CN112811712B - 一种利用水生生物修复复合污染土壤、水体或底泥的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种利用水生生物修复复合污染土壤、水体或底泥的方法,包括以下步骤:设置修复池,并在修复池中铺设混合基泥;在修复池中完成底泥藻类接种和红线虫接种;向修复池中投入泥鳅,修复复合污染土壤、水体或底泥。采用本发明的一种利用水生生物修复复合污染土壤、水体或底泥的方法,通过多级食物链的逐级传递作用,高效富集提取土壤、水体或底泥中的污染物,同时基于水生植物和动物的协同修复,提高污染物去除效率,缩短整体修复周期,创造显著的经济环境效益。

Description

一种利用水生生物修复复合污染土壤、水体或底泥的方法
技术领域
本发明属于环境修复和污染治理技术领域,具体涉及一种利用水生生物修复复合污染土壤、水体或底泥的方法。
背景技术
我国作为世界排名前列的工矿业、农业大国,在仅近十年中由于粗放的工农业发展模式,加上环保观念落后、污染治理能力不足,导致大量污染物直接或间接地排入大气、地表水体等环境,并最终迁移进入到土壤或底泥等沉积物中。土壤和底泥作为污染物排放的最终受体,其污染具有累积性、隐蔽性、不可逆性和长期性等特点,环境影响可达数十至数百年。
土壤、水体或底泥的污染类型多样、污染途径复杂,呈现出新老污染物并存、无机有机复合污染的局面,危害严重、控制难度大、治理成本高。现有土壤、水体或底泥的修复技术存在多种弊端:如淋洗技术需要配置大量专门的提取液,对土壤结构损害严重,洗脱液和洗脱后土壤处理难度大;电动修复只适用于范围较小污染场地,且不适用于酸性、有机污染场地,耗电成本高;植物修复利用天然植物提取净化土壤中污染物,但植物生长周期长,修复耗时,根系作用范围有限,对有机污染物提取效果不佳;同时植物修复受季节转化、环境温湿度变化等影响严重,且只有一级生物富集,污染物浓度总体放大效果有限。
因此开发一种基于多级食物链的组合式生物***,用于污染土壤、水体或底泥中污染物的去除减量,对于解决我们现有修复技术不足,实现对复合污染土壤、水体或底泥的绿色、高效、低成本修复意义重大,具有广阔的市场推广前景。
发明内容
本发明针对上述不足,提供一种利用水生生物修复复合污染土壤、水体或底泥的方法,能够通过多级食物链的逐级传递作用,高效富集提取土壤、水体或底泥中的污染物,同时基于水生植物和动物的协同修复,提高污染物去除效率,缩短整体修复周期,创造显著的经济环境效益。
为解决上述技术问题,本发明实施例采用以下技术方案:
一种利用水生生物修复复合污染土壤、水体或底泥的方法,所述修复方法包括以下步骤:
步骤10)设置修复池,并在修复池中铺设混合基泥;
步骤20)在修复池中完成底泥藻类接种和红线虫接种;
步骤30)向修复池中投入泥鳅,修复复合污染土壤、水体或底泥。
优选的,所述步骤10)包括:
步骤101)设置修复池;
步骤102)将有机粪肥发酵后,与甘蔗渣、未污染淤泥均匀混合,堆放发酵,制备得到营养基料;
步骤103)将污染土壤或底泥与所述营养基料均匀混合,制备得到混合基泥;
步骤104)将所述混合基泥铺入修复池中。
优选的,所述步骤101)中,修复池单池规格为长5~20m、宽2~10m、深50~70cm。
优选的,所述步骤104)中,所述混合基泥的铺设厚度为10~15cm。
优选的,所述步骤20)包括:
步骤201)将水藻草种芽孢均匀洒在混合基泥表面,完成底泥藻类接种;
步骤202)向所述混合基泥上引入污染水体或干净水体,直至淹没混合基泥表面30~40cm,并调节修复池的水体温度和酸碱度;
步骤203)引入水体10天后,将红线虫蚓种以100~500g/m2的密度,均匀洒在修复池的混合基泥表面,完成红线虫接种。
优选的,所述步骤202)中,调节后的修复池的水体温度为18~30℃,酸碱度为6.5~7.5。
优选的,所述步骤30)包括:
