沉水植物种植技术工艺总结--以武汉市某湖泊为例

沉水植物种植技术工艺总结--以武汉市某湖泊为例

苏婉

武汉市汉阳市政建设集团有限公司  430050

摘要：在人类生态文明建设高速发展的大背景下，湖泊资源受到了严重威胁，尤其是城市湖泊，绝大部分的湖泊都呈现富营养化状态，湖泊治理已成为当今社会迫切需要解决的热点问题。沉水植物种植，作为一种生态修复手段，广泛应用与各类湖泊治理，以成为一种常规生态修复手段。本文选取武汉市三个富营养化湖泊，对其已实施的沉水植物种植技术进行归纳总结，初步总结出武汉市传统湖泊沉水植物种植的制约条件、关键因素及技术参数，为城市富营养化湖泊沉水植物种植提供重要依据。

关键词：城市湖泊；富营养化；湖泊治理；沉水植物种植；工程实例

湖泊作为淡水资源的重要组成部分，在人类的生存和发展中起着举足轻重的作用[1]。湖泊不仅提供饮水、灌溉、航运功能，还是人类休闲、娱乐、陶冶情操的绝佳场所，与人类生产生活息息相关[1,2]。近年来，由于经济社会发展需要，人类活动对湖泊的干扰也越来越大，世界范围内大大小小的湖泊都受到了不同程度的干扰和破坏[3]。大量氮、磷的输入，造成湖泊水质恶化、蓝藻频发，富营养化现象严重。

湖泊治理已成为如今环保领域的热点及难点。从治理方法的性质来分，湖泊治理有化学手段、物理手段和生物手段。随着科技的进步发展，绿色可持续已成为当今时代的主旋律，体现在方方面面，包括湖泊治理，目前沉水植物种植作为一种生态修复手段，因其绿色、生态、环保的特性广泛应用于各类水质提升工程[4]。然而，因湖泊自身客观原因，比如水域面积、水深、排污口、泥深等原因，沉水植物种植也受到显著制约，沉水植物存活率低成为了生态修复工程最为棘手的问题之一。

本文选取武汉市开发区五湖、汤湖二个重点湖泊，对其水生态工程进行调查，从湖泊环境、施工工序、沉水植物选种、沉水植物种植技术参数等几个方面进行归纳总结，最终形成普适于武汉市湖泊沉水植物种植的技术工艺总结，为城市化富营养化湖泊治理提供参考。

开发区五湖

1.1工程概况

本项目主要通过清淤工程及水生态修复工程重新构建水生态系统，利用生态自净能力有效净化水质。

生态系统重新构建包括：清淤、沉水植物种植、浮叶植物种植、大型底栖动物放养、鱼类放养、水生态环境改善辅助工程及后期维护管养等工作。

1.2施工特点与难点

（1）地形微调整

部分沉水植物种植区域由于水深问题不适宜沉水植物的生长。
对应措施：

将湖区局部近岸带土壤域往中间堆积，增加沉水植物种植面积，同时浅水区域适当挖深，营造不同深度梯度的地形环境，为沉水植物的多层次构建创造良好条件。

底质消毒与改良

湖底土壤中常常存在一些影响初期水生态建设系统稳定的鱼卵、杂草种子及病菌；同时现有的土壤部分区域肥力不佳，在湖泊生态建设前需对底质消毒与改良。

对应措施：

采用生石灰消毒，确保无疏漏；部分土壤肥力不佳区域采用覆盖肥力高土壤和泼洒营养盐相结合的方式，确保土壤营养盐等环境符合水生态系统构建的要求。

湖泊补水

补水水源主要为河道，周围环境复杂，建筑施工场地较多，存在多处雨水入湖口，导致进水口水体营养物质含量高，水体透明度低。水源水质的好坏直接影响湖泊水质情况，

对应措施：

需要对进水水源进行强化净化预处理，在进水口处设计预处理区。预处理区内采用生物基网及微生物附着基过滤净化后进入湖区。控制进水速度，使之有足够的停留时间，进行水质的预处理。

