息場所，而且對養(yǎng)殖污染負荷 起到緩沖的效果，最終為池塘養(yǎng)殖生態(tài)系統(tǒng)起到平衡支撐作用。植物系統(tǒng)主要通過植物吸 收和吸附、附著于根系表面的微生物硝化和反硝化、底泥或基質(zhì)對營養(yǎng)鹽的吸附等作用來 去除水體中過剩的營養(yǎng)鹽，水生植物根系還能同時為微生物生長提供合適的營養(yǎng)環(huán)境并吸 附水體中大量的懸浮物質(zhì)從而達到提高水體透明度的目的。通過在養(yǎng)殖池塘或養(yǎng)殖系統(tǒng)中 逐步恢復水生植物尤其沉水植物以修復養(yǎng)殖環(huán)境中的水體富營養(yǎng)化，是一種簡單、高效、價 廉且較易維持的方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種原位修復富營養(yǎng)化池塘養(yǎng)殖水的方法，使用 該方法能實現(xiàn)對富營養(yǎng)化池塘養(yǎng)殖水的生物原位修復。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種原位修復富營養(yǎng)化池塘養(yǎng)殖水的方法， 包括以下步驟1)、植物預培養(yǎng)每3 4根的金魚藻理順成1蓬，放入霍格蘭氏營養(yǎng)液中馴化培 養(yǎng)8 10天，得預培養(yǎng)后金魚藻；2)、植物移栽將上述預培養(yǎng)后金魚藻栽插入被治理水域的底泥中，每立方米被治 理水域設置2 IOkg的預培養(yǎng)后金魚藻；3)、在被治理水域中投放生物激活劑，每立方米被治理水域投放4 6g生物激活 劑；4)、控制金魚藻的覆蓋率不超過60% 80%。當超過該覆蓋率時，對金魚藻作收 割等去除處理。作為本發(fā)明的原位修復富營養(yǎng)化池塘養(yǎng)殖水的方法的改進當被治理水域中的 NH/-N濃度彡0. 6mg/L時，在所述步驟1)和步驟2)之間設置降低氨毒的預處理向被治理 水域投放微生物數(shù)量級為2. 5 4. 5LogMPN/mL的硝化細菌。
作為本發(fā)明的原位修復富營養(yǎng)化池塘養(yǎng)殖水的方法的進一步改進當被治理水 域為高度富營養(yǎng)化池塘養(yǎng)殖水時，每立方米被治理水域種植6 IOkg的預培養(yǎng)后金魚藻； 當被治理水域為中度富營養(yǎng)化池塘養(yǎng)殖水時，每立方米被治理水域種植4 6kg的預培養(yǎng) 后金魚藻；當被治理水域為輕度富營養(yǎng)化池塘養(yǎng)殖水時，每立方米被治理水域種植鮮重為 2 4kg的預培養(yǎng)后金魚藻。在本發(fā)明中，每立方米被治理水域?qū)氖浅靥林兴捏w積，不包括池塘中底泥 的體積。在本發(fā)明的原位修復富營養(yǎng)化池塘養(yǎng)殖水的方法中，發(fā)明人根據(jù)對若干種水生植 物去除氮磷效果篩選的試驗結(jié)果分析，金魚藻在富營養(yǎng)化池塘養(yǎng)殖水中去除氮磷效果較 好。金魚藻(Ceratophyllum demersum)屬多年生沉水草本；莖長40-150厘米，平滑，具分 枝。葉4-12輪生，1-2次二叉狀分歧，裂片絲狀，或絲狀條形，長1. 5-2厘米，寬0. 1-0. 5毫 米，先端帶白色軟骨質(zhì)，邊緣僅一側(cè)有數(shù)細齒。花直徑約2毫米；苞片9-12，條形，長1. 5-2 毫米，淺綠色，透明，先端有3齒及帶紫色毛；雄蕊10-16，微密集；子房卵形，花柱鉆狀。堅 果寬橢圓形，長4-5毫米，寬約2毫米，黑色，平滑，邊緣無翅，有3刺，頂生刺(宿存花柱) 長8-10毫米，先端具鉤，基部2刺向下斜伸，長4-7毫米，先端漸細成刺狀?；ㄆ?-7月，果 期8-10月。在本發(fā)明中，高度、中度、輕度這三種不同程度的富營養(yǎng)化污染水體，是根據(jù)王明 翠等的《湖泊富營養(yǎng)化評價方法及分級標準》(《中國環(huán)境監(jiān)測;^〉2002年第5期)來定義的。本發(fā)明的設計理念是通過在富營養(yǎng)化池塘養(yǎng)殖水中種植沉水植物-金魚藻，通過 金魚藻茂密的莖葉大量吸收富營養(yǎng)化養(yǎng)殖廢水中過剩的氮磷營養(yǎng)鹽，并儲存于植物體內(nèi)， 視金魚藻的生長覆蓋量及時收割植物，從而可以從水體中帶走大量氮磷等營養(yǎng)鹽，凈化水 質(zhì)，同時金魚藻既可分泌抑藻物質(zhì)，抑制藻類繁殖，收割的金魚藻可進行集中資源化處理， 例如制成魚飼料、藥品原料等，還可回收植物殘株中可利用的元素，實現(xiàn)富營養(yǎng)化池塘養(yǎng)殖 水的生物原位修復。