【原创】上海曹杨环浜水体生态修复技术要点
上海曹杨环浜水体生态修复技术要点
陈洪达（武汉中科水生环境工程有限公司）
丘昌强（中国科学院水生生物研究所）
摘要：上海市曹杨环浜是一条环形封闭河道，治理前是劣V类水质，经过三年半示
范治理，水质显著改善，其溶氧量、氨氮、总磷、高锰酸盐指数、五日生化需氧量和化
学需氧量指标，均维持在III-II类标准，使曹杨环浜成为上海市水质最好的河道。
本文扼要报导了曹杨环浜污染治理的七项技术：修复沉水植物群落，营造挺水和浮
叶花卉景点，调整鱼类种群结构，构建底栖动物种群，造流曝气循环水体，曲池底泥改
良与水体连通，以及河道水生态系统长效管理。
关键词：水生态系统、上海河道、水生植物、水污染治理
曹杨环浜是一条环形封闭河道，位于上海市普陀区曹杨新村，全长2208m，宽8～14m，连同曹杨公园内的曲池（1500m2）一起，水体面积为26433m2。
上海市水务局十分重视曹杨环浜综合整治工程，在2003年前，污染源已全部截流，底泥也曾二次疏浚，全面修建了驳岸、周围绿地和公园，这些工程措施的实施，对减轻环浜水体污染，改善周围环境质量起到很大作用，但由于水体生态系统被严重破坏，水生植物和水生动物十分贫乏，水体缺乏自净能力，故水质仍处于劣V-V类状态，2003年11月测定值，总氮为3.48
mg/L，氨氮为1.19
mg/L，总磷为0.178
mg/L，蓝藻水华经常暴发。
2003年11月起，武汉中科水生环境工程有限公司承担了《上海市曹杨新村曹杨环浜污染治理示范工程》任务。公司根据曹杨环浜的历史和现实情况，决定采取以修复水体生态系统作为工程重点，同时配合物理（如人工造流）和化学措施（如底泥的酸碱度中和），期望通过一年的示范实践，总结出能大幅度改善曹杨环浜水质的科学措施。一年期示范工程结束后，效果十分显著，水质从劣V类快速提高至IV-III类，一年后提高至III类，一跃成为上海市水质最好的河道[1]
最近两年多来，水质进一步改善,根据市水务局提供的2006年1月到2007年4月共16个月的测定数据,各项指标平均值（及范围）如下：
溶氧量：5.4 (3.5-11.0) mg/L
氨氮：0.54 (0.06-1.25) mg/L
总磷：0.16(0.020-0.298) mg/L
高锰酸盐指数：5.8(4.2-8.6) mg/L
五日生化需氧量：3.6(2.2-5.2) mg/L
化学需氧量：21.25(15-30) mg/L
PH值：7.6(6.9-8.4),
按GB3838—2002《地表水环境质量标准》中规定的III类标准，即总磷为0.2
mg/L，总氮为1.0
mg/L,氨氮为1.0
mg/L，高锰酸盐指数为6,五日生化需氧量为4，对照上述监测数据后可见看出，曹杨环浜的水质维持在II-III类标准,曹杨环浜仍保持上海市内水质最好的河道。
二、主要技术及其效果
曹杨环浜水质之所以能长期维持良好水平，主要原因是针对曹杨环浜的具体情况采取了以水生态修复为主的技术措施，以及科学的维护管理。现就采取的主要技术及其效果介绍如下：
（一）修复沉水植物群落
修复大面积沉水植物群落是改善水质最为重要的措施，由于曹杨环浜中原有的沉水植物很少，而且种类单一，只有菹草和黑藻。为此采取了大面积种植，并以最快速度（半年内）使植物覆盖全河道。三年多来总共移栽的水生植物有26种，其中：沉水植物11种、挺水植物6种、浮叶植物6种，以及随移栽苗种时带进来的漂浮植物3种（小浮萍、紫背浮萍、满江红）。它们中既有暖季植物，也有冷季植物，一年四季都有植物生长。三年半来种植的水生植物量计11000kg（其中曲池2000kg）。所选择的20多种植物，它们不仅对污水具有很强的净化能力，同时还有较高的观赏价值，并为水生动物提供栖息生存、繁衍生存、索饵育肥场所，为发挥它们的净水功能起到积极作用。
移栽的沉水植物有11种，它们是伊乐藻、菹草、黑藻、金鱼藻、狐尾藻、苦草、密剌苦草、红线草、粉绿狐尾藻、水盾草和海菜花。其中海菜花是从云南滇池移栽的，只引种了2株，在环浜中能生长、开花。现在植物生物量较大的种类有菹草、伊乐藻、黑藻和水盾草，形成美丽的“水下森林”景观，也为曹杨环浜中的游船招来更好的生意。
由于全河道都生长沉水植物，它们利用太阳能，通过植物光合作用，为全河道水体生产了充足的溶解氧气。根据2004年测定,年平均沉水植物生物量（湿重）为1862.5g/m2。根据陈洪达的实验,菹草等7
种沉水植物,在光照强度8000Lx、水温26-29C条件下，平均产氧量为1.06mgO2/(h.g鲜重植物)，按一天8小时计算，其产氧量为8.486mgO2/(h.g鲜重植物)