步骤301)红线虫接种15天后,向修复池中均匀投放泥鳅,泥鳅规格为3~5cm/只,投放密度为100~500g/m2
步骤302)投放泥鳅后,随机抽样检测泥鳅体内污染物含量;
步骤303)当抽样结果表明泥鳅体内污染物含量超出阀值时,则一次性捕捞修复池中的泥鳅,并将污染物高度富集的泥鳅经过脱水炭化后无害化处置;每次捕捞泥鳅后,对混合基泥进行翻耕,同时撒入漂白粉消毒,并在消毒完成后,返回步骤20),直至抽样检测混合基泥和水体中污染物浓度低于预期目标,完成修复。
优选的,所述步骤302)中,投放泥鳅后,每隔15天随机抽样检测泥鳅体内污染物含量,抽样密度不小于1只/m2,每池不少于3只;
所述步骤303)中,投放泥鳅后,每隔30~60天抽样检测混合基泥和水体中污染物浓度。
优选的,所述底泥藻类包括黑藻、狐尾藻和小茨藻中的一种或任意组合,所述有机粪肥包括鸡粪、牛粪和猪粪中的一种或任意组合,所述未污染淤泥为鱼塘淤泥、稻田肥泥和河道淤泥中的一种或任意组合。
与现有技术相比,本发明的一种利用水生生物修复复合污染土壤、水体或底泥的方法,所述方法包括以下步骤:设置修复池,并在修复池中铺设混合基泥;在修复池中完成底泥藻类接种和红线虫接种;向修复池中投入泥鳅,修复复合污染土壤、水体或底泥。通过多级食物链的逐级传递作用,高效富集提取土壤、水体或底泥中的污染物,同时基于水生植物和动物的协同修复,提高污染物去除效率,缩短整体修复周期,创造显著的经济环境效益。通过“基泥-水藻-红线虫-泥鳅”的生态食物链,实现对污染土壤或底泥中污染物的放大富集效应,避免了淋洗、氧化还原等修复技术对土壤或底泥的损害,且不产生次生污染物,生态环境友好。同时,采用的食物链,能够有效解决传统陆地植物修复技术对污染物浓度放大水平有限的弊端。除水藻外,红线虫和泥鳅也均能通过吞食泥沙直接从底泥和水体环境中摄取污染物,能够提取传统陆生植物无法去除的污染物,缩短修复周期。同时,修复池中环境可视为一种小型生态***,能够实现营养物质循环,通过生态***循环,修复池基本能自我维持,使得本发明修复方法维护简便、后期投入成本低。本发明采用方法步骤简便、可操作性高、技术难度低、实施成本低、运行效率高,因此具备极高的推广应用价值。
具体实施方式
以下的说明本质上仅仅是示例性的而并不是为了限制本公开、应用或用途。下面结合具体实施例,对本发明的技术方案进行详细的说明。本发明的范围不受这些实施例的限制,本发明的范围在权利要求书中提出。
需要说明的是,本发明中的复合污染,是指多种污染物同时存在,并共同对大气、水质、土壤、海洋、生物和人体产生综合性的污染现象。
试验对象:
受污染土壤、水体或底泥均采集自句容某生物化工企业搬迁场地,其中土壤中污染物为As 574.35mg/kg、Pb 2265.22mg/kg、滴滴涕81.17mg/kg;底泥中污染物为As980.48mg/kg、Pb 1876.20mg/kg、滴滴涕40.11mg/kg;污染水体中污染物Pb 18.30mg/L、滴滴涕3.23mg/L。
实施例1:一种利用水生生物修复的方法,包括:
(1)修复池设置:单池规格为长10m、宽5m、深50cm,采用水泥材料砌筑;
(2)营养泥质基料制备:将取得的鸡粪有机粪肥发酵3天后,与甘蔗渣、未污染的稻田肥泥均匀混合,继续堆放发酵2天,制备得到营养基料,其中有机粪肥、甘蔗渣、未污染淤泥湿重比为5:1:5;
(3)将拟修复的污染土壤与上述营养基料均匀混合,得到混合基泥,且其与营养基料的湿重比均为2:3;
(4)将上述步骤(3)得到的混合基泥铺入修复池中,铺设厚度为10cm,铺敷时采用松铺、不压实;
(5)藻类接种:将购买的狐尾藻藻种芽孢均匀洒在混合基泥表面上,其中芽孢种植密度为40g/m2
(6)向混合基泥上引入未污染的干净水体,直至淹没混合基泥表面30cm,保持修复池的水温处于30℃、pH值为6.5;
