水体富营养化治理的生物修复方法研究

涂李欣

陕西地建土地勘测规划设计院有限责任公司  陕西省西安市 710000

摘要：

水体富营养化是当前水环境面临的重要问题之一。本文旨在研究水体富营养化治理的生物修复方法，以提供有效的解决方案。通过分析和比较不同的生物修复方法，探讨其优势与局限性。研究结果表明，生物修复方法在水体富营养化治理中具有潜在的应用前景，并为生态环境的保护与恢复提供了新思路。

关键词：水体富营养化，生物修复，治理方法，生态环境，水质改善

引言：

随着人类活动的不断增加，农业、工业和城市化进程导致水体富营养化问题日益严重。水体富营养化不仅影响水质，导致藻类暴发和水体富营养化现象，还威胁着水生态系统的平衡和生物多样性。因此，寻找有效的治理方法，改善水体富营养化状况，成为当前亟待解决的环境问题。

一、水体富营养化的成因及影响

水体富营养化是指水体中氮、磷等营养物质过度富集，导致藻类暴发和水质恶化的现象。其主要成因包括农业、工业、城市污水排放和大气沉降等。农业中过量的化肥和农药使用，工业废水和污水的排放，都会导致富营养化问题的加剧。水体富营养化对生态环境造成严重影响。一方面，过度富营养会刺激藻类大量繁殖，形成赤潮现象，影响水质和景观，甚至危害水生动植物的生存。另一方面，藻类死亡后会消耗水体中氧气，导致水体缺氧，造成鱼类大量死亡，破坏水生态系统的平衡。此外，水体富营养化还会对水资源的可持续利用产生负面影响。富营养化导致水体富含藻类和有机物，使得水质变差，影响居民的生活用水和工业用水。同时，富营养化还会增加水处理的难度和成本，加大水资源管理的压力。因此，解决水体富营养化问题对于保护生态环境、提高水质和水资源的利用效率至关重要。需要采取有效的措施，控制污染源的排放，加强水体监测和管理，推动水体富营养化治理和生态恢复，实现水体环境的持续改善。

二、生物修复方法在水体富营养化治理中的应用

1.植物修复技术

·水生植物修复

水生植物如箭莎、藻类、水葱等具有吸收和积累氮、磷等营养物质的特性。将这些水生植物引入水体中，利用其生长代谢作用，吸收水中的营养物质，有效降低水体中的氮磷含量，减缓富营养化过程。

·浮萍修复技术

浮萍是一种常见的水生植物，具有较强的吸收能力。通过种植浮萍并定期收割，可将水体中的氮、磷等富营养化物质吸收，并阻断藻类大规模繁殖，有效改善水体水质。

·水生植物与浮萍联合修复

水生植物和浮萍联合修复能够充分发挥两者的优势。水生植物根部可吸附水体底泥中的营养物质，而浮萍则能在水面有效吸收水中的氮、磷。联合使用这两种植物，可以实现全面修复水体富营养化问题。

2.微生物修复技术

·降解富营养化物质

某些微生物具有降解富营养化物质的能力，如硝化细菌和反硝化细菌可以将水体中的氨氮转化为硝酸盐，从而减少氨氮的含量。通过引入这些特定微生物，可以有效降低水体中氨氮、硝酸盐等富营养化物质的浓度。

·抑制藻类生长

某些微生物可以产生生物膜或生物胞体，能有效抑制藻类的生长和繁殖。通过培育这些微生物并投入水体，可以减缓藻类的暴发，控制水体富营养化问题。

·水生态修复

通过建立适宜的生态系统，培养和保护多种有益微生物，实现生态系统的自我净化功能。建立稳定的水生态系统，使水体中的富营养化物质得到有效消耗和循环，从而达到水体生态环境的修复。

3.生物多样性保护与富营养化治理

·生态修复与物种保护

生态修复需要重视对水生植物和动物等生态要素的保护。通过合理的生态修复措施，恢复和维持水体生态系统的多样性，保护珍稀濒危物种，促进生物多样性的保育。

· 生态链构建与平衡

在富营养化治理中，需要综合考虑水体生态系统内各种生物的相互关系和作用。构建稳定的生态链条，使生态系统内的各个环节保持平衡，促进富营养化物质的自然消减和循环，实现生态系统的良性发展。