[2]实验数据充分说明，曹杨环浜沉水植物生物量如按1500g/m2计算，其增氧效果相当于每1000m2水体安装了一台功率为1000W的增氧机，从而保证了放养的所有水生动物的生长，促进了好氧细菌净化污水的功效。因此，在沉水植物、水生动物和细菌的净化功能作用下，曹杨环浜水质得到了明显的改善，由劣V类提高至Ⅳ-III类，至今维持在II-III类标准。
（二）营造挺水和浮叶花卉景点
为了美化河面环境，选择在曲池和街道办事处，以及桥的两侧，种植少量的浮叶花卉和挺水花卉，其中浮叶花卉以具有鲜艳颜色的睡莲品种为主，如大白睡莲、玛珊姑娘、洛桑、日出，佛琴娜莉斯等，还有少量荇菜和菱，形成美丽的睡莲景点；挺水花卉有6种，如香蒲、菖蒲、荷花、花叶芦荻、再力花和石龙芮，但种植面积均很小，主要点缀栽种在曹杨公园曲池瓷缸内，以及在街道办事处河岸边。
有一种粉绿狐尾藻，是外来物种，它属沉水植物，但又能挺水生长，由于其绿叶美观似狐尾，别具一格，于2006年引进试种，为控制其蔓延发展，只局限在小面积植物滤床上。&&&&&&&&
&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
（三）调整鱼类种群结构
在治理前，曹杨环浜中的鱼类和其他水生动物曾因严重污染而灭绝，后来虽有所恢复，但种类和数量均很少，而且对水质净化作用不大。为此，在构建了沉水植物群落，水体溶解氧大幅度上升基础上，放养了较多（合计67000尾）鱼类，其中以白鲢、鲫鱼、锦鲤为主，尾重50-100g的有354kg，7000尾，另全长3-4cm的有6万尾。目的是通过这些鱼类的不断滤食、摄食，以控制蓝藻水华的暴发和减少有机物的积累。放养数量要求控制在一定范围，但宜多不宜少，以鱼类摄食量略超过藻类生产量为最佳，从而有效地控制了蓝藻种群的发展，减少了水中悬浮物质的积累，降低污染程度，水质更加清新。由于水中浮游生物和有机碎屑较少，白鲢生长速度很慢，现在除有较多的体重约50g和约250g的白鲢外，还有许多鲫鱼、鲤鱼、锦鲤、攴条、麦穗鱼、花鲢、乌鱼等鱼类，以及龙虾、龟、鳖、水蛇、青蛙、青蜓幼虫、水黾等，再加上各种螺类、蚌类等，水生动物计有20多种，生物多样性高。不仅如此，还为周围的钓鱼爱好者提供了方便的钓鱼场所。
在夏天的早晨和傍晚，有许多老人带着小孩在河边观赏水景，往往发现在水面上有一种特别引起注意的小昆虫，它像溜冰者在水面上行走，而且还会像奥林匹g的溜冰运动员一样在水面上优雅地飞翔，却不会划破水面浸湿腿。这种小动物就是水黾，被喻为是池塘、河道中的溜冰者。
（四）构建底栖动物种群
为了更有效地清除河底中的有机碎屑和腐殖质，还放养了1500kg 的螺类和蚌类，其中湖螺、田螺、沼螺和旋纹螺计500kg，河蚌等蚌类1000kg。上述螺类在河道中生长良好，繁殖速度较快，到处都可以看到大小不同的各种螺蛳，它们不停地刮食，从而有效地控制了水底杂质的积累，降低了有机污染程度。据2004年7月23日测定，全河道仅螺类计有1350kg，而蚌类则极少。可见，由于环浜水体极适于水生动物生长，从而激发了城市居民“放生者”，定期或不定期地向环浜中投放螺类、鱼类、龟、鳖、虾等水生动物。三年多来，曹杨环浜成了“放生”的好去处，由于“放生”量较大，更有利于水质的净化，也有利于水生动物多样性的提高。
（五）造流曝气、循环水体
常言道“流水不腐”，为使曹杨环浜封闭的水体循环流动，促进相对富氧的表层水和相对少氧的底层水的均化与交换，提高沉水植物光合作用放氧效率，加速水体有机质的矿化速率，全面改善水质，在环浜西南角上，应用了造流曝气新技术，构筑了一道长10m的拦水坝，安装了一台低水头提升水泵选用节能低扬程潜水轴流泵，流量1047m3/h，扬程2.88m，轴功率10.69kw。
三年多来的实践证明，定期或不定期地运行，尤其是在水质出现不正常情况下，运转后就能大大改善水质，为水体的自我恢复提供条件。
& （六）曲池底泥改良与水体连通
曲池（面积1500m2）是曹杨公园内的一个小池，与曹杨环浜相临，曲池四周树木成荫，风景优美，游人很多，但美中不足的是蓝藻水华常年暴发，水质发黑发臭，沉水植物和鱼螺等均难于生存。公园管理处曾多次采取措施，如清淤、大量施用生石灰和大量换水等，均无法控制蓝藻水华的暴发，如油漆般的蓝藻水华，确实令人难堪。2005年，我公司接受治理任务。首先是改良酸度极高的曲池底泥，同时使曲池与环浜水体连通，以利用治理后的环浜优良水质，并在此基础上参照曹杨环浜的治理方案，构建沉水植物群落、修复水生生态系统。经半年努力，终于彻底改变了曲池面貌，蓝藻水华消失，至今水质良好，水景美观。
（七）河道水生态系统的长效管理