(7)10天后将收集到的红线虫蚓种以200g/m2的密度,均匀洒在修复池的混合基泥表面,完成红线虫接种,红线虫种源采集自居民区附近的排污沟中;
(8)红线虫接种过后15天,向修复池中均匀投放人工养殖的泥鳅,泥鳅规格为3cm/只,投放密度为100g/m2
(9)其后,每隔15天随机抽样检测泥鳅体内污染物含量,抽样密度不小于1只/m2,每池不少于3只;
(10)当抽样结果表明泥鳅体内污染物含量超出阀值时,即一次性捕捞修复池中的泥鳅,并将泥鳅经过高温脱水、热解炭化后无害化处置;
(11)每次捕捞后即及时对混合基泥进行翻耕,同时撒入漂白粉消毒,漂白粉使用量≤5g/m2,并在消毒完成后补种水藻、红线虫和泥鳅种苗;
(12)每隔40天,抽样检测混合基泥中污染物浓度,直至当污染物浓度低于预期目标,表明修复完成。
实施例2:一种利用水生生物修复的方法,包括:
(1)修复池设置:单池规格为长20m、宽10m、深60cm,采用水泥材料砌筑;
(2)营养泥质基料制备:将取得的牛粪有机粪肥发酵3天后,与甘蔗渣、未污染的鱼塘淤泥均匀混合,继续堆放发酵2天,制备得到营养基料,其中有机粪肥、甘蔗渣、未污染淤泥湿重比为5:1:5;
(3)将拟修复的底泥与营养基料均匀混合,得到混合基泥,且其与营养基料的湿重比均为2:3;
(4)将上述步骤(3)得到的混合基泥铺入修复池中,铺设厚度为12cm,铺敷时采用松铺、不压实;
(5)藻类接种:将购买的小茨藻草种芽孢均匀洒在混合基泥表面上,其中芽孢种植密度为40g/m2
(6)向混合基泥上引入未污染的干净水体,直至淹没混合基泥表面35cm,保持修复池的水温处于26℃、pH值为7.0;
(7)10天后将收集到的红线虫蚓种以100g/m2的密度,均匀洒在修复池的混合基泥表面,完成红线虫接种,红线虫种源采集自居民区附近的排污沟中;
(8)红线虫接种过后15天,向修复池中均匀投放人工养殖的泥鳅,泥鳅规格为5cm/只,投放密度为200g/m2
(9)其后,每隔15天随机抽样检测泥鳅体内污染物含量,抽样密度不小于1只/m2,每池不少于3只;
(10)当抽样结果表明泥鳅体内污染物含量超出阀值时,即一次性捕捞修复池中的泥鳅,并将泥鳅经过高温脱水、热解炭化后无害化处置;
(11)每次捕捞后即及时对混合基泥进行翻耕,同时撒入漂白粉消毒,漂白粉使用量≤5g/m2,并在消毒完成后补种水藻、红线虫和泥鳅种苗;
(12)每隔60天,抽样检测混合基泥中污染物浓度,直至当污染物浓度低于预期目标,表明修复完成。
实施例3:一种利用水生生物修复的方法,包括:
(1)修复池设置:单池规格为长5m、宽2m、深70cm,采用水泥材料砌筑;
(2)营养泥质基料制备:将取得的猪粪有机粪肥发酵3天后,与甘蔗渣、未污染的河道淤泥均匀混合,继续堆放发酵2天,制备得到营养基料,其中有机粪肥、甘蔗渣、未污染淤泥湿重比为5:1:5;
(3)将拟修复的土壤与营养基料均匀混合,得到混合基泥,且其与营养基料的湿重比均为2:3;
(4)将上述步骤(3)得到的混合基泥铺入修复池中,铺设厚度为15cm,铺敷时采用松铺、不压实;
(5)藻类接种:将购买的希欣迪牌轮叶黑藻草种芽孢均匀洒在混合基泥表面上,其中芽孢种植密度为40g/m2
(6)向混合基泥上引入拟修复的污染水体,直至淹没混合基泥表面40cm,保持修复池的水温处于18℃、pH值为7.5;
(7)10天后将收集到的红线虫蚓种以500g/m2的密度,均匀洒在修复池的混合基泥表面,完成红线虫接种,红线虫种源采集自居民区附近的排污沟中;
(8)红线虫接种过后15天,向修复池中均匀投放人工养殖的泥鳅,泥鳅规格为4cm/只,投放密度为350g/m2
(9)其后,每隔15天随机抽样检测泥鳅体内污染物含量,抽样密度不小于1只/m2,每池不少于3只;
(10)当抽样结果表明泥鳅体内污染物含量超出阀值时,即一次性捕捞修复池中的泥鳅,并将泥鳅经过高温脱水、热解炭化后无害化处置;
