1、食藻蟲引導的水下生態修復技術一、食藻蟲引導的生態修復技術原理食藻蟲生態修復的技術原理是一種綜合生物治理技術，其核心思想是首先利用食藻蟲攝食藻類，降低密度，提高透明度;繼而恢復沉水植被，沉水植被恢復后水體持續變清，并通過它感作用抑制藍藻發生；沉水植被又通過光合作用把大量的溶解氧帶入底泥，使淤泥中的氧化還原電位升高，促進底棲生物包括水生昆蟲、蠕蟲、螺、貝的滋生，進而使底泥生態恢復自凈， 進一步使湖水水體保持穩定清澈狀態；最后有計劃地放入魚、 蝦、蟹等原有土著水生動物，增加水體生物多樣性，形成良好 的水生態系統，恢復原有的生態系統服務功能，并源源不斷地 向人們輸出綠色生態的優質水產品。食藻蟲吃藻、食

2、腐屑、噬菌進水體變清植生物操縱調節食鏈,形成水體自凈 富營養資源化物蛋白轉為動物蛋白食藻蟲控藻引導生態修復原理二、食藻蟲簡介食藻蟲是一種低等咸淡水甲殼浮游動物，通俗地理解，也是蝦、蟹類甲殼動物的祖先。食藻蟲平均個體 5.5-6.5mm,生存周期為45天，經過馴化可以專門攝食藍綠藻，成為藍藻天敵。經人工馴化改良后，食藻蟲比天然個體體積大，攝食能力強， 這種食藻蟲不僅喜歡吃藍藻，而且還能轉化藍藻毒素，適應藻類爆發的水體環境，能將藍藻膠團中濾食性魚類不易消化的膠狀物質消化吸收。在實驗室里，只見一缸布滿藍綠藻的水，放進相應比例的食藻蟲后，24小時便澄清了，而且食藻蟲細沙般的排泄物，對水底植物非常滋潤。

3、 食藻蟲繁殖力極強，平均每3天繁殖一代，每條食藻蟲一生可繁殖3000條幼蟲。正因為它的產出多，所以它的進食量也大，1公斤約40萬條食藻蟲，1天便能吃掉10 噸水中的藍綠藻，可以說它是藻害的天然“克星” 。三、生態安全性在一種生物引入某一新水體之前必須要能夠保證這種生物對該水體不至于造成新的危害。許多專家對此進行過大量的研究，有如下的理由保證食藻蟲不至于對水體造成新的污染：1、食藻蟲是從其它湖泊采集后經馴化而得，開不是一個新物種，它的野生種群在我國的湖泊中早有分布；2、當水體富營養化程度下降導致藍藻無法大量繁殖后食藻蟲也會因為得不到足夠有效的營養而難以維持其種群的增長，其種群生物量必然下降；3、

4、食藻蟲是水體初級消費者，食藻蟲的天敵太多因而很容易被消滅。食藻蟲營養豐富，魚、蝦、蟹十分喜食，還有一些水生昆蟲如華椿、仰椿也喜食食藻蟲（目前因為許多水體嚴重富營養化，藍藻水華頻繁大規摸暴發，這些水生昆蟲已基本絕跡，但一旦水體生態恢復后則這些昆蟲又會大量出現）。因此，將食藻蟲引入水體后決不會造成新的危害（即生物污染）。用食藻蟲控制藍藻水華暴發、恢復水體原有生態的安全性是有保障的。四、技術分析項目是利用人工馴化后的浮游動物食藻蟲進行生物控藻，食藻蟲是構建生態恢復過程至關重要的食物鏈和生物鏈環節，只有通過食藻蟲才能引爆這個生態恢復的水體生物多樣性大爆炸。在構建完整的食物鏈、網基礎上，形成良性循環的