常言道“三分治，七分管”，可见管理的重要性。曹杨环浜示范工程一年结束后，严格按照长效管理制度进行科学管理，其中最为重要是水生草场的管理，必须保持暖季植物和冷季植物的结构合理性，以及适度的植物覆盖度，其次是调整水生动物的种群结构，保持必须的种群密度，并及时去除多余的植物和动物生物量，否则，污染治理效果不会理想，甚至逆转。这里例举一次教训，如在2004年4-12月，平均每月打捞水生植物约4000kg,这样水质维持良好,但在示范工程结束验收后，由于一时管理不当，一次性将绝大部分沉水植物割掉，从而切断了沉水植物造氧来源，使水生态系统失调，水质一度恶化,因为污水中还存在大量有机物质和氨氮，它们消耗了大量溶解氧，据测定1mg氨氮要消耗掉4.3mg／L溶解氧。幸好及时采取了补种沉水植物和其他措施,没有造成严重后果。
三、问题与讨论
（一）有关水生草场的经营和管理问题
我国湖泊、河流众多，水生植物资源十分丰富，但以往人们只注意利用其水生植物资源，却忽视草场资源的保护和经营管理，从而造成水生植物资源和水生态系统的严重破坏。近20年来，由于强调了生态环境的保护，才引起人们对湖泊、河流水生植被重要性的的认识，展开了以恢复水生植被为重要内容的水生态系统的恢复试验，并取得了显著成绩。当水生植被初步恢复成功后，水生草场将向两个方向发展：一个是持续稳定地向合理的群落结构方向发展，并能发挥其保护环境、净化水质的功能，但必须十分重视草场的经营和管理，严格执行水生草场管理制度；另一个是植物群落结构极不合理，植物过密或太稀，不仅没有发挥其优化环境的功能，甚至再次破坏水环境，究其原因是植被恢复后放任自流，没有专人管理，或管理不当而造成的。俗语“三分治、七分管”是十分正确的，必须像对待城市公园中的陆地草场一样，管理好水域中的水生草场。
（二）水生态系统修复技术在上海市河道治理中应用问题
上海市在过去和现在都是有名的水网城市，具有浓厚水乡风情，将来也应该是。根据2001年调查，全市有中小河道27600余条，是全国水面积比重较大、河网密度较密的地区，但大部分河道水质已严重污染，基本失去了水乡美景，破坏了水生态系统。尽管近一、二十年来，市政府下了很大决心，大力整治了许多河道，河水黑臭现象初步得到解决，但也不要停留在一片白水上，应该将河道建设成生态与景观溶于一体的健康水体。
根据作者的调查分析，就上海市河道环境的现状来看，对恢复水生植物群落有其不利因素外，但在许多方面则对水生植物群落的修复有利[3]《曹杨环浜水生态修复示范工程》的成功，就是一个极好的例证，建议推广曹杨环浜的经验。
（陈洪达授权发表）
[1]方涛、陈洪达等，2005。上海曹杨环浜污染水体生态修复，中国给水排水，12：10（1-）。
[2]陈洪达，1983。11种沉水植物的生产力，海洋与湖沼，19（6）：525—531。　
。水生植物在河道水环境治理中的作用，汪松年主编《上海水生态修复调查与研究》，2005年4月，上海科学出版社。
以上网友发言只代表其个人观点，不代表新浪网的观点或立场。引种水生植物粉绿狐尾藻应慎重
核心提示：　　引种水生植物粉绿狐尾藻应慎重　　（《中国花卉报》陈斌）　　据有关科技文献显示，粉绿狐尾藻不但能够　　引种水生植物粉绿狐尾藻应慎重
　　（《中国花卉报》陈斌）
　　据有关科技文献显示，粉绿狐尾藻不但能够吸收水中的氮、磷等物质，净化水体，还能从一定程度上抑制蓝藻暴发。近年来不断有城市在部分河道投放粉绿狐尾藻进行水体绿化，但该植物在引入水体的同时也带来了诸多问题。
　　粉绿狐尾藻原产地为欧洲，又称大聚藻、水聚藻、青狐尾、绿羽毛、水松。是多年生挺水或沉水草本植物，在原产地多匍匐生长在稻田、溪流和池塘，引种驯化后被作为观赏用水生植物或养鱼用水草，引入我国台湾地区已有十年以上，引入大陆时日尚短。
　　粉绿狐尾藻在水族界颇负知名度，挺水部分粉绿色，沉水部为红色，挺水叶匍匐在水面上，下半部为水中茎，水中茎多分枝。叶5枚至7枚轮生，羽状排列，小叶针状，绿白色；沉水叶丝状，朱红色，冬天老叶会枯掉，叶子掉落时是红色的。花为穗状花序顶生，花单性，雌雄同株，花序上半部为雄花，下半部为雌花，花期在每年的4月至9月。最上面开小红花。果实为核果坚果状。
　　该植物生命力强，可适应各种环境，在江南地区能常绿过冬，是良好的河道绿化浮性材料。但由于其适应性极强，生长极快，在我国大陆主要靠断茎繁殖，在水塘中即使少量种植，也能迅速严密覆盖整个水面，从而影响整个生态系统。在温州水生花卉引种时，其蔓延势头已经不可小觑，若不控制将布满整个河道。严重时还会堵塞航道，影响水上交通，排挤其他植物，使群落物种单一化，覆盖水面，影响鱼类生长和捕捞，在农田危害作物,使产量受损，田间沟渠大量繁殖,影响农田排灌;入侵湿地，草坪，破坏景观，滋生蚊蝇,危害人类健康。粉绿狐尾藻必须每年定期打捞，将其控制在一定范围内。
