水生動(dòng)物恢復(fù)技術(shù)

水生態(tài)修復(fù)技術(shù)水生動(dòng)物恢復(fù)技術(shù)干雅平副教授知識(shí)點(diǎn)主要內(nèi)容1.基本概念2.相關(guān)原理水生動(dòng)物恢復(fù)技術(shù)1.基本概念利用水生動(dòng)物對(duì)水體中有機(jī)和無機(jī)物質(zhì)的吸收和利用來凈化污水。尤其是利用湖泊生態(tài)系統(tǒng)食物鏈中的蚌、螺、草食性浮游動(dòng)物和魚類，直接吸收營養(yǎng)鹽類、有機(jī)碎屑和浮游植物，可取得明顯的效果。這些水生動(dòng)物就像小小的生物過濾器，晝夜不停地過濾著水體。水生動(dòng)物恢復(fù)技術(shù)1.基本概念

水的自凈作用是：污染物質(zhì)

細(xì)菌、真菌原生動(dòng)物輪蟲、線蟲、浮游生物小魚兩棲類、鳥、人類水生動(dòng)物恢復(fù)技術(shù)2.相關(guān)原理水生動(dòng)物也能吸收和遷移污染物，與水生植物細(xì)胞不同，動(dòng)物細(xì)胞缺乏細(xì)胞壁，因此細(xì)胞膜起著很大的屏蔽作用。（1）污染物通過動(dòng)物細(xì)胞膜的方式被動(dòng)運(yùn)輸：簡單擴(kuò)散和過濾特殊轉(zhuǎn)運(yùn)：載體運(yùn)輸、主動(dòng)運(yùn)輸、吞噬和胞飲作用水生動(dòng)物恢復(fù)技術(shù)2.相關(guān)原理吞噬作用：某些固態(tài)物質(zhì)與細(xì)胞膜上某種蛋白質(zhì)有特殊親和力，當(dāng)其與細(xì)胞膜接觸后，可改變這部分膜的表面張力，引起細(xì)胞膜外包或內(nèi)凹，將固態(tài)物質(zhì)包圍進(jìn)入細(xì)胞。胞飲作用：如吞食細(xì)胞外液的微滴和膠體物質(zhì)也可通過這種方式進(jìn)入細(xì)胞水生動(dòng)物恢復(fù)技術(shù)2.相關(guān)原理（2）水生動(dòng)物體對(duì)污染物質(zhì)的吸收水生動(dòng)物對(duì)污染物的吸收一般是通過呼吸道、消化道、皮膚等途徑。

a.經(jīng)呼吸道吸收

水體中的污染物進(jìn)入水生動(dòng)物呼吸道后順氣管進(jìn)入肺部，其中直徑小于5nm懸浮顆粒能穿過肺泡被吞噬細(xì)胞所吞食；部分毒物能在肺部長期停留，會(huì)使肺部敏纖維或癌；部分毒氣運(yùn)至水生動(dòng)物恢復(fù)技術(shù)2.相關(guān)原理支氣管時(shí)刺激管產(chǎn)生反應(yīng)性咳嗽而吐出或被咽入消化道。魚類吸收水體污染物首先通過魚鰓過濾，然后進(jìn)入呼吸系統(tǒng)，并將污染物質(zhì)帶入肺部，魚鰓也是吸收污染物的重要途徑。

水生動(dòng)物恢復(fù)技術(shù)2.相關(guān)原理

b.經(jīng)消化道吸收

消化道是水生動(dòng)物吸收污染物的主要途徑，腸道黏膜是吸收污染物的主要部位之一。整個(gè)消化道對(duì)污染物都有吸收能力，但主要吸收部位是在胃和小腸，一般情況下主要由小腸吸收，因小腸黏膜上有微絨毛，可增加吸收面積約600倍。腸道吸收量因污染物化學(xué)形態(tài)不同而有很大差異。水生動(dòng)物恢復(fù)技術(shù)2.相關(guān)原理

c.經(jīng)皮膚及其他途徑吸收

皮膚是水生動(dòng)物體對(duì)污染物吸收的一道主要的防衛(wèi)體系，它由表皮和真皮構(gòu)成。表皮又分為角質(zhì)層；真皮是表皮下一層致密的結(jié)締組織，又分為乳頭層和網(wǎng)狀層。經(jīng)皮膚吸收一般有兩個(gè)階段：第一階段是污染物以擴(kuò)散的方式通過表層，表層的角質(zhì)層是最重要的屏障；第二個(gè)是污染物以擴(kuò)散的方式通過真皮。