(11)每次捕捞后即及时对混合基泥进行翻耕,同时撒入漂白粉消毒,漂白粉使用量≤5g/m2,并在消毒完成后补种水藻、红线虫和泥鳅种苗;
(12)每隔30天,抽样检测混合基泥中污染物浓度,直至当污染物浓度低于预期目标,表明修复完成。
实施例4:一种利用水生生物修复的方法,包括:
(1)修复池设置:单池规格为长15m、宽8m、深65cm,采用水泥材料砌筑;
(2)营养泥质基料制备:将取得的鸡粪、牛粪和猪粪按质量比1:1:1混合后制成有机粪肥,发酵3天后,与甘蔗渣、未污染的鱼塘淤泥、稻田肥泥和河道淤泥(三种肥泥质量比1:1:1)均匀混合,继续堆放发酵2天,制备得到营养基料,其中有机粪肥、甘蔗渣、未污染淤泥湿重比为5:1:5;
(3)将拟修复的底泥与营养基料均匀混合,得到混合基泥,且其与营养基料的湿重比均为2:3;
(4)将上述步骤(3)得到的混合基泥铺入修复池中,铺设厚度为14cm,铺敷时采用松铺、不压实;
(5)藻类接种:将购买的小茨藻、黑藻、狐尾藻的草种芽孢按照质量1:1:1的比例均匀洒在混合基泥表面上,其中芽孢种植密度为40g/m2
(6)向混合基泥上引入拟修复的污染水体,直至淹没混合基泥表面38cm,保持修复池的水温处于22℃、pH值为7.2;
(7)10天后将收集到的红线虫蚓种以450g/m2的密度,均匀洒在修复池的混合基泥表面,完成红线虫接种,红线虫种源采集自居民区附近的排污沟中;
(8)红线虫接种过后15天,向修复池中均匀投放人工养殖的泥鳅,泥鳅规格为4cm/只,投放密度为500g/m2
(9)其后,每隔15天随机抽样检测泥鳅体内污染物含量,抽样密度不小于1只/m2,每池不少于3只;
(10)当抽样结果表明泥鳅体内污染物含量超出阀值时,即一次性捕捞修复池中的泥鳅,并将泥鳅经过高温脱水、热解炭化后无害化处置;
(11)每次捕捞后即及时对混合基泥进行翻耕,同时撒入漂白粉消毒,漂白粉使用量≤5g/m2,并在消毒完成后补种水藻、红线虫和泥鳅种苗;
(12)每隔50天,抽样检测混合基泥中污染物浓度,直至当污染物浓度低于预期目标,表明修复完成。
同时,设置对比例,作为与各个实施例的对比参考,进一步体现效果。
对比例1:本对比例与实施例1相比,取消步骤(5)、步骤(7)、步骤(8)、步骤(9)、步骤(10)和步骤(11),即不接种藻类、红线虫和泥鳅,除此外的方法、步骤和参数均相同。
对比例2:本对比例与实施例1相比,取消步骤(5)和步骤(11)藻类接种部分,除此外的方法、步骤和参数均相同。
对比例3:本对比例与实施例1相比,取消步骤(7)和步骤(11)红线虫接种部分,除此外的方法、步骤和参数均相同。
对比例4:本对比例与实施例1相比,不进行泥鳅的投放,即取消步骤(8)、步骤(9)和步骤(10),步骤11中取消补种泥鳅种苗内容,除此外的方法、步骤和参数均相同。
对比例5:本对比例与实施例1相比,不进行红线虫和泥鳅的投放,即取消步骤(7)、步骤(8)、步骤(9)和步骤(10),步骤11中取消补种红线虫和泥鳅种苗内容,除此外的方法、步骤和参数均相同。
对比例6:本对比例与实施例4相比,取消步骤(5)、步骤(7)、步骤(8)、步骤(9)、步骤(10)和步骤(11),即不接种藻类、红线虫和泥鳅,除此外的方法、步骤和参数均相同。
对比例7:本对比例与实施例4相比,取消步骤(5)和步骤(11)藻类接种部分,除此外的方法、步骤和参数均相同。
对比例8:本对比例与实施例4相比,取消步骤(7)和步骤(11)红线虫接种部分,除此外的方法、步骤和参数均相同。
对比例9:本对比例与实施例4相比,不进行泥鳅的投放,即取消步骤(8)、步骤(9)和步骤(10),步骤(11)中取消补种泥鳅种苗内容,除此外的方法、步骤和参数均相同。
对比例10:本对比例与实施例4相比,不进行红线虫和泥鳅的投放,即取消步骤(7)、步骤(8)、步骤(9)和步骤(10),步骤11中取消补种红线虫和泥鳅种苗内容,除此外的方法、步骤和参数均相同。
