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近年来,我国传统池塘养殖模式对流域水环境的污染日益严重,养殖污水的大量排放,成为影响河流湖泊水质恶化的主要原因,对养殖污水的处理已成为刻不容缓的问题。本文围绕池塘养殖模式的转变,探寻一种以沉水植物生态修复为基础,配合多种有效生态途径,以达到削减养殖污染排放、提高水资源综合利用率、实现养殖模式与生态修复相结合的集成技术。第一阶段,对长三角地区常见的沉水植物开展了氮、磷净化比较试验、沉水植物有机污染物去除能力试验。第二阶段,对太湖流域无锡市胡埭镇龙岩村直湖港地区陆域水产养殖塘污染状况进行调查。通过调查结果,分析养殖塘污染源及主要受污特征。掌握了养殖塘污染物输出通量特征。通过上述基础试验及调查分析,为沉水植物养殖塘污染物削减与控制打下基础。第三阶段,按照生态治理的理念,在太湖流域直湖港地区的陆域水产养殖塘进行沉水植物污染物削减控制试验。结合基础试验与调查结果,对沉水植物进行优化配置,通过养殖水体原位生态修复和异位湿地处理,从而实现对水产养殖污染物的有效控制,形成有较强自净能力的、良性循环的水产养殖生态系统。主要研究内容与结果如下：1、利用苦草、伊乐藻、马来眼子菜和轮叶黑藻4种沉水植物,进行富营养化水体氮、磷去除能力的比较研究。结果表明,4种沉水植物对试验水体中的氮、磷均有较高的去除率。种植密度为3 g·L-1的4种沉水植物试验组对TN的去除率为43%～65%,对TP的去除率为68%～88%,其中轮叶黑藻相对于其它3种沉水植物表现出对TN最高的去除率达到65%,马来眼子菜对TP的去除效果最好达到88%。总体来说在种植密度为3 g·L-1的情况下,轮叶黑藻的综合净化效果最好。2、研究与分析轮叶黑藻与伊乐藻2种沉水植物对三种富营化水体有机污染物的削减效应。结果表明,7g/L轮叶黑藻对现代农业园养殖塘、城市公园、人工湖三种水体CODMN去除率分别为38.42%、37.76%、16.81%；7g/L伊乐藻对三种水体CODMN去除率分别为39.72%、43.35%、17.47%。伊乐藻对有机污染水体的净化能力优于轮叶黑藻。CODMn显著低于空白对照组(P＜0.01),沉水植物净化后可达国家Ⅱ~Ⅲ类地表水水质标准。此外,本试验中,密度为1g/L、3g/L、5g/L、7g/L的沉水植物试验组,植株健康,生长速度快。但是9g/L、11g/L的试验组,因种植密度过大,植物发生白屏效应。两种植物均出现发黑发臭现象,生长基本停止,并且伴有茎、叶枯萎。试验末,两种植物在9g/L、11g/L的种植密度下,没有再发现成活的植株。在生态修复的实际运用中,因注意控制沉水植物生物量。3、调查太湖直湖港试验区养殖池塘的主要污染源,分析试验区养殖池塘受污的主要特征、机理及面临的主要问题。试验区域各养殖池塘水质污染严重,水质指标属于国家地表水劣Ⅴ类。试验区域水质指标中氮污染、磷污染与有机物污染较严重且主要为非溶解态氮污染,即养殖水体固体废物氮污染。试验区域水体有机污染物由地表水Ⅳ类上限逐渐升高,最终远大于Ⅴ类水上限,各池塘变化趋势相同,水中有机污染程度逐渐加剧。4、2009年对太湖直湖港流域的养殖塘试验区开展传统养殖模式下排污量调查与污染物输出通量分析。结果表明,主要污染物为N、P营养物质和高锰酸盐指数(CODMn)等,其中CODMn和总氮(TN)占总输出通量的89.2%；养殖塘投饵量与总氮和亚硝态氮的输出通量相关性较大,为0.97和0.94,与高锰酸盐指数的相关性较低,为0.79；试验区域排污通量中,鱼塘所占比例较大,达53.2%,其次是蟹塘2号(17.4%)、蟹塘1号(12.9%)、鱼苗塘(12.3%),而蟹苗塘(3.0%)和鳖塘(1.1%)的输出通量较低。5、2010利用伊乐藻和轮叶黑藻沉水植物系统,对试验区河蟹养殖示范塘进行原位生态修复,开展水产养殖污染物削减试验。结果表明,水体中氮、磷含量全年保持稳定,水体透明度高,晴好天气透明度达0.8米,为河蟹养殖对象生长提供了较稳定的水环境。水体溶氧在5mg/L以上,总氮含量保持在1.01mg/L,总磷0.14mg/L,高锰酸盐指数10.18mg/L,pH值7.0-8.4,氨氮为0.23-0.28mg/L,总体上水质常规指标达到地表水Ⅲ类,符合河蟹生长所要求达到的水质标准。主要水质指标达渔业水质排放要求,实现水产养殖污染生态控制及养殖水体循环利用。6、从2010年12月中旬,抽取鱼塘(12亩)中一半的养殖污水335 m3(50%)至河蟹养殖示范塘,利用沉水植物进行养殖污水异位湿地处理,开展养殖污水削减试验。结果表明,鱼塘养殖污水经过20天的异位湿地处理效果良好,各主要水质指标均有显著下降,总氮由3.14mg/L下降到1.16mg/L,削减养殖污水中65%的总氮含量。对总磷、氨氮、高锰酸盐指数和叶绿素的削减率分别为75%、55%、58%和60%。经异位湿地处理后的水质总体达到国家地表水Ⅲ类标准,其中氨氮达到国家地表水Ⅱ类标准,对各污染物的削减均超过50%。