水生動(dòng)物恢復(fù)技術(shù)主要內(nèi)容1.水生動(dòng)物物種與培育2.利用食物鏈凈化水體水生動(dòng)物恢復(fù)技術(shù)水生動(dòng)物恢復(fù)技術(shù)水生動(dòng)物恢復(fù)技術(shù)水生動(dòng)物物種與培育利用食物鏈凈化水體1.水生動(dòng)物物種與培育水的自凈作用是按照污染物質(zhì)——細(xì)菌、真菌——原生動(dòng)物——輪蟲、線蟲、浮游生物——小魚——兩棲類、鳥、人類這樣一種食物鏈的方式降低濃度的。水生動(dòng)物恢復(fù)技術(shù)1.水生動(dòng)物物種與培育

水體中投放適當(dāng)?shù)乃鷦?dòng)物可以有效的去除水體中富余營養(yǎng)物質(zhì)，控制藻類生長。底棲動(dòng)物螺螄主要攝食固著藻類，同時(shí)分泌促絮凝物質(zhì)，使湖水中懸浮物質(zhì)絮凝，促使水變清。

水生動(dòng)物恢復(fù)技術(shù)1.水生動(dòng)物物種與培育濾食性魚類，如鯽、鳙魚等可以有效地去除水體中藻類物質(zhì)從而使水體的透明度增加。水生生物的生長，可以促進(jìn)水質(zhì)進(jìn)一步凈化。值得一提的是多自然型河流治理營造出的淺灘、放置的巨石、修建的丁壩、魚道等形成水的紊流，有利于氧從空氣傳遞入水中，增加水中溶解氧量。水生動(dòng)物恢復(fù)技術(shù)1.水生動(dòng)物物種與培育一般說來河流溶解氧充足有利于好氧微生物、魚類等的生長，河水會(huì)變得清澈、舒適。反之，則有利于厭氧微生物的繁殖，河水會(huì)發(fā)黑、發(fā)臭。水生動(dòng)物恢復(fù)技術(shù)2.利用食物鏈凈化水體

魚類放養(yǎng)技術(shù)的關(guān)鍵是投放魚類的品種、大小和數(shù)量，以及對(duì)魚類生產(chǎn)的控制管理。通過細(xì)菌，藻類，微小動(dòng)，魚類等構(gòu)成一個(gè)完整的活性較高的食物鏈，使排水中的有機(jī)物和氮、磷等營養(yǎng)鹽類得到較徹底的處理。

水生動(dòng)物恢復(fù)技術(shù)2.利用食物鏈凈化水體水域會(huì)成為許多有害昆蟲如蚊、蠅的滋生場所，在水體中投魚，它可攝食蚊子的幼蟲及其它昆蟲的幼蟲，避免了水域?qū)χ車h(huán)境造成的危害。魚是水生食物鏈的最高級(jí)，在水體內(nèi)藻類為浮游生物的食物，浮游生物又供作魚類的餌料，使之形成如下食物鏈：水生動(dòng)物恢復(fù)技術(shù)菌藻類浮游生物魚類2.利用食物鏈凈化水體

利用食物鏈關(guān)系可以對(duì)水體造成污染的物質(zhì)進(jìn)行有效的回收和資源利用，同時(shí)取得水質(zhì)凈化效果。

通常根據(jù)食物鏈結(jié)構(gòu)關(guān)系，可將生態(tài)控制分為上行控制和下行控制兩類。營養(yǎng)鹽濃度是水體狀況的表征，也是影響水體食物鏈中各類水生生物繁衍、生存的主要因素。水生動(dòng)物恢復(fù)技術(shù)2.利用食物鏈凈化水體上行控制是通過調(diào)控水體的能量和營養(yǎng)的輸入、分配來控制水環(huán)境中食物鏈結(jié)構(gòu)的生物操縱法。