5、生態鏈，在生態鏈基礎上構建產業鏈，使生態鏈與產業鏈相結 合，在外源點源污染截流的情況下，徹底控制湖泊富營養化水 體的藍藻暴發，扭轉湖泊富營養化發展進程，基本恢復富營養化湖泊原有水草繁茂、水體清澈的生態并保持相當的穩定性，使污染物資源化進而實現產業化。治理完成后，在治理區域內將會形成良好的水生生態自凈系統，水質在較短時期達到國家地表水III類水標準。水生生態自凈系統形成后，合理投放的魚、蝦、蟹、螺、貝等又可形成豐富的高檔綠色水產品資源，治理過程中產生的副產品食藻蟲做為優質飼料又可推動諸如城市觀賞魚類等名貴魚、蝦、蟹產業的發展，甚至還可以將食藻蟲深加工開發成優異的蛋白粉 和其它特殊營養保健品。五、

6、主要技術關鍵及創新點食藻蟲控藻引導水體生態恢復的核心技術關鍵是一一食藻蟲引起水體沉水植被的種群生態恢復。一般水域環境中隨著富營養化程度的推進，單細胞藻類會優于沉水植物，得以迅速地繁殖發展，如果缺乏食藻動物的有 效控制，藻類就會遮住陽光，降低透明度，進一步影響沉水植 物的萌發和生長，形成生態環境惡性循環。與單細胞藻類相對 應的是，食藻蟲也有爆炸性繁殖的機能，而且食藻蟲消化藍綠 藻的同時，還會釋放酸性的糞便和代謝產物，抑制單細胞藻類 的再生。這樣，食藻蟲吃掉藍綠藻，既可以增加水體透明度，又可以增加水質弱酸性，促進沉水植物的萌發和生長，最終形 成水下森林。在形成水下森林的過程中，沉水植物產生大量的

7、氧氣，促進食藻蟲由淺層向深層發展，同時食藻蟲呼吸產生的大量二氧化碳又可以供給沉水植物作為光合作用的碳源，這種共生關系可以促使水體生態環境越來越趨于自凈并形成良性 循環。恢復沉水植被抑制藻類的方法已有大量應用，國內外對此進行了廣泛而深入的研究，任何退化水生態系統的修復如果要取得持久的效果都必須恢復沉水植被，沉水植被是淡水生態系統中主要的初級生產者，對維持湖泊、水庫等淡水生態系統的 結構和功能具有重要作用，沉水植被對水體有如下作用：阻 止底泥的再懸浮，減少湖底水動力交換系數，從而使水體透明 度保持穩定。很多水草對藻類生長有抑制作用，從而使水體 變清：首先是競爭性抑制，因為水草和藻類同處于生態系統初

8、 級生產者的位置，兩者提供物質和能量的生態學功能一致，因 此必然存在對光和營養的利用方面的競爭；其次是很多水草可以分泌特定的生物活性物質抑制藻類的生長，也即水草對藻類 有它感作用，對此國內外很多學者作過大量研究，它感現象的存在還吸引了大批學者對它感作用物質進行提取、分離和鑒 定。沉水植被從水體和底泥中大量吸取營養鹽，從而不斷地凈化水體，使內源污染下降，水體不斷變清。沉水植被的存 在可吸附儲存生物碎屑于植物根部，增加底泥表層溶氧，而減緩底泥磷的釋放，止匕外，沉水植被還為有利于有機物礦化分解 的微生物群落提供了生境。綜觀湖泊生態系統發育自然演替史，沉水植被在湖泊生態系統中起著不容忽視的重要作用，但

9、是環境污染以及不合理的開發利用等，使得沉水植被在許多湖泊中消失，水體自凈能力 以及對干擾的緩沖能力急劇下降，水體也不斷成為退化生態系統，水生態系統服務功能也日益喪失。各種沉水植被是健康水 生態系統的重要組成部分，沉水植被恢復不僅表征著退化水生態系統的恢復而且會加速退化水生態系統的恢復和穩定恢復 的效果。但沉水植被恢復存在很大的困難：第一，重富營養化 的水體一般都存在較厚的淤泥，淤泥一般都厚達幾十厘米到幾米，且淤泥一般都處于缺氧狀態，其氧化還原電位都比較低，種植的水草容易爛根，因此很難成活；第二，富營養化水體透明度都很低，沉水植被得不到有效的光照以進行光合作用， 這也嚴重影響了沉水植被恢復；第三