　　市区河道千座生态浮岛种下首批狐尾藻
　　（嘉兴在线新闻网李剑铭）
　　今天下午，在市区真合里港河道里，园林绿化工作人员在沿河的生态浮岛上种下了首批粉绿狐尾藻。据了解，目前，市区真合里港（小桥港至西南湖段）、竹桥港（环城河至中环西路段）正在加紧生态浮岛的植物种植。作为嘉兴市区河网清淤工程中的重要一环，预计到年底前，市区17条河道里将建成1000多座生态浮岛，种植的水生植物包括金钱草、粉绿狐尾藻、千屈菜、美人蕉和西伯利亚鸢尾。这些种植在浮岛上的绿色植物不仅能美化环境，还能吸收水中的氮、磷等物质，抑制蓝藻暴发，有效改善市区河道的水质。
　　60年间滇池换“主人”，外来鱼超过本土鱼类7倍
　　（《云南信息报》刘相妙）
　　外来物种之害
　　王四海说，近些年来昆明加大湿地的建设，粉绿狐尾藻由于观赏性强从外地引入到昆明，这类植物生命力极强，在刚开始做湿地时的确很美，但是随着其扩张，将会吞噬本地植物的生存空间，几年的发展后，对湿地保护并不好。
　　本土物种之灾
　　团队在总结三大湖泊鱼类灭绝时这样形容：滇池最为严重，洱海次之，抚仙湖最少，但也不容乐观。为何鱼类的灭绝率如此之高？王四海分析有两大原因，一方面为污染，另外一方面则为外来鱼类入侵。
　　生态恢复之难
　　团队的研究结果表明，三大湖泊的本地高等植物和本地鱼类多数已灭绝，在其看来，本地物种灭绝后，原有的生态系统被破坏，很难再发挥保护环境的作用与功能。
　　从上世纪50年代到本世纪初的60年间，滇池中46.3%的高等植物和84.0%的本地鱼类已经灭绝，在洱海则分别是21.4%和58.8%，在抚仙湖分别是11.8%和41.7%。
　　这是西南林业大学和云南省林业科学院从事生物多样性与环境保护的杨宇明教授和王四海副教授及其团队经过两年多的研究得出的数据。这个月，他撰写的滇池、洱海、抚仙湖三大湖60年间生态变化的论文发表在了欧洲的学术期刊上，论文揭示了三大湖泊目前存在的严重生态问题――本地物种(鱼类和高等植物)大部分已经灭绝，而入侵的外来物种则越来越多，生物多样性正在减少。
　　其研究结果表明，经济的快速发展所造成的人类干扰是导致湖泊生物多样性减少的主因，三大湖泊各自的特点正在消失。洱海团队认为，未来的洱海可能成为现在的滇池。而抚仙湖并未看出多大污染的原因在于其水体较深，当污染开始显露时，将比滇池更难治理。
　　现状：三大湖泊本地高等植物多数已灭绝
　　2010年，王四海所在的团队开始对三大湖泊生物多样性进行调查研究。三年的时间内，团队搜集查阅了从上世纪50年代开始到2010年为止涉及三大湖泊的高等植物和鱼类数据，然后以每十年为一个阶段，进行数据的统计。
　　在高等植物统计方面，团队将其分为本地高等植物和外来高等植物两类，鱼类则分为本地鱼类、外地鱼类及本地特有鱼类。通过上述数据的对比，其得出了近60年来，三大湖泊生物多样性的变化。
　　以高等植物为例，三大湖泊中，滇池流域本地高等植物灭绝速度最快，上世纪50年代的滇池还有41种，但现在仅剩22种，46.3%的本地鱼类已经灭绝，而外来入侵的高等植物则由1种增加到了4种，增加的四种分别为：粉绿狐尾藻、喜旱莲子草、水葫芦、大薸。
　　该团队介绍，高等植物灭绝快的原因在于水体污染太厉害，部分植物在不适应污染环境的前提下而死去，而外来入侵的高等植物由于生命力强，也侵占了本地高等植物的生存空间。
　　对于入侵滇池的4个外来物种，王四海介绍，粉绿狐尾藻是从湿地恢复过程中被引进，“这种植物观赏性强，所以被广泛用于湿地建设。”王四海说，近些年来昆明加大湿地的建设，而粉绿狐尾藻由于观赏性强，从外地引入到昆明，这类植物生命力极强，在刚开始做湿地时的确很美，但是随着其扩张，将会吞噬本地植物的生存空间，几年的发展后，对湿地保护并不好。
　　“水花生又叫喜旱莲子草，主要生长在水边和水面上，与水葫芦生长在一起。”王四海说，水花生的环境适应能力也很强，水体越肥其生产速度越快，面积也会逐渐变密，从而排挤当地植物，大薸亦是如此。
　　而对于水葫芦，昆明市民早已经不陌生，这种当初被引进到滇池用来清洁滇池水的外来植物，现在已经成为每年滇池治理的重点和难点。
　　相较于滇池，在本地高等植物消失和外来高等植物入侵中，洱海和抚仙湖表现出来的情况稍微好一点。60年间，洱海的高等植物从42种减少到了33种，灭绝了21.4%，外来高等植物则由0种变为2种；抚仙湖本土高等植物从17种减少到了15种，灭绝比例为11.8%，外来高等植物从0种增加到了2种。