下行控制則是利用食物鏈中的捕食關(guān)系，通過提高或降低某個(gè)高級(jí)生態(tài)位物種的生物量來改變水體中的生物群落結(jié)構(gòu)，達(dá)到改善水環(huán)境的目的。水生動(dòng)物恢復(fù)技術(shù)主要內(nèi)容1.水生動(dòng)物恢復(fù)技術(shù)2.生物調(diào)控作用與技術(shù)水生動(dòng)物恢復(fù)技術(shù)1.水生動(dòng)物恢復(fù)技術(shù)水生動(dòng)物包括浮游動(dòng)物、游泳動(dòng)物和底棲動(dòng)物，它們以水體中的游離細(xì)菌、浮游藻類、有機(jī)碎屑等為食，可以有效地減少水體中的懸浮物，提高水體的透明度。

通過定期對(duì)游泳動(dòng)物和底棲動(dòng)物進(jìn)行打撈，可以防止其過量繁殖造成的內(nèi)源污染，同時(shí)也可將已轉(zhuǎn)化成生物有機(jī)體的有機(jī)質(zhì)和氮磷等營養(yǎng)鹽從水體中徹底輸出。水生動(dòng)物恢復(fù)技術(shù)1.水生動(dòng)物恢復(fù)技術(shù)利用水生動(dòng)物直接吸收、轉(zhuǎn)化和分解污染物；

利用動(dòng)物的調(diào)控作用（食物鏈效應(yīng)）等間接作用；

如（水）蚯蚓、沙蠶、線蟲類、貝類、原生動(dòng)物、魚類等。水生動(dòng)物恢復(fù)技術(shù)2.生物調(diào)控作用與技術(shù)初級(jí)生產(chǎn)者（浮游植物）的生命周期短、繁殖快，初級(jí)產(chǎn)品如不迅速被次級(jí)生產(chǎn)者（浮游動(dòng)物）利用將形成積累，產(chǎn)生所謂的水華，嚴(yán)重將形成赤潮；而浮游動(dòng)物能捕食初級(jí)生產(chǎn)者，對(duì)浮游植物具有重要的控制作用。

水生動(dòng)物恢復(fù)技術(shù)2.生物調(diào)控作用與技術(shù)浮游動(dòng)物在水生生態(tài)系統(tǒng)中起著重要的調(diào)控作用，其調(diào)控作用主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

（1）對(duì)初級(jí)生產(chǎn)力的控制；

（2）對(duì)營養(yǎng)級(jí)間生態(tài)轉(zhuǎn)換效率的調(diào)控；

（3）對(duì)高層捕食者的控制作用；

（4）對(duì)水層底棲耦合關(guān)系的控制作用。水生動(dòng)物恢復(fù)技術(shù)2.生物調(diào)控作用與技術(shù)食魚性魚類的生態(tài)調(diào)節(jié)作用

經(jīng)典的生物操縱理論是基于食魚性魚類對(duì)藻類的間接控制作用，通過放養(yǎng)食魚性魚類以控制濾食性魚類，藉此壯大浮游動(dòng)物種群，借浮游動(dòng)物來抑制藻類。

水生動(dòng)物恢復(fù)技術(shù)2.生物調(diào)控作用與技術(shù)事實(shí)上，浮游動(dòng)物只能攝食有機(jī)碎屑、細(xì)菌和小型藻類等，可以起到提高透明度的作用，而對(duì)于我國常見的大型藍(lán)藻如水華束絲藻、螺旋魚腥藻和微囊藻等水華大多是無能為力的。水生動(dòng)物恢復(fù)技術(shù)2.生物調(diào)控作用與技術(shù)濾食性魚類的生態(tài)調(diào)節(jié)作用

以放養(yǎng)濾食性魚類鰱、鳙魚直接控制水華藍(lán)藻的生物操縱技術(shù)已被證明是有效的。由于鰱、鳙魚對(duì)藍(lán)藻的消化利用率（29.45%，26.07%）較低，排出的糞便又是浮性的，糞便中大量未被消化的藍(lán)藻被風(fēng)浪打散后很容易參與群體的增殖。水生動(dòng)物恢復(fù)技術(shù)2.生物調(diào)控作用與技術(shù)防治浮游動(dòng)物繁盛最有效的辦法就是放養(yǎng)鳙魚，而放養(yǎng)鰱魚通常是為了消滅浮游植物。放養(yǎng)鰱鳙的多少及如何搭配很值得研究。