沉水植物的存活率

沉水植株是水生态净化系统中最为核心的部分，沉水植物的存活率决定湖泊水质情况。

对应措施：

在沉水植物种植时控制水位在水草上方20-30公分，保持该水位10到15天，使植物适应水域环境后稳定生长再提升水位，如此依次从深水区种植至浅水区，确保沉水植物存活率。在生态修复初期，由于沉水植物群落尚不稳定，需要对草食性鱼类进行控制。采用放养肉食性鱼类和人为定期捕捞相结合，将草食性鱼类去除。

1.3小结

（1）沉水植物种类：苦草、狐尾、眼子菜、菹草、金鱼藻；

（2）沉水植物种植方式：插秧模式；

（3）5月份开始种植，干塘后蓄水10~20cm深后插秧种植。暴雨后蓄水到0.4~2.5m；7月初调过一次水质；

（4）种植季节：4~11月份；

（5）先种植后调水。

汤湖

2.1工程概况

汤湖，位于武汉经济技术开发区(沌口)内，紧临车城大道，水域面积近140万平方，水深从1.2~3m不等，淤泥平均厚度接近1m，淤泥较深的地方接近2m，主要外来污染源为3个较大的污水排口和其它一些雨水排口。汤湖生态修复工程为其3年，从2019年开始施工，于2021年验收移交。

该生态修复工程主要分为两大部分。控源截污工程：包括官网的混错接改造、智能截留井、调蓄池、下开堰、水体回流管道、水质在线监测系统建造等等；生态修复工程：沉水植物种植。经治理后，汤湖水体由原来的黑臭水体稳定到现在IV类水质，湖水清澈见底，水草生长茂盛。

2.2施工特点与难点

汤湖沉水植物种植建立在排口控源截污的基础上，目前的污染源只有几个雨水排口。

（1）沉水植物种植的第一步是围隔布设，汤湖又一个接近105万方的主湖和3个小塘组成，主湖布设8块围隔，每个围隔布设区域近11万方，每隔5m进行钢管桩的固定；

（2）第二步进行野杂鱼的清除工作，首先用过拉网、地笼等进行第一次野杂鱼的清除，对于无法清理干净的小型底层鱼类，采取投加茶油的方式进行杀除，在整个沉水植物种植期间一直保持野杂鱼清除工作；

（3）第三步是降水位工作，通过人工降水将水位控制在1m左右；

（4）第四步是底质改良和水体透明度的提升。底质改良通过投加底质改良剂（0.06kg/m2）和生石灰（0.1~0.15kg/m2）进行底泥修复，进行底质改良后1星期进行水质提升工作；水体透明度的提升主要通过投加生态净水机（PAC）；

（5）待透明度提高至70~80cm后进行沉水植物种植，本次沉水植物种植涉及5种品种，分别是苦草、狐尾藻、金鱼藻、黑藻和眼子菜。沉水植物种植主要以苦草为主，比例高达80%，其他4种各占5%。岸边及水域较浅的地方选择矮苦草进行种植，水域较深的地方选择中苦草进行种植。第一次种植密度控制在80株/m2，后期进行补种，密度达160株/m2。种植方式主要采用抛投，苦草根部为石块裹着黄泥巴，不建议包裹无纺布，不利于生根。

2.3小结

沉水植物种植最主要的是水下可见光，把控好水深和水体透明度两个要点；

种植过程中要考虑沉水植物习性（生长周期、适宜环境），根据不同品种选择合适季节进行种植，不建议在6~9月水环境较差、蓝藻易爆发的情况下种植；

建议苦草为优势种、生长周期长、环境耐受性高、对水质净化作用好、后期管养维护方便；

（4）沉水植物种植试验小试结论不建议参考，黑藻长势较好的原因主要是其夏季处于生长周期，繁殖块生长旺盛。

参考文献

杨桂山,马荣华,张路,姜加虎,姚书春,张民,曾海鳌.中国湖泊现状及面临的重大问题与保护策略[J].湖泊科学,2010,22(06):799-810.

张艳会,杨桂山,万荣荣.湖泊水生态系统健康评价指标研究[J].资源科学,2014,36(06):1306-1315.

王志强,崔爱花,缪建群,王海,黄国勤.淡水湖泊生态系统退化驱动因子及修复技术研究进展[J].生态学报,2017,37(18):6253-6264.

赵永宏,邓祥征,战金艳,席北斗,鲁奇.我国湖泊富营养化防治与控制策略研究进展[J].环境科学与技术,2010,33(03):92-98.