湖泊与水库生物修复

利用以生物为主体对湖泊和水库的环境污染治理的过程。我国湖泊和水库面临的主要污染问题是湖泊和水库富营养化。处于富营养的湖泊和水库占总量的65%，处于中营养转化富营养的湖泊和水库占湖泊和水库总量的20%。近20多年来，中国湖泊和水库富营养化的趋势发展很快，大多数湖泊和水库的富营养化程度都有所加重。对湖泊和水库富营养化的防治已经成为当务之急。消除湖泊和水库富营养化的关键还在于削减湖泊和水库水体的氮、磷以及底泥有机碳和氮、磷的负荷，消除水体中藻类疯长的基础，达到降低水体中藻类生物量、提高水体透明度的目的。湖泊和水库的生物修复主要包括微生物修复、水生植被修复、生态修复。微生物修复主要有深水曝气修复技术、生物添加剂修复技术和生物膜修复技术。
❶深水曝气修复技术。深水曝气主要在北美、日本、欧洲等地使用。深水曝气可以在不改变水体分层的状态下提高溶解氧浓度，以改善冷水鱼类的生长环境和增加食物供给，改善底泥界面厌氧环境为好氧条件，降低内源性磷的负荷，从而加强矿化作用，降低浮游植物光合作用，起到抑制藻类大量繁殖的作用。深水曝气技术具有占地少、投资省、运行费用低、见效快等特点，是河流污染治理的一种很好的辅助手段。
❷生物添加剂修复技术。从上万种菌株中筛选出以有机质分解能力强的枯草芽孢杆菌菌剂为主导，以光合细菌、反硝化芽孢杆菌、低温有机矿化芽孢杆菌、乳酸芽孢杆菌等混合菌剂为辅，发挥微生物的协同作用和增效功能，对有机质进行强烈分解，达到净化水质、修复水体的目的。
❸生物膜修复技术。利用比表面积较大的天然材料或人工介质为载体，利用其表面形成的黏液状生物膜，对污染水体进行净化。载体上富集的大量微生物能有效拦截、吸附、降解污染物质。
水生植被修复主要有人工湿地和生物浮床技术。
❶人工湿地。具有独特而复杂的净化机理，能够利用基质-微生物-植物这个复合的生态系统，综合物理、化学和生物的三重协调作用，通过过滤、吸附、共沉淀、离子交换、植物吸收和微生物分解来实现对废水中有害物质的去除，同时通过营养物质和水分的循环，实现废水的资源化和无害化。湿地污水处理系统与传统的污水处理工艺相比，具有投资低、运行费用低和去除效果好等优点。
❷生物浮床技术。生物浮床技术是按照自然规律，在富营养化的湖泊、塘的水面上，用栽植水/陆生植物或充填生物载体的系统浮于水面以净化水质。通过植物的吸收、吸附作用和物种竞争相克机理，削减富营养水体中氮、磷及有害物质，同时创造适宜多种生物生息繁衍的环境条件，在有限区域重建并恢复水生态系统。
生态修复主要有生物疏浚和生物调控。
❶生物疏浚。生态疏浚不同于普通的物理疏浚工程，目的在于清除高营养盐含量的表层沉积物质，为湖泊内大型水生植物恢复提供了基本条件，有利于生态系统恢复。生物疏浚总费用大大低于机械疏浚。细菌处理还可避免铺设不雅观的机械设备、构坡筑堤、堆放污泥，能避免造成环境二次污染，不存在污泥处置问题。
❷生物调控。生物调控是用调整生物群落结构的方法控制水质。在湖泊水库生态系统中，水体中的藻类除受营养物质的控制外，作为食物链中的一环，也受到浮游动物和鱼类的控制。通过调控食物链的环节来达到改善湖泊水库水质的目的。此方法曾用于对武汉东湖的治理研究，取得了很好的成效。