一种根据水质阈值判定沉水植物恢复可行性的方法技术

本发明专利技术公开了一种根据水质阈值判定沉水植物恢复可行性的方法，其包括以下步骤：(1)选定待恢复的缓流水体；(2)测定缓流水体中水质和光照强度；(3)确定缓流水体沉水植物草‑藻转换阈值：(4)根据水质阈值判定恢复可行性：若缓流水体沉水植物草‑藻转换同时满足下述条件：总氮浓度≤2.04mg/L，总磷阈值≤0.369mg/L，综合水质指数≥5.5、光照强度≥3.5％，则判定为该缓流水体具有恢复可行性；否则，则判定该缓流水体不具有恢复可行性。本发明专利技术通过缓流水体草‑藻转换的总氮阈值、总磷阈值和综合水质指数，来判定沉水植物的恢复可行性。

【技术实现步骤摘要】
一种根据水质阈值判定沉水植物恢复可行性的方法
本专利技术涉及环境保护
，具体为一种根据水质阈值判定沉水植物恢复可行性的方法。
技术介绍
目前，随着城市化进程的快速发展，城镇水污染负荷急剧增加，水体富营养化加剧，水生植被退化严重。目前，生态系统的多稳态理论是指导生态管理和恢复的重要理论根据，以浅水湖泊为例，其生态系统可分为一种水生植物覆盖率高的草型状态(水体清澈)和一种水生植物覆盖率低、浮游藻类占优势的藻型状态(水体浑浊)。如图11所示，给出了上海市淀山湖水生植物分布面积近50年之变化。如图1所示，当初始状态营养浓度很低时，系统处于图上的草型状态。在F1-F2区间内，随着营养浓度的升高，水生植物覆盖率到达阈值F2附近时，营养浓度的轻微增加就会导致草型系统的崩溃，系统发生了灾难性的转换，快速进入下面的藻型状态。随着我国截污工作的完成，水质进一步提升可以从生物性改善和流动条件改善两方面进行。鉴于水生植物对水质的净化作用及其生态效应，水生植被尤其是沉水植物的的恢复具有重要意义。沉水植物的茎和叶能吸附水中悬浮物，增加透明度。沉水植物的存在可以降低水中营养盐的平衡浓度，改变水体和底底泥中的物理化学环境，抑制藻类生长，改善水体生态环境。而恢复沉水植物，需要在一定的条件范围内进行，本专利技术课题小组经分析不同沉水植物群落变化的主要环境因子，确定了沉水植被恢复群落和种群的恢复阈值。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种根据水质阈值判定沉水植物恢复可行性的方法，通过缓流水体草-藻转换的总氮阈值、总磷阈值和综合水质指数，来判定沉水植物的恢复可行性。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：本专利技术的一方面提供一种根据水质阈值判定沉水植物恢复可行性的方法，其包括以下步骤：(1)选定待恢复的缓流水体；(2)测定缓流水体中水质和光照强度；(3)确定缓流水体沉水植物草-藻转换阈值：若缓流水体沉水植物草-藻转换同时满足下述条件：总氮浓度≤3.52mg/L、总磷浓度≤0.599mg/L、综合水质指数≥6.2、光照强度≥3.5％，则判定为该缓流水体适合生长草类；否则，则判定该缓流水体适合生长藻类；(4)根据水质阈值判定恢复可行性：若缓流水体沉水植物草-藻转换同时满足下述条件：总氮浓度≤2.04mg/L，总磷阈值≤0.369mg/L，综合水质指数≥5.5、光照强度≥3.5％，则判定为该缓流水体具有恢复可行性；否则，则判定该缓流水体不具有恢复可行性。优选地，所述沉水植物包括：竹节水松、黑藻、菹草、金鱼藻、苦草、穗状狐尾藻。优选地，从适合生长的总氮浓度(mg/L)上限来看，依次是竹节水松＞黑藻＞菹草＞金鱼藻＞苦草＞穗状狐尾藻。优选地，从总磷浓度(mg/L)上限来看，依次是竹节水松＞金鱼藻＞黑藻＞菹草＞苦草＞穗状狐尾藻。优选地，从综合水质指数来看，依次是竹节水松＞菹草＞金鱼藻＝黑藻＞苦草＞穗状狐尾藻。优选地，从最低光照需求来看，金鱼藻最高，其次是黑藻，苦草和竹节水草最低。本专利技术的另一方面提供一种适用于缓流水体沉水植物的生态恢复方法，所述缓流水体满足上述所述恢复可行性的条件。具体包括如下步骤：(a)选定待恢复的缓流水体；(b)测定缓流水体中水质和光照强度：若缓流水体中水质和光照强度满足所述沉水植物恢复可行性的条件，则根据各类沉水植物适宜的条件进行种植，从而恢复所述沉水植物。本专利技术的还一方面提供一种改善缓流水体水质的方法，包括如下步骤：若缓流水体中水质和光照强度满足所述沉水植物恢复可行性的条件，则根据各类沉水植物适宜的条件进行种植，从而恢复所述沉水植物，改善所述缓流水体水质；否则，则采用其他的干预措施进行水质的改善。与现有技术相比，本专利技术具备以下有益效果：1、本专利技术提供了一种根据水质阈值判定沉水植物恢复可行性的方法，通过缓流水体草-藻转换的总氮阈值、总磷阈值和综合水质指数，来判定沉水植物的恢复可行性。2、本专利技术实施例中，确定了影响缓流水体中水生植物恢复的关键限制性环境因子，并确定这些环境因子的条件阈值，通过这些条件阈值预测水体草-藻转换中的功效及改善措施的效果，为目前各地区富营养化水体中水生植物恢复具有重要的理论意义和使用价值。从而，可以通过人工恢复，种植沉水植物，提升景观水体，恢复绿水青山；可以用于城市河道和农村河道。3、为了提升水体水质，本专利技术实施例在通过判定水体水质和沉水植物恢复阈值的关系后，通过缓流水体草-藻转换的总氮阈值、总磷阈值和综合水质指数，人工恢复时总氮阈值、总磷阈值和综合水质指数，几种不同种类沉水植物生长条件指标阈值，其中包括总磷、总氮、综合水质指数以及最低光照需求等指标，来判定沉水植物恢复可行性的方法。附图说明图1为淡水生态系统双稳态理论；图2为影响沉水植物恢复的环境因子；图3为本专利技术实施例研究技术路线图；图4为上海市中小型河流水生植被调查采样点分布图；图5为调查河道主要污染指标、水质综合指数及沉水植物物种丰度空间分布；图6为上海地区缓流水体夏季沉水植物覆盖率与总氮的关系(样本数n＝428)；图7为上海地区中小型河道沉水植被覆盖率与总磷的关系)(样本数n＝428)；图8为上海地区缓流水体沉水植物覆盖率与总氮、总磷之间的关系)(样本数n＝428)；图9为上海地区缓流水体夏季沉水植物覆盖率与综合水质指数(WQI)的关系；图10为表6中河道改造前后CCA排序图(左图：种类与环境因子；右图：样品与环境因子，B-改造前、T-改造后)；图11为淀山湖水生植物分布面积近50年之变化。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施方式一本专利技术的一实施方式提供一种根据水质阈值判定沉水植物恢复可行性的方法，其包括以下步骤：(1)选定待恢复的缓流水体；(2)测定缓流水体中水质和光照强度；(3)确定缓流水体沉水植物草-藻转换阈值：若缓流水体沉水植物草-藻转换同时满足下述条件：总氮浓度≤3.52mg/L、总磷浓度≤0.599mg/L、综合水质指数≥6.2、光照强度≥3.5％，则判定为该缓流水体适合生长草类；否则，则判定该缓流水体适合生长藻类；(4)根据水质阈值判定恢复可行性：若缓流水体沉水植物草-藻转换同时满足下述条件：总氮浓度≤2.04mg/L，总磷阈值≤0.369mg/L，综合水质指数≥5.5、光照强度≥3.5％，则判定为该缓流水体具有恢复可行性，能通过人工种植沉水本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种根据水质阈值判定沉水植物恢复可行性的方法，其特征在于，其包括以下步骤：/n(1)选定待恢复的缓流水体；/n(2)测定缓流水体中水质和光照强度；/n(3)确定缓流水体沉水植物草-藻转换阈值：/n若缓流水体沉水植物草-藻转换同时满足下述条件：总氮浓度≤3.52mg/L、总磷浓度≤0.599mg/L、综合水质指数≥6.2、光照强度≥3.5％，则判定为该缓流水体适合生长草类；/n否则，则判定该缓流水体适合生长藻类；/n(4)根据水质阈值判定恢复可行性：/n若缓流水体沉水植物草-藻转换同时满足下述条件：总氮浓度≤2.04mg/L，总磷阈值≤0.369mg/L，综合水质指数≥5.5、光照强度≥3.5％，则判定为该缓流水体具有恢复可行性；/n否则，则判定该缓流水体不具有恢复可行性。/n