通过以上生物修复方法，可以在一定程度上改善水体富营养化问题，促进水体的恢复和保护。然而，不同水体的情况各异，治理效果可能因环境条件和水体特点而异。因此，在实际应用过程中，需要在实际应用过程中，需要综合考虑水体富营养化的具体原因和治理目标，选择合适的生物修复方法，并结合其他治理措施共同实施，以取得更好的治理效果。同时，还需要加强监测和评估工作，及时调整治理方案，确保治理效果的持续和稳定。总体而言，生物修复方法作为水体富营养化治理的一种重要手段，具有环保、经济、可持续等优势，对于改善水体质量、保护生态环境具有重要意义。在未来的研究和实践中，应进一步深入探索生物修复方法的机理和应用技术，提高其治理效率，为水体富营养化治理提供更科学、有效的方案。同时，加强公众对水体保护和环境治理的意识，推动全社会共同参与，共同保护水体资源，实现水体富营养化治理的长远目标。

三、生物修复方法的优势与局限性

1. 优势：

·环保友好，不产生二次污染

生物修复方法利用自然生物体的生长代谢作用来净化水体，不像传统的物理化学方法那样产生二次污染物，对环境没有额外的负担，能够有效保护水体生态环境。

·经济成本较低，适用范围广

相比其他富营养化治理方法，生物修复方法的投入成本相对较低。同时，生物修复方法适用于不同类型的水体，无论是湖泊、河流还是水库，都可以采用相应的生物修复技术。

·建立生态平衡，可持续发展

生物修复方法注重建立水体生态平衡，通过引入合适的水生植物、微生物等，形成稳定的生态系统，实现水体自我净化功能。这种生态平衡具有自我调节能力，使得水体富营养化治理能够持续发展，长期维护水体质量。

2.局限性：

·影响因素复杂，效果难以预测

水体富营养化治理受到众多因素的影响，包括水体的地理环境、气候条件、污染源等，使得生物修复方法的治理效果难以预测。在实际应用中，需要对每个具体的水体进行充分调查和评估，以确定最适合的生物修复策略。

·技术手段有限，需要进一步研究

尽管生物修复方法在水体富营养化治理中显示出潜力，但目前还存在着一些技术上的限制。例如，对于复杂的水体环境，可能还缺乏适用的生物修复技术。因此，需要加大对生物修复方法的研究和开发，不断提高其治理效率和适用范围。

·长期效果有待验证

生物修复方法在短期内可能能够显著改善水体质量，但其长期效果还需进行进一步验证。生物修复方法对水体富营养化问题的治理是一个相对缓慢的过程，需要长期的监测和评估，以确保治理效果的稳定和持久。

综上所述，生物修复方法作为水体富营养化治理的一种有效手段，具有环保友好、经济成本低和可持续发展等优势。然而，其受影响因素复杂、技术手段有限以及长期效果的验证等局限性也需要引起重视。在未来的研究和实践中，需要进一步加强对生物修复方法的探索和创新，优化治理策略，为水体富营养化治理提供更有效的解决方案。

结论：

水体富营养化治理是一项复杂而紧迫的任务。本文研究表明，生物修复方法在水体富营养化治理中具有潜在的应用前景。植物修复技术、微生物修复技术以及生物多样性保护与富营养化治理相结合，将为水体富营养化的治理提供新的解决方案。然而，由于影响因素复杂，技术限制等原因，生物修复方法的长期效果还需进一步验证和研究。因此，未来在水体富营养化治理中，应继续加强科研合作，推动生物修复技术的创新和应用，以实现水体生态环境的持续改善和保护。

参考文献：

1. 程浪. 微生物复合修复剂-沉水植物生态修复技术在湖泊治理中的应用研究[J]. 安徽农业科学,2021,49(20):72-75. DOI:10.3969/j.issn.0517-6611.2021.20.020.
2.  杨洁,刘芳,袁宗胜. 生物炭制备及其在污染环境修复中的应用[J]. 亚热带农业研究,2023,19(1):64-70. DOI:10.13321/j.cnki.subtrop.agric.res.2023.01.011.