水生動(dòng)物恢復(fù)技術(shù)2.生物調(diào)控作用與技術(shù)鰱鳙混養(yǎng)時(shí)，鰱魚大量攝取浮游植物，從而抑制了以浮游植物為食的浮游動(dòng)物的生長和繁殖。如果鳙魚的數(shù)量放養(yǎng)過多，就得不到足夠的食物，生物量受到抑制；放養(yǎng)太少，不能充分利用餌料而影響產(chǎn)量。需合理搭配。水生動(dòng)物恢復(fù)技術(shù)主要內(nèi)容1.水生動(dòng)物恢復(fù)技術(shù)的作用2.水生動(dòng)物恢復(fù)技術(shù)的效果3.小結(jié)水生動(dòng)物恢復(fù)技術(shù)1.水生動(dòng)物恢復(fù)技術(shù)的作用

排入河湖中的污染物首先被細(xì)菌和真菌作為營養(yǎng)物而攝取，并將有機(jī)污染物分解為無機(jī)物。細(xì)菌、真菌又被原生動(dòng)物吞食，所產(chǎn)生的無機(jī)物如氮、磷等作為營養(yǎng)鹽類被藻類吸收。藻類進(jìn)行光合作用產(chǎn)生的氧可用于其水生動(dòng)物恢復(fù)技術(shù)1.水生動(dòng)物恢復(fù)技術(shù)的作用水生生物利用。但若藻類過量又會(huì)產(chǎn)生新的有機(jī)污染，而水中的浮游動(dòng)物、魚、蝦、蝸牛、鴨等恰恰以藻類為食，抑制了藻類的過度繁殖，不致產(chǎn)生再次污染，使自凈作用占絕對(duì)優(yōu)勢。水生動(dòng)物恢復(fù)技術(shù)1.水生動(dòng)物恢復(fù)技術(shù)的作用

水中常見的原生動(dòng)物有肉足類、鞭毛類和纖毛類。常見的后生動(dòng)物主要是多細(xì)胞的無脊椎動(dòng)物，包括輪蟲、甲殼類動(dòng)物和昆蟲及其幼體等。微型動(dòng)物(原生動(dòng)物和后生動(dòng)物)在處理水體中主要有如下作用：水生動(dòng)物恢復(fù)技術(shù)1.水生動(dòng)物恢復(fù)技術(shù)的作用

(1)微型動(dòng)物能分泌粘度等有利于細(xì)菌凝聚的物質(zhì)，并且微型生物本身在沉降過程中挾帶細(xì)菌下沉，因而改善了污泥的沉降性能。水生動(dòng)物恢復(fù)技術(shù)1.水生動(dòng)物恢復(fù)技術(shù)的作用

(2)微型動(dòng)物能吞食游離細(xì)菌和污泥碎片，并能活化細(xì)菌，帶動(dòng)細(xì)菌一起運(yùn)動(dòng)，使細(xì)菌和有機(jī)物質(zhì)充分接觸，提高了細(xì)菌對(duì)有機(jī)物的去除能力，改善了水質(zhì)。（3）微型動(dòng)物本身能代謝可溶性有機(jī)物。水生動(dòng)物恢復(fù)技術(shù)1.水生動(dòng)物恢復(fù)技術(shù)的作用（4）微型動(dòng)物對(duì)毒物比細(xì)菌敏感，可用以確定污水中毒物的毒閾值。有關(guān)試驗(yàn)表明，污水的凈化系統(tǒng)中，水生動(dòng)物與細(xì)菌的關(guān)系密切，具有特殊的功能作用，因?yàn)樗鷦?dòng)物是水體系統(tǒng)中最主要捕食者，通過捕食水體中的細(xì)菌，水生動(dòng)物能使水體的色度變淡，氮、磷濃度降低，藻類被除掉，水體透明度大大提高，水體變清?？梢?，水生動(dòng)物對(duì)凈化水體有顯著的效果。水生動(dòng)物恢復(fù)技術(shù)2.水生動(dòng)物恢復(fù)技術(shù)的效果水生動(dòng)物以水體中的細(xì)菌、藻類、有機(jī)碎屑等為食,可有效減少水體中的懸浮物,提高水體透明度。投放數(shù)量合適、物種配比合理的水生動(dòng)物,可延長生態(tài)系統(tǒng)的食物鏈、提高生物凈化效果。

水生動(dòng)物恢復(fù)技術(shù)2.水生動(dòng)物恢復(fù)技術(shù)的效果

定期打撈浮游動(dòng)物和底棲動(dòng)物,可以防止其過量繁殖造成的污染,同時(shí)也可以將已轉(zhuǎn)化成生物有機(jī)體的