【技术特征摘要】
1.一种根据水质阈值判定沉水植物恢复可行性的方法，其特征在于，其包括以下步骤：
(1)选定待恢复的缓流水体；
(2)测定缓流水体中水质和光照强度；
(3)确定缓流水体沉水植物草-藻转换阈值：
若缓流水体沉水植物草-藻转换同时满足下述条件：总氮浓度≤3.52mg/L、总磷浓度≤0.599mg/L、综合水质指数≥6.2、光照强度≥3.5％，则判定为该缓流水体适合生长草类；
否则，则判定该缓流水体适合生长藻类；
(4)根据水质阈值判定恢复可行性：
若缓流水体沉水植物草-藻转换同时满足下述条件：总氮浓度≤2.04mg/L，总磷阈值≤0.369mg/L，综合水质指数≥5.5、光照强度≥3.5％，则判定为该缓流水体具有恢复可行性；
否则，则判定该缓流水体不具有恢复可行性。


2.根据权利要求1所述的一种根据水质阈值判定沉水植物恢复可行性的方法，其特征在于，所述沉水植物包括：竹节水松、黑藻、菹草、金鱼藻、苦草、穗状狐尾藻。


3.根据权利要求2所述的一种根据水质阈值判定沉水植物恢复可行性的方法，其特征在于，从适合生长的总氮浓度(mg/L)上限来看，依次是竹节水松＞黑藻＞菹草＞金鱼藻＞苦草＞穗状狐尾藻。


4.根据权利要求2所述的一种根据水质阈值判定沉水植物恢复可行性的方法，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐后涛，季高华，郑小燕，王星宇，杜康，王强，
申请(专利权)人：上海水生环境工程有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31