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水體生態底質改良是什麼?應該怎麼辦?

2022-10-14由 生態先鋒者 發表于 漁業

中和是水體自淨作用嗎

一、底質特性

底質不僅作為河流、湖泊、景觀水體、池塘各種物質的儲存庫,還是水體中植物、動物和微生物的棲息地以及營養素再迴圈中心。

物質不斷地從水中沉澱到水體底部,也可能透過離子交換、吸附和沉澱作用而進入底質的土壤固相,進入底質的物質可能被永久地儲存起來。

累積於底泥中的各類無機和有機汙染物透過與上覆水體間的物理、化學、生物交換作用,重新進入到上覆水體中,成為影響水體水質的二次汙染源,進而影響水體生態系統構建和恢復。

水體生態底質改良是什麼?應該怎麼辦?

二、底質惡化危害

水體中的垃圾腐爛、魚類糞便、肥料、死藻、廢水排入等有機顆粒物沉入水底,以及發酵分解後的死亡生物,與水底泥沙等物混合形成底泥。一定厚度的底泥能起到供肥、保肥及調節和緩衝水質突變的作用。

底泥中的有機腐敗物質及分解消耗溶解氧產生的二氧化碳、氨氮、亞硝酸鹽、硫化氫和多種有機酸等有害物質,是病原菌的良好培養基或各種寄生蟲蟲卵潛藏住所。

然而底泥過厚/底質惡化對水質以及水生動植物可以產生嚴重的危害,底質有機物質濃度過高,利於底部形成厭氧條件,導致微生物有毒代謝物的產生,氨氮、亞硝酸鹽等有害物質升高,進一步加劇了底泥變黑、變臭,水質惡化,寄生蟲、病菌大量繁殖。

因此底質、水質、病害密切相關,直接關係到水生植物的生長髮育及生態系統的穩定。

底泥主要透過4種方式影響上覆水體水質:

(1)底泥與間隙水中濃度差引起的汙染物向上覆水體的釋放過程,從而使上覆水體中主要汙染物濃度增加;

(2)底泥微生物降解有機物的過程中大量消耗上覆水體中的溶氧;

(3)底泥再懸浮過程中,吸附的汙染物向上覆水體的擴散、釋放,增加了上覆水體中的有機物濃度;

(4)底泥擾動,汙染物向上覆水體釋放。

三、生態構建中常見底質型別

1、“黑臭”底質

形成原因:底質未清理或清理不徹底、腐殖質過多或殘餌過剩,導致底質腐敗的有機質過多。微生物在汙染物中肆意繁殖,消耗大量氧氣,導致底質呈現缺氧狀態,大量厭氧微生物繁殖,有機質腐敗、分解產生氨氣,硫化氫、甲烷等惡臭氣體,底泥

中金屬

離子進一步和水體中存在的硫離子發生反應,生成FeS或MnS這些黑色物質。

2、“泥皮”底質

形成原因:大量老化死亡藻類和懸浮膠體沉積物沉澱於底部,在微生物作用後,會變成黑色浮皮漂浮在水面,並在水體表面形成大量泡沫等。

3、“倒藻”底質

形成原因:底質與水體之間營養元素的交換被阻隔,致使水體營養元素分佈不平衡,出現“倒藻”,水中溶氧急速下降,大量藻類死亡,水體氨氮、亞硝酸鹽過高,從而導致生態系統中水生動物中毒死亡。

4、“渾濁”底質

形成原因:有機質殘留過多,且得不到充分氧化分解,以膠體形式釋放並懸浮於上覆水體中,造成水質“渾濁”;生態系統中沒有科學合理控制水生動物魚齡、種群配比、種屬投放,導致水生動物數量過多或投放滾底種屬,水體攪動幅度大,引起水質“渾濁”;或因暴雨夾帶大量地表汙染物,引起水質“渾濁”。

“渾濁”水質,懸浮物會覆蓋在植物表面,遮蔽生態系統中水生植物及藻類光合作用,使水體自淨能力減弱,使致病微生物大量繁殖,造成病害。

水體生態底質改良是什麼?應該怎麼辦?

