基于底栖食物链原理的富营养水体营养盐去除技术研究

Eutrophication in natural waters is one of the main environmental problems in China, and nutrient input control and the removal is the key to restore impaired water bodies. At present, there is a lack of effective techniques fo the removal of nutrient s from eutrophic waters. Built on research results from our previous studies on the role of periphyton on nutrient cycling and retention , combined with ecology principle for grazing snails and periphyton nutrient relations, ,this proposal suggests a project using the research methods of experimental ecology, which will compare periphyton growth , nutrient enrichment and periphyton biomass removal rate by snails. So that suitable artificial attachment material and structure as well as the grazing animal species will be determined, The impact of aquatic environment condition, substrate attachment and snails from the way on periphyton growth and nutrient enrichment efficiency will be evaluated, This study will help optimize periphyton - grazing snails composite system, in order to achieve the sustainable and efficient removal of nutrientsfrom the eutrophic waters. The results of this study can enrich the knowledge of research on damaged aquatic ecosystems and provide technical support for ecological restoration of eutrophic lakes.

富营养化是我国面临的主要水环境问题之一，营养盐输入的控制与水体营养盐的去除是富营养水体修复的关键。目前，有关富营养水体中营养盐的原位去除仍缺乏有效的机理研究。本项目以附着生物对水体营养盐循环及滞留能力的影响等方面已取得的研究成果为基础，结合牧食螺类与附着生物的营养关系等生态学原理，采用实验生态学的研究方法，通过比较附着生物的生长与营养盐富集的速率以及螺类对附着生物生物量的去除效果，筛选出适宜的人工附着基材料与结构以及牧食动物种类，并分析水环境条件、附着基布设及螺类移出方式等对附着生物生长与营养盐富集效率的影响，构建并优化附着生物－牧食螺类复合系统，从而达到持续高效去除富营养水体中营养盐的目的。本研究结果不仅可丰富受损水生态系统生态修复的研究内容，而且可为富营养水体的生态修复提供技术支撑。

目前，有关富营养水体中营养盐原位去除的机理仍缺乏有效的研究。附着生物是水生态系统中重要组成部分，在水生态系统中扮演着重要的角色。附着基具有着特殊的表面结构，能够促进附着生物群落的建立，因此被广泛应用于富营养水体水质改善工程中。项目通过比较不同材料和密度附着基附着生物的增长速率与营养盐富集速率，筛选出适宜的人工附着基材料与结构以及附着基密度。同时探讨螺类牧食附着生物与机械移除附着生物对附着生物生长与营养盐富集效率的影响，构建并优化“附着生物-牧食螺类”复合系统，从而达到持续高效改善富营养水体水质的目的。为了更好原位去除高富营养水体中的营养盐，在完成项目任务的基础上，还拓展了以下研究内容：一是绿狐尾藻具有较强的吸收水体营养物质的能力，研究其与人工附着基联用的方式来高效改善富营养水体。二是前期实验发现过量螺类可能影响水质改善效果，而利用底栖食性鱼类控制过量螺类是富营养移出的生态途径，但底栖食性鱼类造成的沉积物再悬浮对水质具有不利影响，对此进行了拓展研究。三是本项目是针对富营养化程度高的水体，利用螺类牧食链原理来进行控制，但螺在这种高营养盐水体中本身也会受到负面抑制作用，就此进行了野外调查分析。