　　值得注意的是，抚仙湖和洱海增加的高等植物都为水葫芦、喜旱莲子草。王四海介绍，这两种植物生命力极强，从目前的调查情况来看，正在逐步吞噬本地高等植物的生存空间，未来势必会变得很严重。
　　滇池84%本地鱼类已灭绝，本地特有鱼类仅剩1种
　　滇池流域46.3%的高等植物已经灭绝的并非60年间滇池生物变化最大的一块，更为严重的是，滇池流域84%的本地鱼类已经灭绝，而属于滇池流域独有的本地鱼类也由上世纪50年代的10种变为现在只剩下1种。
　　该团队在调查中将鱼类分为了广布的鱼类和滇池流域仅有的特有鱼类，“广布的鱼是指除了滇池有之外，其他地区也有，特有鱼类是指只有滇池流域有，全国其他地方不存在。”王四海说，统计上世纪50年代的数据发现，滇池领域广布的鱼类和特有鱼类(以下统称“本地鱼类”)共有25种，其中特有鱼10种，但是60年后的今天，本地鱼类仅剩4种，而特有鱼类只剩下1种，这意味着9种仅滇池特有的鱼类在这个世界上已经灭绝。
　　本地鱼类及特有鱼类正在减少，但是外来的鱼却不断增加。60年间，滇池外来鱼类从2种陡增到28种，外来鱼类占滇池鱼类数量的87.5%，84%的本地鱼类已经灭绝。此外，洱海、抚仙湖以58.8%、41.7%的灭绝比例紧随其后。
　　团队在总结三大湖泊鱼类灭绝时这样形容：滇池最为严重，洱海次之，抚仙湖最少，但也不容乐观。为何鱼类的灭绝率如此之高？王四海分析有两大原因，一方面为污染，另外一方面则为外来鱼类入侵。
　　“污染越来越严重，使得本地很多鱼类不能适应水体，从而慢慢消失。”王四海说，这是最为重要的原因，而外来鱼类的入侵挤压本地鱼类的生存空间，也使得本地鱼逐渐减少。其介绍，部分外来鱼类可能较为凶猛，还喜欢吃鱼卵，这对本地鱼类来说是一种毁灭性的灾难。
　　这些外来鱼类都是如何进到三大湖泊之中的？王四海通过分析得出了两种途径。“一种就是外来引进的，如四大家鱼。”王四海说，为了扩大渔业，60年间引进了不少高产的鱼类，这些鱼类比滇池本地鱼类高产，能带动经济。
　　其介绍，在引进需要的鱼苗同时，这些鱼苗中也可能带进了一些其他鱼苗，一定程度上增加了外来鱼类的种类。
　　除了引进，另外一种则可能是随处放养。王四海说，可能有部分家庭养了观赏鱼，这类鱼在倒入到滇池领域后，也开始繁衍生息。
　　影响：原有生态被破坏，很难再保护环境
　　团队的研究结果表明，三大湖泊的本地高等植物和本地鱼类多数已灭绝，在其看来，本地物种灭绝后，原有的生态系统被破坏，很难再发挥保护环境的作用与功能。
　　“一个生态系统要向健康方向发展，需要本地的物种来维持。”王四海说，这些本地的物种常年生活在三大湖泊领域，每个物种有各自的生态保护功能，也许每个物种能发挥的作用很小，但是这些物种属于相互依存的关系，在一起就能够在生态保护中发挥最大的作用。
　　王四海说，不能单纯地去分析一个物种产生的影响，而是考虑所有物种在一起起到的协调作用，当多个物种灭绝后，生态势必会产生很大变化。
　　外来物种入侵这方面，王四海介绍，无论是外来鱼类的入侵还是外来高等植物的入侵，最大的影响当属本地鱼类生存空间被挤压。“外来鱼越多，本地鱼生长空间越小，最后本地鱼灭绝。”王四海说。
　　对于每年开展的滇池放鱼活动，王四海介绍，放一些滇池流域内的本地鱼是可以的，但是应当避免在放鱼苗的过程中，夹带外来鱼种。
　　本地物种消失，三大湖泊越来越相似
　　研究团队介绍，其所研究的三大湖泊分属三个不同的流域，但是研究结果表明，三大湖泊面临的问题越来越相似，各个湖泊的特点正在逐一消失。
　　“滇池属于金沙江流域，抚仙湖属于珠江流域，洱海则属于澜沧江流域。”王四海说，在对这三个分属不同流域的湖泊研究发现，随着本地鱼类和本地高等植物的灭绝和外来物种的入侵，三个湖泊在物种构成上已经越来越相似。“滇池越来越不像滇池，洱海越来越不像洱海，这就是现在的情况”。
　　王四海说，所有问题的产生，多为人为干扰自然环境而导致。如何保护目前还未灭绝的本地鱼类及本土高等植物？在王四海看来，细节上的保护有很多，例如在湿地恢复过程中不应当只注重景观，而应当注重其生态发展，在恢复湿地过程中，要请生态专家参与，从长远角度来选择植物的种植及配比。
　　在思路上，其认为应该在区域经济发展的同时，协调好经济发展与环境保护之间的关系。“我们所生存的社会环境和自然生态之间需要进行良性的活动。”王四海说。
　　60年云南三大湖泊物种变迁
　　——关注：洱海可能会成为下一个滇池
　　在三大湖泊的研究中，王四海最为关注洱海的生态变化，一方面与他在洱海做项目有关，另外一方面则是日益恶化的洱海环境让他担忧。其介绍，这10年洱海的环境变迁已经完全超出了他们团队的想象，而追溯原因，人为的干扰占据主因。