具體為金魚藻易移栽、繁殖快、生長旺盛，是一種富營養(yǎng)化水污染原位 修復和控制技術(shù)的優(yōu)選植物材料，作為沉水植物它不僅可以直接從水體中吸收去除大量氮 磷營養(yǎng)物，還能從底泥中獲取大量的氮磷營養(yǎng)，對污水進行全面的原位處理，不另外占用土 地，它的管理和收獲操作都很簡單，使用成本比其他需要浮體承載的植物如水芹、香根草和 美人蕉等都要低很多，且金魚藻嫩綠多汁，還可作為魚類的一種天然飼料，減少人工飼料的 使用量，不僅可以降低飼料成本還能避免水體污染。與其他水生植物相比有無可比擬的優(yōu) 勢。在本發(fā)明中，在被治理水域中配合投放生物激活劑，生物激活劑主要由生物氧化 劑和營養(yǎng)復合劑組成，其作用機制是有效提供自然水體中好氧微生物族群消化分解有機物 所必需的養(yǎng)分、酶及生物激活劑，這些制劑能夠迅速地刺激水體和底泥中的土著微生物，使 其產(chǎn)生大量氧氣并加速分解污染物，當生物激活劑與水生植物尤其是沉水植物例如金魚藻 等進行聯(lián)合原位修復污染水體時可在短時間內(nèi)達到更好的水質(zhì)改善效果。研究表明由于 這項技術(shù)對水體具有較好的處理效果，與其它整治方法相比，不需要大量投資購置裝置和 設備，制劑的投加量小，因而相應的處理成本較低，且所加制劑不含外來微生物，無任何附 加危險。綜上所述，本發(fā)明能使金魚藻和生物激活劑發(fā)揮協(xié)同作用，從而實現(xiàn)更佳的治理效果。生物激活劑可通過市購的方式獲得，例如可購自上海巨科國際貿(mào)易有限公司。與傳統(tǒng)的富營養(yǎng)化湖泊、池塘等的修復治理方法相比，本發(fā)明的原位修復富營養(yǎng) 化池塘養(yǎng)殖水的方法，在“環(huán)境-植物-動物-人類”之間建立良好的循環(huán)體系；具備無二 次污染、投資少、維護成本低、工程量適當、管理技術(shù)要求低等優(yōu)點；適合規(guī)模化推廣使用。
具體實施例方式實施例1、原位修復富營養(yǎng)化池塘養(yǎng)殖水的方法，依次進行以下步驟1)、植物預培養(yǎng)將采自野外的金魚藻洗凈并理順，每3 4根金魚藻理順成1蓬， 每蓬嫩頭不少于10個，在室溫OO 25°C )下，采用國際水培標準的霍格蘭氏營養(yǎng)液馴化 培養(yǎng)8 10天，得預培養(yǎng)后金魚藻，該預培養(yǎng)后金魚藻可用于下述步驟的移栽。 2)、檢測被治理水域中的NH4+-N濃度，當被治理水域中的NH4+-N濃度彡0. 6mg/ L時，需要設置降低氨毒的預處理，具體為向被治理水域投放微生物數(shù)量級為2. 5 4. 5LogMPN/mL的硝化細菌。硝化細菌例如可購自美國碧沃豐公司。3)、植物移栽準備手指粗細的棍子，棍子長短視水的深淺而定，以齊水面為宜，在 距離棍子底端10厘米處用橡皮筋繃上1蓬預培養(yǎng)后金魚藻，將棍子插入水中直至到達底泥 處，棍子入泥10厘米后慢慢收起棍子，輕拿輕栽，此時預培養(yǎng)后金魚藻已被留于底泥當中， 開始著生繁衍。每立方米被治理水域設置2 IOkg的預培養(yǎng)后金魚藻。具體為當被治理水域為 高度富營養(yǎng)化池塘養(yǎng)殖水時，每立方被治理水域種植6 IOkg的預培養(yǎng)后金魚藻；當被治 理水域為中度富營養(yǎng)化池塘養(yǎng)殖水時，每立方被治理水域種植4 6kg的預培養(yǎng)后金魚藻； 被治理水域為輕度富營養(yǎng)化池塘養(yǎng)殖水時，每立方被治理水域種植2 4kg的預培養(yǎng)后金魚藻。4)、在被治理水域中投放生物激活劑，每立方米被治理水域投放4 6g生物激活 劑。5)、控制金魚藻相的覆蓋率為60% 80%，當超過該覆蓋率時，需及時割除多余 的金魚藻，轉(zhuǎn)移出的金魚藻可在其他地方進行集中資源化處理。為了證明本發(fā)明的原位修復富營養(yǎng)化池塘養(yǎng)殖水的方法的實際治理效果，發(fā)明人 進行了如下的實際應用實例。實例1 實驗原水取自浙江湖州一市郊養(yǎng)魚塘，以此配制輕度富營養(yǎng)的池塘養(yǎng)殖污水，底 泥取自同一魚塘塘底。處理開始前輕度富營養(yǎng)化池塘養(yǎng)殖污水中的總氮(TN)、氨氮(NH4+)、 硝態(tài)氮(NO3-)、亞硝態(tài)氮(NO2-)和總磷(TP)的濃度分別為1. 