1 绪论 1
1.1 水体污染的主要来源 1
1.1.1 工业废水的排放 1
1.1.2 生活污水的排放 2
1.1.3 农业污水的排放 3
1.2 水体污染的主要类型 3
1.2.1 有机污染物 3
1.2.2 重金属污染 4
1.2.3 酸、碱污染 4
1.2.4 植物营养物污染 4
1.3 水体富营养化的危害及状况 5
1.4 水体富营养化的氮、磷来源 6
1.5 水体富营养化的治理方法 8
1.5.1 控制外源性氮、磷输入 8
1.5.2 减少内源性氮、磷富集 8
1.6 生态修复技术治理水体富营养化 9
1.6.1 生态修复技术的原则 9
1.6.2 几种常见的生态修复技术 11
1.7 北方气候特点及水体修复存在的问题 14
参考文献 15
2 生态护坡建设 17
2.1 传统护坡与生态护坡 17
2.1.1 传统护坡的类型 18
2.1.2 生态护坡的类型 18
2.1.3 传统护坡和生态护坡的联系和区别 21
2.2 河岸带生态系统的恢复与重建 21
2.2.1 植被护坡的生态功能 21
2.2.2 河岸带生态系统退化的原因 23
2.2.3 植物对退化河岸带的修复 24
2.2.4 植被对河岸带污染土壤的修复原理 25
2.3 植被护坡的机理及其景观效应 27
2.3.1 植物根系的加筋理论 27
2.3.2 植物根系固土的锚固理论 27
2.3.3 护坡植物的水文效应 28
2.4 护坡植物的选择和筛选方法 28
2.4.1 护坡植物的选择 28
2.4.2 富集植物 30
2.4.3 富集植物的筛选 31
2.5 生态护坡的植物群落 32
2.5.1 护坡生物的多样性 32
2.5.2 植物群落的选择 32
2.5.3 护坡植物的组合搭配 33
2.5.4 北方干涸河流生态治理 35
2.6 植物-微生物联合修复技术 36
2.6.1 植物与根际微生物的关系 37
2.6.2 根际微生物的多样性 37
2.6.3 植物与微生物的相互作用 37
参考文献 37
3 北方常见的水体修复植物 40
3.1 水生植物净水特点及机理 41
3.1.1 植物吸收作用 42
3.1.2 微生物降解作用 42
3.1.3 吸附、过滤、沉淀作用 43
3.1.4 抑藻作用 43
3.1.5 对生态系统的作用 43
3.2 水生植物净水研究进展 43
3.3 北方常见的富营养化水体修复植物 45
3.3.1 挺水植物 45
3.3.2 浮叶植物 52
3.3.3 漂浮植物 54
3.3.4 沉水植物 55
3.4 水生植物修复水体原则 58
参考文献 59
4 代表植物适应修复条件的实验研究 62
4.1 浮萍适合修复水体的磷浓度范围 63
4.1.1 水体中磷浓度对浮萍宏观生长的影响 63
4.1.2 水体中磷浓度对浮萍保护酶活性的影响 64
4.1.3 水体中磷浓度对浮萍叶绿体色素和可溶性蛋白含量的影响 67
4.1.4 水体中磷浓度对浮萍细胞超微结构的影响 68
4.2 氨氮浓度对利用浮萍修复的影响 70
4.2.1 水体中氨氮浓度对浮萍宏观生长的影响 70
4.2.2 水体中氨氮浓度对浮萍保护酶活性的影响 71
4.2.3 水体中氨氮浓度对浮萍叶绿体色素和可溶性蛋白含量的影响 74
4.2.4 水体中氨氮浓度对浮萍细胞超微结构的影响 75
4.3 浮萍适合修复的pH条件 76
4.3.1 pH对浮萍宏观生长的影响 76
4.3.2 pH对浮萍保护酶活性的影响 77
4.3.3 pH对浮萍叶绿体色素和可溶性蛋白含量的影响 80
4.3.4 pH对浮萍细胞超微结构的影响 81
4.4 温度对利用浮萍修复的影响 82
4.4.1 温度对浮萍宏观生长的影响 82
4.4.2 温度对浮萍保护酶活性的影响 83
4.4.3 温度对浮萍叶绿体色素和可溶性蛋白含量的影响 85
4.4.4 温度对浮萍细胞超微结构的影响 86
4.5 重金属对浮萍修复影响的探讨 86
4.5.1 三种重金属对青萍保护酶活性的影响 87