　　王四海说，去年他参与了大理下关奥林匹克公园附近一块湿地的建设，专门负责湿地的规划，并提供种植植物选择的意见。王四海回忆，当时在设计时，很多人在看了别的湿地中种的粉绿狐尾藻很漂亮，都希望在接下来的湿地项目中种植这类植物，当时他极力反对，但是最后建筑方还是种植了该植物，而这种植物在未来对本地植物将会产生毁灭性侵蚀。
　　“粉绿狐尾藻的确比较好看，但是它的生长速度非常快，最后会占领本地植物的生长空间。”王四海出示的照片显示，这个与其他植物一起种植在湿地内的本土植物刚开始只有零星一点，但随着发展，粉绿狐尾藻开始变得茂密，而与它种植在一起的本土植物则开始减少，到最后本土植物的生存空间已经很小。
　　王四海说，按照粉绿狐尾藻的生长速度，不久种植在湿地内的本土植物将完全被消灭，这就是外来物种入侵所带来的最直观的危害。
　　其介绍，这只是湿地保护中存在的问题，在洱海保护方面，目前沿线存在的排污情况对洱海的水质产生了很大的影响，一方面在洱海沿线发展旅游，另外一方面则在保护上跟不上进度。
　　在团队的研究数据中，洱海近十年污染指数上升的规律与多年前滇池污染指数上升规律几乎一样，此前民间人士表示“未来的洱海将会成为下一个滇池”，他们很赞同这样的观点。
　　在团队所研究的三大湖泊中，抚仙湖在各种指标上都是三者中最低，也是湖体保护稍好的。但王四海表示，现在污染指数很低并不表明没有危险，“它的水体较深，所以在自净上还有很大帮助，但是一旦污染开始大面积爆发，其治理难度将会超过滇池。”王四海说，滇池换水可能还有救，但是抚仙湖则是不可能有救的。
　　(特别感谢云南林业科学研究院杨宇明教授和西南林业大学副教授王四海及其研究团队对本组稿件提供支持。)
　　上海曹杨环浜水体生态修复技术要点
　　/article_view-.html
　　陈洪达（武汉中科水生环境工程有限公司）
　　丘昌强（中国科学院水生生物研究所）
　　摘要：上海市曹杨环浜是一条环形封闭河道，治理前是劣V类水质，经过三年半示范治理，水质显著改善，其溶氧量、氨氮、总磷、高锰酸盐指数、五日生化需氧量和化学需氧量指标，均维持在III-II类标准，使曹杨环浜成为上海市水质最好的河道。
　　本文扼要报导了曹杨环浜污染治理的七项技术：修复沉水植物群落，营造挺水和浮叶花卉景点，调整鱼类种群结构，构建底栖动物种群，造流曝气循环水体，曲池底泥改良与水体连通，以及河道水生态系统长效管理。
　　关键词：水生态系统、上海河道、水生植物、水污染治理
　　一、前言
　　曹杨环浜是一条环形封闭河道，位于上海市普陀区曹杨新村，全长2208m，宽8～14m，连同曹杨公园内的曲池（）一起，水体面积为。
　　上海市水务局十分重视曹杨环浜综合整治工程，在2003年前，污染源已全部截流，底泥也曾二次疏浚，全面修建了驳岸、周围绿地和公园，这些工程措施的实施，对减轻环浜水体污染，改善周围环境质量起到很大作用，但由于水体生态系统被严重破坏，水生植物和水生动物十分贫乏，水体缺乏自净能力，故水质仍处于劣V-V类状态，2003年11月测定值，总氮为3.48mg/L，氨氮为1.19 mg/L，总磷为0.178 mg/L，蓝藻水华经常暴发。
　　2003年11月起，武汉中科水生环境工程有限公司承担了《上海市曹杨新村曹杨环浜污染治理示范工程》任务。公司根据曹杨环浜的历史和现实情况，决定采取以修复水体生态系统作为工程重点，同时配合物理（如人工造流）和化学措施（如底泥的酸碱度中和），期望通过一年的示范实践，总结出能大幅度改善曹杨环浜水质的科学措施。一年期示范工程结束后，效果十分显著，水质从劣V类快速提高至IV-III类，一年后提高至III类，一跃成为上海市水质最好的河道。
　　最近两年多来，水质进一步改善,根据市水务局提供的2006年1月到2007年4月共16个月的测定数据,各项指标平均值（及范围）如下：
　　溶氧量：5.4 (3.5-11.0) mg/L
　　氨氮：0.54 (0.06-1.25) mg/L
　　总磷：0.16(0.) mg/L
　　高锰酸盐指数：5.8(4.2-8.6) mg/L
　　五日生化需氧量：3.6(2.2-5.2) mg/L
　　化学需氧量：21.25(15-30) mg/L
　　PH值：7.6(6.9-8.4),
　　按GB《地表水环境质量标准》中规定的III类标准，即总磷为0.2 mg/L，总氮为1.0mg/L,氨氮为1.0mg/L，高锰酸盐指数为6,五日生化需氧量为4，对照上述监测数据后可见看出，曹杨环浜的水质维持在II-III类标准,曹杨环浜仍保持上海市内水质最好的河道。
　　二、主要技术及其效果
　　曹杨环浜水质之所以能长期维持良好水平，主要原因是针对曹杨环浜的具体情况采取了以水生态修复为主的技术措施，以及科学的维护管理。现就采取的主要技术及其效果介绍如下：
