伊通河沉水植物-必要性.doc

在伊通河内构建水生态系统的必要性 现状情况 根据伊通河北北段典型断面水质的监测结果显示，COD、氨氮、TP等各项指标超出黑臭水体指标值，伊通河北北段水质呈现轻度黑臭，水质为劣V类。 伊通河北北段水体存在着溶解氧含量低，透明度低，生物多样性极差，水生态系统缺失，水体自净能力差。另外，上游及支游来水携带大量污染物伊通河北北段内。 构建沉水植物的必要性及作用 水体中的污染源分为外源性和内源性两方面，外源性污染主要是外界输入水体的，如：上游来水、地表径流、点源排放等。内源性污染主要是水体内物质产生的，如：底泥、藻类残体、水生植物残体、水生动物残体等。 1）吸收固定水中的氮、磷等营养物质，消除水体富营养化 沉水植物由于其生境的特殊性，地上地下部分都可以从环境中吸收营养。随着外界环境的变化，植物所吸收营养的量及各器官之间的分配比例有很大的可塑性。 沉水植物既可以通过根吸收底质中的氮、磷营养也可通过茎叶利用水中的营养物质，并且它们生活史较长，为1-2 a生或多年生，死亡后这些营养才会被逐渐释放出来，因此当水体中沉水植被发育良好时，就会有大量的营养物质被长时间地固定在其体内，这样就减缓了营养物质在水中的循环速度。 2）抑制藻类生长，控制水体水质 作为水体的初级生产者，沉水植物和藻类之间在营养物质、光照等方面存在竞争排斥，因此若水体具有发育良好的沉水植被就可强烈地抑制藻类的生长。 首先是沉水植物通过竞争生长资源，即大量固定水中的氮、磷营养，使藻类生长受到抑制。再就是一些沉水植物种类可分泌针对藻类的生化他感物质杀死藻类或抑制其生长。而且，沉水植被为大型浮游动物提供庞大的栖息表面积，从而抚育出高密度的浮游动物群落，大量捕食浮游藻类，也间接地控制藻类的群体数量。 根据日本知名水生态专家徐开钦教授等的研究发现，藻类在水体中可以转化为COD等污染物质，1mg/l的藻类相当于0.5mg/l的COD，因此即使控制输入水源的水质指标，如果不能有效的抑制藻类的生长，也无法有效的控制水体水质指标。 伊通河综合治理完成后，伊通河补水主要来自于污水处理厂尾水，污水处理厂尾水执行北京地标B标准，水质为类Ⅳ类水质，其中总氮≤15mg/l，总磷0.3mg/l。根据相关北方水体藻类限制阈值的研究表明，铜绿微囊藻生长可溶性磷的阈值为0.025mg/l，亚硝酸氮浓度阈值0.5mg/l，可见靠提高水质指标来遏制藻类的生长是不可行的。同时根据张毅敏等有关河流流速对藻类生长影响的研究表明，当河流流速大于0.5m/s时，对铜绿微囊藻生长有抑制作用，最佳生长流速0.3m/s，目前伊通河一间堡铁路桥至四化闸段流速0.01m/s-0.03m/s，因此河道流速对藻类的抑制作用很小。伊通河北北段治理，于一间堡铁路桥处修建溢流坝太高水位，坝前水位3.5米，且坝前水面开阔，河道总宽度达到600米，促使大量污染物质及藻类休眠体沉积于河道底部，成为潜在污染源。综上所述，伊通河北北段存在藻类爆发的潜在风险，且随着藻类在底泥中的富集，风险逐年增加。 草型河道的构建是用生态技术，控制藻类生长的有效方，草型生态系统可以有效的抑制藻类的滋生，防治藻类的大量滋生后对氮磷营养盐的积累，而且对水体中的氨氮和总氮均有较好的去除效果，在全国各地都有广泛的应用。而通过《2015年国家重大水专项-松花江水生态完整性评价与生态恢复关键技术研究》“保证群落具有自我稳定和调整能力，形成比较完整的水生生态系统”水生植物群落覆盖率达到80%以上。因此构建完整的草型生态河道系统是实现消灭劣5类的必要措施。 根据北京鸟巢龙形水系构建的经验，以污水处理厂尾水（北京地标B标）作为地表水系的补给水源，在不构建草型生态系统的前提下，无法长期保持水体水质，龙形水系在2009年夏天就曾经爆发过严重的藻类水华，引起水体黑臭。2009年后，对龙形水系进行了重新整改，构建草型生态系统，在不改变进水条件的前提下至今未再爆发类似事件。 3）凝集颗粒物，澄清水质 沉水植被密集的枝叶与水有着庞大的接触面积，能够吸附沉降水中的悬浮颗粒物质，一些种类还可以分泌助凝物质，促进水中小的颗粒絮凝沉降。除此之外，沉水植物好氧的根基环境也可以起到固持底泥，有利于保持小颗粒底质的稳定性，增加碎屑的沉积量。 消减底部沉积物 在消除河道底部沉积物对河道水质的影响方面，从各种高等水生植物的生理特点看，沉水植物应是最优选择。 提高水生生态系统的生物多样性 伊通河综合治理完成后，伊通河水质整体会有很大的提高，水质短期内能够维持在地表水Ⅴ类水水平，如果不构建完整的生态体系，在春季容易形成单一耐污品种（如菹草等）疯长，抢占生态位形成优势群落，其他植物无法生长。由于植物的自身特性（以菹草为例），在春夏交替期，会出现大面积衰败现象，这一时期会造成水质在短期内急剧恶化。衰败期后由于没有物种能够填补生态位