四、生態構建中常用底質改良方法

所謂“生態構建在於水,水質好壞在於底”,好的底質與水生態系統構建息息相關,直接關係到生態構建中水生植物生長繁殖及水生動物疾病預防。

據以往專案施工經驗知:清底、消毒效果好的水域,水生植物長勢好,魚病少,水質好,底質改良對生態系統構建具有重要意義。

底質改良不僅要解決水面泥皮漂浮,水體黑臭問題,還要解決水域常見的“四化”:有機化、還原化、酸化和毒化。

1、生態清淤

生態清淤工程分為幹清淤和溼清淤。為了保證生態系統可持續發展,一般採用幹清淤,此法需先排幹水體,然後用水力挖塘機組清理淤泥,工程成本較低、適應性強、清淤較為徹底。

生態系統構建以後,需考慮底質負荷和水質自淨能力,以使水生態系統保持健康完整狀態,此時要嚴格控制入湖/河汙染物納入總量,減少人為汙染排放,還可定期潑灑利於生態構建的底改微生物進行底泥改良,促進有機物質分解,消滅病原體和其他有害生物。

2、生石灰改良

生石灰與水反應變成熟石灰(氫氧化鈣),同時放出大量熱量,生石灰的強鹼性可提高水體pH值,中和淤泥中的各種有機酸,改變酸性環境,使動物體蛋白質變性,促使野雜魚類、敵害生物、蟲卵及微生物等死亡,從而達到底質消毒的目的。

另外,在鹼性條件下,氫氧化鈣可以與底泥中的一些重金屬離子相結合生成不溶性沉澱,減輕底泥毒性。還能增加鈣肥,提高生態構建中水生植物對鈣、磷的利用率,有利於浮游生物繁殖。生石灰在消毒、改良底質的同時可保持水體良好的生態環境。

水體生態底質改良是什麼?應該怎麼辦?

3、微生物菌劑改良

常見的光合細菌以及複合益生菌等微生物製劑能對池塘底質進行改良。

光合細菌可以在光線微弱、有機物、硫化氫等豐富的池底生長繁衍,它是水體中物質迴圈和食物鏈的重要環節。

光合細菌在池底汙染嚴重、水質不良的封閉式養殖塘,可發揮出較明顯的作用,能迅速消除水體中的氨氮、硫化氫、有機酸等有害物質,改善水體質量,平衡酸鹼度,促進水生生物生長、改善色澤。

複合型微生物底質改良劑,利用各菌種的協同作用,將汙染有機物、動植物屍體等影響底質變壞的隱患及時分解消除,改善底質和水質,抑制病原微生物及其病害的蔓延擴散。

4、水生動物改良

據報道,在底泥汙染嚴重的湖區移植沙蠶、紅線蟲等底棲生物,並培育成優勢種群,可大量攝食底泥汙染物中的有機碎屑以及其它生物屍體,減緩底泥有機物的積累。

沙蠶營穴居生活,其剛毛的不斷

划動

可形成一個個小的水流迴圈,增加底質中的溶解氧。因此,定性定量投放底棲生物也能在一定程度上改善底泥性狀。

五、總結反思

綜上而言,“

成也底質、敗也底質

”,底質的緩衝能力、自淨能力、生產效能、抗逆效能,是水生態構建和恢復的關鍵。因此,要想達到水生植物長勢好,水質好,魚病少的效果,在底質改良方式方法上要選擇無二次汙染、可快速降解底泥汙染物的產品。

常用的方法為底泥清雜-消毒暴曬-微生物菌劑改良,使其符合水生態系統構建的基本要求。利用微生物菌劑對底泥消毒、活化等,改善底質pH值、增加土壤中水生動植物生長髮育所需要的營養元素和微量元素,降低有害物質含量,以適宜沉水植物生長和恢復。

水體生態底質改良是什麼?應該怎麼辦?

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