5mg/L、0. 40mg/L、0. 9mg/L、 0. 201mg/L、0. 49mg/L。底泥的厚度設定為20cm。以下實驗組和每個對照組均設定為在底面積為lm*lm的容器內(nèi)進行，容器內(nèi)污水 和底泥的總高為1. 2m ；均在20 25°C的室溫下進行實驗。按照本發(fā)明的原位修復富營養(yǎng)化池塘養(yǎng)殖水的方法進行污水處理稱為實驗組，具 體為步驟1)植物預培養(yǎng)的時間為9天，步驟2、中硝化細菌的用量為0，步驟幻中每立方 米被治理水域投放4g生物激活劑；步驟4)中每立方被治理水域種植3kg的預培養(yǎng)后金魚藻。不作任何處理的為空白對照組。對照組1 取消步驟3)生物激活劑的使用(即生物激活劑的用量為0)，步驟4)中 每立方被治理水域種植6kg的預培養(yǎng)后金魚藻。對照組2 步驟幻生物激活劑的用量改為每立方米被治理水域投放8g生物激活 劑；取消步驟4)中預培養(yǎng)后金魚藻的移栽。實驗進行20天后，實驗組、對照組1和對照組2的水質(zhì)相比空白對照組的水質(zhì)均 有一定程度的改善，具體如表1所示表1金魚藻對輕度富營養(yǎng)池塘養(yǎng)殖水中氮(TN、NH4\ N03_和N02_)和磷(TP)的去
除效果
權(quán)利要求
1.原位修復富營養(yǎng)化池塘養(yǎng)殖水的方法，其特征是包括以下步驟1 )、植物預培養(yǎng)每3 4根的金魚藻理順成1蓬，放入霍格蘭氏營養(yǎng)液中馴化培養(yǎng)8 10天，得預培養(yǎng)后金魚藻；2)、植物移栽將上述預培養(yǎng)后金魚藻栽插入被治理水域的底泥中，每立方米被治理水 域設置2 10kg的預培養(yǎng)后金魚藻；3)、在被治理水域中投放生物激活劑，每立方米被治理水域投放4飛g生物激活劑；4)、控制金魚藻的覆蓋率不超過60% 80%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的原位修復富營養(yǎng)化池塘養(yǎng)殖水的方法，其特征是當被治理 水域中的NH4+-N濃度> 0. 6 mg/L時，在所述步驟1)和步驟2)之間設置降低氨毒的預處 理向被治理水域投放微生物數(shù)量級為2. 5 4. 5LogMPN/mL的硝化細菌。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的原位修復富營養(yǎng)化池塘養(yǎng)殖水的方法，其特征是所述被治 理水域為高度富營養(yǎng)化池塘養(yǎng)殖水，每立方米被治理水域種植6 IOkg的預培養(yǎng)后金魚 藻。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的原位修復富營養(yǎng)化池塘養(yǎng)殖水的方法，其特征是所述被治 理水域為中度富營養(yǎng)化池塘養(yǎng)殖水，每立方米被治理水域種植4 6kg的預培養(yǎng)后金魚藻。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的原位修復富營養(yǎng)化池塘養(yǎng)殖水的方法，其特征是所述被治 理水域為輕度富營養(yǎng)化池塘養(yǎng)殖水，每立方米被治理水域種植鮮重為2 4kg的預培養(yǎng)后 金魚藻。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種原位修復富營養(yǎng)化池塘養(yǎng)殖水的方法，包括以下步驟1)植物預培養(yǎng)每3～4根的金魚藻理順成1蓬，放入霍格蘭氏營養(yǎng)液中馴化培養(yǎng)8～10天，得預培養(yǎng)后金魚藻；2)植物移栽將預培養(yǎng)后金魚藻栽插入被治理水域的底泥中，每立方米被治理水域設置2~10kg的預培養(yǎng)后金魚藻；3)在被治理水域中投放生物激活劑，每立方米被治理水域投放4~6g生物激活劑；4)控制金魚藻的覆蓋率不超過60%～80%。使用該方法能實現(xiàn)對富營養(yǎng)化池塘養(yǎng)殖水的生物原位修復。
文檔編號C02F3/32GK102101724SQ20101061600
公開日2011年6月22日 申請日期2010年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月31日
發(fā)明者葉金云, 吳湘 申請人:湖州師范學院