　　（一）修复沉水植物群落
　　修复大面积沉水植物群落是改善水质最为重要的措施，由于曹杨环浜中原有的沉水植物很少，而且种类单一，只有菹草和黑藻。为此采取了大面积种植，并以最快速度（半年内）使植物覆盖全河道。三年多来总共移栽的水生植物有26种，其中：沉水植物11种、挺水植物6种、浮叶植物6种，以及随移栽苗种时带进来的漂浮植物3种（小浮萍、紫背浮萍、满江红）。它们中既有暖季植物，也有冷季植物，一年四季都有植物生长。三年半来种植的水生植物量计kg（其中曲池2000kg）。所选择的20多种植物，它们不仅对污水具有很强的净化能力，同时还有较高的观赏价值，并为水生动物提供栖息生存、繁衍生存、索饵育肥场所，为发挥它们的净水功能起到积极作用。
　　移栽的沉水植物有11种，它们是伊乐藻、菹草、黑藻、金鱼藻、狐尾藻、苦草、密剌苦草、红线草、粉绿狐尾藻、水盾草和海菜花。其中海菜花是从云南滇池移栽的，只引种了2株，在环浜中能生长、开花。现在植物生物量较大的种类有菹草、伊乐藻、黑藻和水盾草，形成美丽的“水下森林”景观，也为曹杨环浜中的游船招来更好的生意。
　　由于全河道都生长沉水植物，它们利用太阳能，通过植物光合作用，为全河道水体生产了充足的溶解氧气。根据2004年测定,年平均沉水植物生物量（湿重）为g/m2。根据陈洪达的实验,菹草等7种沉水植物,在光照强度8000Lx、水温26-29C条件下，平均产氧量为1.06mgO2/(h.g鲜重植物)，按一天8小时计算，其产氧量为8.486mgO2/(h.g鲜重植物)。实验数据充分说明，曹杨环浜沉水植物生物量如按1500g/m2计算，其增氧效果相当于每水体安装了一台功率为1000W的增氧机，从而保证了放养的所有水生动物的生长，促进了好氧细菌净化污水的功效。因此，在沉水植物、水生动物和细菌的净化功能作用下，曹杨环浜水质得到了明显的改善，由劣V类提高至Ⅳ-III类，至今维持在II-III类标准。
　　（二）营造挺水和浮叶花卉景点
　　为了美化河面环境，选择在曲池和街道办事处，以及桥的两侧，种植少量的浮叶花卉和挺水花卉，其中浮叶花卉以具有鲜艳颜色的睡莲品种为主，如大白睡莲、玛珊姑娘、洛桑、日出，佛琴娜莉斯等，还有少量荇菜和菱，形成美丽的睡莲景点；挺水花卉有6种，如香蒲、菖蒲、荷花、花叶芦荻、再力花和石龙芮，但种植面积均很小，主要点缀栽种在曹杨公园曲池瓷缸内，以及在街道办事处河岸边。
　　有一种粉绿狐尾藻，是外来物种，它属沉水植物，但又能挺水生长，由于其绿叶美观似狐尾，别具一格，于2006年引进试种，为控制其蔓延发展，只局限在小面积植物滤床上。
　　（三）调整鱼类种群结构
　　在治理前，曹杨环浜中的鱼类和其他水生动物曾因严重污染而灭绝，后来虽有所恢复，但种类和数量均很少，而且对水质净化作用不大。为此，在构建了沉水植物群落，水体溶解氧大幅度上升基础上，放养了较多（合计尾）鱼类，其中以白鲢、鲫鱼、锦鲤为主，尾重50-100g的有354kg，7000尾，另全长3-4cm的有6万尾。目的是通过这些鱼类的不断滤食、摄食，以控制蓝藻水华的暴发和减少有机物的积累。放养数量要求控制在一定范围，但宜多不宜少，以鱼类摄食量略超过藻类生产量为最佳，从而有效地控制了蓝藻种群的发展，减少了水中悬浮物质的积累，降低污染程度，水质更加清新。由于水中浮游生物和有机碎屑较少，白鲢生长速度很慢，现在除有较多的体重约50g和约250g的白鲢外，还有许多鲫鱼、鲤鱼、锦鲤、攴条、麦穗鱼、花鲢、乌鱼等鱼类，以及龙虾、龟、鳖、水蛇、青蛙、青蜓幼虫、水黾等，再加上各种螺类、蚌类等，水生动物计有20多种，生物多样性高。不仅如此，还为周围的钓鱼爱好者提供了方便的钓鱼场所。
　　在夏天的早晨和傍晚，有许多老人带着小孩在河边观赏水景，往往发现在水面上有一种特别引起注意的小昆虫，它像溜冰者在水面上行走，而且还会像奥林匹g的溜冰运动员一样在水面上优雅地飞翔，却不会划破水面浸湿腿。这种小动物就是水黾，被喻为是池塘、河道中的溜冰者。
　　（四）构建底栖动物种群
　　为了更有效地清除河底中的有机碎屑和腐殖质，还放养了1500kg的螺类和蚌类，其中湖螺、田螺、沼螺和旋纹螺计500kg，河蚌等蚌类1000kg。上述螺类在河道中生长良好，繁殖速度较快，到处都可以看到大小不同的各种螺蛳，它们不停地刮食，从而有效地控制了水底杂质的积累，降低了有机污染程度。据日测定，全河道仅螺类计有1350kg，而蚌类则极少。可见，由于环浜水体极适于水生动物生长，从而激发了城市居民“放生者”，定期或不定期地向环浜中投放螺类、鱼类、龟、鳖、虾等水生动物。三年多来，曹杨环浜成了“放生”的好去处，由于“放生”量较大，更有利于水质的净化，也有利于水生动物多样性的提高。