4.5.2 三种重金属对青萍蛋白和叶绿体色素含量的影响 88
参考文献 90
5 人工湿地与浮床技术 92
5.1 建立人工湿地系统 92
5.1.1 人工湿地及其类型 92
5.1.2 人工湿地中的生物及作用 93
5.1.3 人工湿地中的基质 94
5.1.4 人工湿地中存在的问题及成功案例 95
5.1.5 人工湿地的设计原则 96
5.1.6 北方气候人工湿地植物越冬通常的处理方法 97
5.1.7 原有天然湿地的生态恢复 98
5.2 建立人工浮床技术 100
5.2.1 人工浮床的类型 100
5.2.2 人工浮床的修复机制 101
5.2.3 北方人工浮床常用的修复植物 102
5.2.4 人工浮床研究及应用的成功案例 102
5.2.5 人工浮床技术存在的问题及在北方应用的限制 103
参考文献 104
6 微生物修复水体富营养化技术 107
6.1 微生物修复的概念和研究进展 107
6.1.1 微生物修复的概念 107
6.1.2 国内外研究进展 107
6.2 微生物修复水体富营养化的原理和过程 108
6.2.1 水体微生物修复过程 108
6.2.2 微生物修复剂脱氮机理 108
6.2.3 微生物修复剂脱磷机理 108
6.3 水体富营养化早期传统理化修复方法 109
6.3.1 稀释和冲刷 109
6.3.2 底部引流 110
6.3.3 人工造流 110
6.3.4 沉积物覆盖 110
6.3.5 沉积物疏浚 111
6.3.6 铝、铁和钙的絮凝方法 111
6.4 微生物修复水体富营养化技术 112
6.4.1 直接投加法 112
6.4.2 吸附投菌法 112
6.4.3 固定化微生物 113
6.4.4 根系附着法 113
6.4.5 固定化菌藻技术 113
6.5 微生物修复水体富营养化的影响因素 114
6.5.1 修复地点的温度 114
6.5.2 河流的pH 115
6.5.3 河流中的优势植物 115
6.5.4 河流中的氮磷比值 116
6.5.5 选择土著微生物进行修复 116
6.6 菌种的培养、富集和强化 117
6.6.1 主要EM微生物介绍 117
6.6.2 EM菌群的作用机理 120
6.6.3 常见EM菌的筛选和富集 121
6.7 微生物强化技术 122
6.7.1 细胞强化技术 122
6.7.2 基因强化技术 123
6.8 修复效果检测方法 124
6.8.1 评价指标的选取 124
6.8.2 各指标的检测方法 124
6.9 微生物修复技术应用原则 124
6.9.1 不同水体的修复原则 124
6.9.2 微生物筛选的原则 125
6.9.3 投放修复剂的注意事项 126
参考文献 126
7 底栖动物构建 129
7.1 底栖动物 129
7.1.1 底栖动物的定义及生态学作用 129
7.1.2 底栖动物的生活习性 130
7.1.3 底栖动物的简单分类 131
7.2 常见指示生物与水质生物评价关系 132
7.3 大型底栖动物在水生态系统健康评价中的应用 133
7.3.1 河流水生态系统健康评价指标体系 134
7.3.2 水环境质量评价中常用底栖动物指数 134
7.4 环境因子对底栖动物群落的影响 135
7.4.1 物理因子 135
7.4.2 化学因子 138
7.4.3 生物因子 140
7.4.4 人为干扰 141
7.5 利用底栖动物进行水体富营养化生物修复 141
7.5.1 放养滤食性底栖动物 142
7.5.2 滤食性底栖动物-菌藻组合 142
7.5.3 滤食性底栖动物与化学物质综合治理 143
7.5.4 放养软体动物 143
7.6 北方河流底栖动物的采样和鉴定方法 144
7.6.1 采样方法 144
7.6.2 采样点的选择 145
7.6.3 样品的采集、处理与保存 145
7.6.4 鉴定方法及定性定量 146
7.7 底栖动物修复污染水体研究的展望 147
参考文献 147