10、，藻型富營養化水體一般 酸堿度都很高，而沉水植物都喜弱酸性環境，這也不利于沉水 植被恢復。這些困難，目前采用食藻蟲控藻技術已全部克服：1、研究結果表明，食藻蟲吃藻后腸道中富集了大量的有益 微生物，這些有益微生物通過食藻蟲的排泄物廣泛地分布于淤 泥中，再加上食藻蟲的微量攪拌增氧作用，淤泥在有益微生物 的作用下得到了良性分解，淤泥的氧化還原電位大大提高；2、食藻蟲吃藻后可以使水體保持很長一段時間透明見底；3、食藻蟲吃藻后，其排泄物呈弱酸性，一方面可以抑制喜 堿性藍藻的生長，另一方面可以促進喜弱酸性沉水植物的生 長。這是目前為止其它湖泊生態恢復技術無法與之相比擬的。食藻蟲的誕生， 還給湖泊生態自凈系

11、統的恢復和生物鏈的良性 循環帶來一系列正面影響和希望。其中最重要的有兩點：第一，由于藍藻的消滅， 增加了水體的透明度，讓陽光可以直射水底，有利于水下森林 沉水植物的萌發；第二，食藻蟲消化吸收 藍藻后排出的糞便顯酸性，會明顯降低藍藻爆發水體中的堿 性，可以進一步抑制藍藻的再次萌發，另一方面又使喜弱酸性 的水下森林 沉水植物重新獲得適宜的生長環境，從根本上 解決了湖泊中種植沉水植物的難題。通過食藻蟲，接通了以下 幾條食物鏈：水體中氮、磷單胞藻（藍綠藻）食藻蟲水下森林魚蝦鱉蟹人這樣，將使得污染嚴重、死氣沉沉的藻型化水體逐步走向 生命力旺盛、水質清澈的草型化水體帶來新的希望。六、技術優勢上海海洋大學何

12、文輝教授科研團隊經過十年的藍藻馴化、提純、復壯，馴化出藍藻的天敵 食藻蟲（浮游動物），經 過投入試驗成功， 發明了 一項達到國內領先水平的水體 生態修 復生物操縱技術-食藻蟲引導水生態修復技術。該項技術于 2002年獲得國家專利，專利號：02110588 ,其技術具有獨創性，難以復制。何文輝教授馴化食藻蟲用了7年多時間，只有在無性繁殖的條件下，它的后代才能傳承馴化。他使用了活體保種的方式，保到現在都已經有900多代了。它的壽命一般為四五十天，一年大概能繁殖十代左右。因此，作 為最保密的配方，他把一級保種放在了他家陽臺上，二級保種 和三級保種他才用于生產上。即使這些蟲子別人拿了過去，也 只能用一

13、個多月，離開了這個配方，食藻蟲就沒辦法再吃藍藻 了。七、技術產業化何文輝成立了上海太和水生態科技有限公司，旗下子公司包括：上海太和水生態科技有限公司（華東區）、九源清（北京）水生態有限公司（華北區）、廣州太和水生態科技有限公司（華南區），并在上海金山區設有面積達20多萬平方米的生產、科研基地。并擁有一批由教授、博士帶領的強大的科研團 隊和具備多年實踐經驗的工程管理團隊，公司董事長、首席科 學家何文輝先生是上海海洋大學教授、水域環境生態上海高校工程研究中心副主任、寰藻蟲”引導水生態修復技術發明者和中國水下生態修復主要發起人。公司與上海海洋大學、上海勘 測設計研究院、浙江大學等學術機構緊密合作，形

14、成持續的研 發能力。太和公司專利核心技術包括：培育“食藻蟲”治理水域藍綠藻污染、“食藻蟲”引導水體生態修復技術、沉水植被的培植及應用于 水生態修復和水下景觀建造、應用生物技術凈化城市水源系統等技 術，部分技術已獲得中國及美國的專利或上海市科技進步獎, 成生態濕地、微生物、曝氣等其它輔助技術共同組成水生態專項完整 解決方案，該系統以其生物主導、“負碳”節能、多年長效、高透明 度、景觀出眾、低化學品和零占用土地而成為國內外水體凈化和生態 修復的領先者。八、成功案例1 .上海段浦河時間：2008-10-15面積：25000 m2 水深：1.52.5 m修復前水質：劣V類水，水體發黑發臭，透明度僅0.