　　（五）造流曝气、循环水体
　　常言道“流水不腐”，为使曹杨环浜封闭的水体循环流动，促进相对富氧的表层水和相对少氧的底层水的均化与交换，提高沉水植物光合作用放氧效率，加速水体有机质的矿化速率，全面改善水质，在环浜西南角上，应用了造流曝气新技术，构筑了一道长10m的拦水坝，安装了一台低水头提升水泵选用节能低扬程潜水轴流泵，流量/h，扬程2.88m，轴功率10.69kw。
　　三年多来的实践证明，定期或不定期地运行，尤其是在水质出现不正常情况下，运转后就能大大改善水质，为水体的自我恢复提供条件。
　　（六）曲池底泥改良与水体连通
　　曲池（面积）是曹杨公园内的一个小池，与曹杨环浜相临，曲池四周树木成荫，风景优美，游人很多，但美中不足的是蓝藻水华常年暴发，水质发黑发臭，沉水植物和鱼螺等均难于生存。公园管理处曾多次采取措施，如清淤、大量施用生石灰和大量换水等，均无法控制蓝藻水华的暴发，如油漆般的蓝藻水华，确实令人难堪。2005年，我公司接受治理任务。首先是改良酸度极高的曲池底泥，同时使曲池与环浜水体连通，以利用治理后的环浜优良水质，并在此基础上参照曹杨环浜的治理方案，构建沉水植物群落、修复水生生态系统。经半年努力，终于彻底改变了曲池面貌，蓝藻水华消失，至今水质良好，水景美观。
　　（七）河道水生态系统的长效管理
　　常言道“三分治，七分管”，可见管理的重要性。曹杨环浜示范工程一年结束后，严格按照长效管理制度进行科学管理，其中最为重要是水生草场的管理，必须保持暖季植物和冷季植物的结构合理性，以及适度的植物覆盖度，其次是调整水生动物的种群结构，保持必须的种群密度，并及时去除多余的植物和动物生物量，否则，污染治理效果不会理想，甚至逆转。这里例举一次教训，如在月，平均每月打捞水生植物约4000kg,这样水质维持良好,但在示范工程结束验收后，由于一时管理不当，一次性将绝大部分沉水植物割掉，从而切断了沉水植物造氧来源，使水生态系统失调，水质一度恶化,因为污水中还存在大量有机物质和氨氮，它们消耗了大量溶解氧，据测定1mg氨氮要消耗掉4.3mg／L溶解氧。幸好及时采取了补种沉水植物和其他措施,没有造成严重后果。
　　三、问题与讨论
　　（一）有关水生草场的经营和管理问题
　　我国湖泊、河流众多，水生植物资源十分丰富，但以往人们只注意利用其水生植物资源，却忽视草场资源的保护和经营管理，从而造成水生植物资源和水生态系统的严重破坏。近20年来，由于强调了生态环境的保护，才引起人们对湖泊、河流水生植被重要性的的认识，展开了以恢复水生植被为重要内容的水生态系统的恢复试验，并取得了显著成绩。当水生植被初步恢复成功后，水生草场将向两个方向发展：一个是持续稳定地向合理的群落结构方向发展，并能发挥其保护环境、净化水质的功能，但必须十分重视草场的经营和管理，严格执行水生草场管理制度；另一个是植物群落结构极不合理，植物过密或太稀，不仅没有发挥其优化环境的功能，甚至再次破坏水环境，究其原因是植被恢复后放任自流，没有专人管理，或管理不当而造成的。俗语“三分治、七分管”是十分正确的，必须像对待城市公园中的陆地草场一样，管理好水域中的水生草场。
　　（二）水生态系统修复技术在上海市河道治理中应用问题
　　上海市在过去和现在都是有名的水网城市，具有浓厚水乡风情，将来也应该是。根据2001年调查，全市有中小河道余条，是全国水面积比重较大、河网密度较密的地区，但大部分河道水质已严重污染，基本失去了水乡美景，破坏了水生态系统。尽管近一、二十年来，市政府下了很大决心，大力整治了许多河道，河水黑臭现象初步得到解决，但也不要停留在一片白水上，应该将河道建设成生态与景观溶于一体的健康水体。
　　根据作者的调查分析，就上海市河道环境的现状来看，对恢复水生植物群落有其不利因素外，但在许多方面则对水生植物群落的修复有利。《曹杨环浜水生态修复示范工程》的成功，就是一个极好的例证，建议推广曹杨环浜的经验。
　　（陈洪达授权发表）
　　参考资料
　　方涛、陈洪达等，2005。上海曹杨环浜污染水体生态修复，中国给水排水，12：10（1-）。
　　陈洪达，1983。11种沉水植物的生产力，海洋与湖沼，19（6）：525—531。
　　陈洪达，2005。水生植物在河道水环境治理中的作用，汪松年主编《上海水生态修复调查与研究》，2005年4月，上海科学出版社。
　　青春就应该这样绽放 游戏测试：三国时期谁是你最好的兄弟！！ 你不得不信的星座秘密
引种水生植物粉绿狐尾藻应慎重由用户自行发布，引种水生植物粉绿狐尾藻应慎重内容不代表本站立场，请自行分辨真伪。