太湖流域是典型的平原河网地区,流域内河流交织。随着城市和工业的不断发展,大量未经处理的城市工业废水和生活污水排入河流,进而流入太湖,使太湖中的氮磷等营养盐不断积累,致使富营养化加剧。作为控制面源污染技术之一的前置库技术因其在控制水体富营养化方面效果显著正逐渐得到关注。 本文紧密结合国家高新技术研究发展计划(863计划)资源环境技术领域环境污染防治技术子课题——河网面源污染强化净化的前置库技术。首先介绍了前置库技术的概念、净化机理以及国内外的研究现状及进展,提出从环境生态学的角度来研究平原河网地区的前置库技术的生态系统构建。通过对本项目前置库区生态背景的调查,以及生态系统构建物种的筛选,确定了香蒲、芦苇、苦草、水葱、水浮莲、菖蒲、黑藻、茭白、浮萍、菹草等10种水生植物以及鲢鱼、鳙鱼、草鱼、鳊鱼、鲴鱼等5种鱼类,对生态系统内主要控制的生物群落进行配置,构建前置库水生生态系统,使整个系统既具有去除营养盐的能力,又能维持自身的稳定。 本文运用Ecopath with Ecosim 5.1软件对构建的前置库水生生态系统进行仿真模拟。依据食性关系特点,将前置库库区水生生态系统Ecopath模型分7个功能组:浮游植物、水生维管束植物、浮游动物、草食性鱼类、杂食性鱼类、底栖动物与有机碎屑。通过输入各功能组的生物量、生产量/生物量、消耗量/生物量、营养级和生态营养转换效率等生态系统的重要生态学参数,软件综合分析了生态系统的能量流过程,整个水生生态系统的初级总生产量与总呼吸量的比值达到1.314。数据显示所构建的前置库水生生态系统处于成熟状态。 生态系统的构建以及计算机仿真模拟的结果为前置库中试工程运行提供了理论依据和相关技术支持。