水生所關(guān)于杭州西湖沉積物磷原位聯(lián)合控制技術(shù)研究取得新進(jìn)展
水體富營(yíng)養(yǎng)化已成為全球性的水環(huán)境問(wèn)題，磷是導(dǎo)致水體富營(yíng)養(yǎng)化的關(guān)鍵影響因子之一。內(nèi)源沉積物是湖泊營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的重要蓄積庫(kù)，隨著我國(guó)對(duì)污染排放控制及水體修復(fù)管理力度的加大，外源磷的輸入已得到有效控制，內(nèi)源磷釋放可能成為富營(yíng)養(yǎng)化水體生態(tài)修復(fù)的主要障礙。
杭州西湖是目前中國(guó)列入《世界遺產(chǎn)名錄》的世界遺產(chǎn)中唯一一處湖泊類文化遺產(chǎn)。水生所吳振斌研究員團(tuán)隊(duì)在“十一五”、“十二五”十余年協(xié)同攻關(guān)基礎(chǔ)上，根據(jù)西湖內(nèi)源沉積物磷特性，研制了高效環(huán)保的改性粘土礦物作為環(huán)境友好型覆蓋材料，將改性粘土礦物原位控制沉積物磷工藝與沉水植物修復(fù)技術(shù)相結(jié)合，研發(fā)出基于改性粘土礦物材料與水生植物協(xié)同的沉積物磷原位控制技術(shù)。研究表明，該技術(shù)可有效控制沉積物中各形態(tài)磷，粘土礦物材料可吸附底泥和水體中氮、磷等營(yíng)養(yǎng)鹽，在原位修復(fù)底泥的同時(shí)為沉水植物生長(zhǎng)初期提供營(yíng)養(yǎng)源，且粘土礦物材料緩慢釋放植物所需的多種常量和微量元素，顯著促進(jìn)沉水植物定植、生長(zhǎng)和擴(kuò)繁，有效解決了湖泊生態(tài)修復(fù)初期沉水植物著根難、易漂浮等問(wèn)題；粘土礦物材料表面形成的生物膜和沉水植物根際微生物可降解礦化有機(jī)物，改變底部生境氧化還原電位，促進(jìn)底泥中的厭氧菌的代謝作用，有利于改善湖泊底質(zhì)微環(huán)境，加快健康生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)和構(gòu)建。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，在粘土礦物材料和沉水植物聯(lián)合去除沉積物磷的過(guò)程中，存在有益于沉積物磷去除的相互促進(jìn)作用。
目前，該技術(shù)已應(yīng)用于國(guó)家水專項(xiàng)西湖課題生態(tài)修復(fù)示范工程，實(shí)現(xiàn)了西湖沉積物高效脫磷。研究成果和工程效果得到了國(guó)內(nèi)外專家、當(dāng)?shù)孛癖姾蛧?guó)內(nèi)外廣大游客的高度評(píng)價(jià)，為2016年9月在杭州西湖召開(kāi)的G20第十一次峰會(huì)的水環(huán)境保障和西湖水體景觀美化做出了一定的貢獻(xiàn)。
相關(guān)研究成果已分別發(fā)表于Science of the Total Environment（https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S004896971830113X），Environmental Pollution（https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0269749115300130）和 Scientific Reports（https://www.nature.com/articles/s41598-018-34144-w）等期刊。研究工作得到了國(guó)家自然科學(xué)基金青年基金（51709254）、國(guó)家“十二五”水污染防治重大科技計(jì)劃項(xiàng)目（2012ZX07101007-005）、中國(guó)科學(xué)院科技服務(wù)網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃（STS計(jì)劃）（KFJ-STS-ZDTP-038）和中國(guó)科學(xué)院知識(shí)創(chuàng)新工程青年人才領(lǐng)域前沿項(xiàng)目等項(xiàng)目的支持。
西湖小南湖沉積物修復(fù)示范區(qū)