15、3 m o修復后水質：水質主要富營養指標總氮、總磷等達到國家地表ID類水標準，水體清澈見底， 透明度達 2.5 m。9修夏前2.上海世博園后灘公園時間:2008-2-5面積：22500 m2 水深：1.52.0 m修復前水質：水源來自黃浦江，為嚴重超標的劣V類水，透明度僅 0.4 mo修復后水質：水質主要富營養指標總氮、總磷等達到國家地表W類水標準，水體透明度達到1.9 m修復后3.江蘇鹽城市區飲用水源地中試時間：2011-5-11面積：22000 m2 水深：0.4-1.4 m修復前水質：水質為V類水，透明度為0.3 m修復后水質：水質達到國家地表水W類水標準，透明度達到 1.2 m以上修復

16、后修復前4.上海青草沙水源地中試時間：2012-5-9面積：26500 m2水深：3 m修復前水質：水質為V類水，透明度為0.4 m修復后水質：水質達到國家地表水W類水標準，有些水質指標已達到I -II類水標準，透明度達到2 m以上。修君后5.上海古猗園時間：2008-12-17面積：17000 m2 水深：0.82.2 m修復前水質：水體為嚴重超標的劣V類水，透明度僅 0.4 m ,修復后水質：水質主要富營養指標總氮、總磷等達到國家地表W類水標準，水體透明度達到1.9 m修復后九、生態防治措施控制水質富營養化，首先要從源頭抓起，嚴格控制含 N博工業 污染物的排放量，合理施用化肥、農藥。妥善處

17、理養殖場畜禽糞便。減少農業對湖庫的沖擊，有效控制生活和其它污染物排放。只有堅持預防優先于治理的原則.防污治污工作才會達到標本兼治的目的。水源地生態綜合防治主要通過以下方式：1.建立植被過濾帶，通 過建立植被過濾帶和生態緩沖區可以阻止農業面源污染，減少湖庫周邊污水及N叭庫量。采取溪溝整治和營造林草等措施.減少水土流 失。在原有混凝土襯砌護岸基礎上.通過金屬網格將生態多孔介質固 定于河道兩岸.其上種植沉水植物、挺水植物等，在河岸形成由植物、 微型動物、微生物和魚類等組成的復雜水生生態系統。 多孔介質具有 優異的吸氮聚磷功能。能將水體中的N博富集于植物根區供其吸收。2.建立人工濕地，在湖庫沿水流的緩

18、沖階地建立人工濕地. 發揮人工 濕地的緩沖作用。水生植物一方面可以吸收水中的氮、磷等營養物質， 還可以釋放出能夠抑制藻類生長的化感物質。3.種植水生植物。選擇 和當地水體和觀賞相適應的水生植物，包括沉水植物、挺水植物、浮 水植物和觀賞性植物，如香蒲、蘆葦、蘆竹、水蔥、菱草、喜旱蓮子 草、水芹菜、狐尾藻、黑麥草、伊樂藻、蕤菜、苦草、黃花鶯尾、菖 蒲、范草等。水生植物的作用是綜合性的.也是其它手段不可替代的。4.投加食藻水生生物。投加食藻蟲吞食藍綠藻.還可轉化藍藻毒素。水域初步整治成功后，投放鯉魚、穌魚、羅非魚等濾食性魚類，利用 魚類的攝食選擇性對其生物操縱作用于藍藻水華治理。放養魚蝦要注 意食草性、食雜性、食肉性之間的搭配，放養數量要與水體面積相適 應，還要控制魚蝦的生長繁殖。蚌主要以浮游植物為食.從水中過濾 獲取浮游植物和懸浮物能力較強.通過人工養殖蚌可實現對水體浮游 植物的控制。十、小結我公司的明陽工業區自來水廠和北海北源水廠面臨著水源富營 養化嚴重，氣候變暖水華爆發頻發的問題，嚴重影響了水廠的運營。 根據設計院提供的對受污染的藻水采取的預 Q+常規處理+O-BAC工 藝，需投資2860萬元，同時，制水流程延長，導致生產管理難度增 大，單位制水成本大為提高，對我公司的運營管理不利。食藻蟲控藻引導生態修復技術發展了十余年， 在天然水體和景觀 水體的生