上述实施例和对比例修复对象和接种生物情况差异汇总如下表1所示。
表1
Figure BDA0002837823690000121
Figure BDA0002837823690000131
经过五个月试验,基泥中污染物浓度和水体中污染物浓度变化分布如下表2所示。
表2
Figure BDA0002837823690000132
Figure BDA0002837823690000141
可以很明显看出,与未利用水生生物进行修复的对比例和仅利用水藻、红线虫和泥鳅中的1种或2种进行修复的对比例相比,采用本发明修复方法修复后,基泥和水体中的重金属Pb、As和滴滴涕污染物浓度大幅度下降,部分甚至浓度低至未检出。通过该修复方法,能够对混合基泥和水体中的各类污染物进行有效生物富集混,进而实现对土壤、水体或底泥的高效、绿色、便捷修复。
与现有技术相比,采用本发明的一种利用水生生物修复复合污染土壤、水体或底泥的方法,首先,环境友好、无次生污染。本发明所采用的水藻作为食物链中的生产者,能有效地从环境中汲取污染物;红线虫作为一种耐污性强的底栖动物,通过吞食泥沙、藻类和有机腐殖质,富集环境中的重金属、滴滴涕等污染物,实现对污染土壤、水体或底泥中污染物的高效去除;泥鳅则通过捕食红线虫、水藻,进一步实现对污染物的生物富集。通过“基泥-水藻-红线虫-泥鳅”的生态食物链,实现对污染土壤、水体或底泥中污染物的放大富集效应,避免了淋洗、氧化还原等修复技术对土壤、水体或底泥的损害,且不产生次生污染物,生态环境友好。
其次,污染土壤、水体或底泥修复效果好,水藻和动物协同修复,适用于多种污染物,污染物提取效率高,过程不可逆。水藻具有发达根系、纤薄且无角质和蜡质层的茎叶,因而对混合基泥和水体中的污染物较传统陆地植物具备更大接触面积,能够提取常规方法难以去除的水体、土壤或底泥环境中污染物如重金属、滴滴涕等,对部分有机污染物还有降解作用;由于生物结合重金属等的效率很高,通过食物链的逐级传递,在高同化率和低排出率的作用下不断积聚和浓缩,污染物浓度在食物链末端生物泥鳅体内得到最大程度放大。同时泥鳅由于生活在基泥中,通过翻泥掘土不断将位于下部的混合基泥转移至上部,提高了对污染基泥的修复效率。本发明方法中“水藻(生产者)-红线虫(初级消费者)-泥鳅(二级消费者)”食物链,能够有效解决传统陆地植物(生产者)修复技术对污染物浓度放大水平有限的弊端。除水藻外,红线虫和泥鳅也均能通过吞食泥沙直接从底泥和水体环境中摄取污染物,能够提取传统陆生植物无法去除的污染物,缩短修复周期。
同时,本发明修复方法采用修复池环境可视为一种小型生态***,能够实现营养物质循环,混合基泥和水体环境中的无机盐等成分被藻类吸取后依次进入红线虫和泥鳅体内,而泥鳅的***物又返回基泥环境,并作为藻类和红线虫的营养源;同时水藻通过光合作用为红线虫和泥鳅提供氧气,后者呼吸产生的CO2则在进入环境中促进水藻的生长。通过上述生态***循环,修复池基本能自我维持,使得本发明修复方法维护简便、后期投入成本低。
最后,本发明修复方法步骤简便、可操作性高、技术难度低,可充分利用现有成熟水产养殖设施和人员,加上不需要对受污染土壤或底泥的减水化处理,且使用的水藻、红线虫和泥鳅对水质等要求低,环境适应能力强,污染物耐受性强,因而不需要复杂的修复装备、材料、厂房等投入。实施成本低、运行效率高,因此具备极高的推广应用价值。
本发明中所述具体实施案例仅为本发明的优选实施案例而已,并非用来限定本发明的实施范围。即凡依本发明申请专利范围的内容所作的等效变化与修饰,都应作为本发明的技术范畴。

Claims (7)

1.一种利用水生生物修复复合污染的土壤、水体或底泥的方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤10)设置修复池,并在修复池中铺设混合基泥;
步骤20)在修复池中完成底泥藻类接种和红线虫接种;
步骤30)向修复池中投入泥鳅,修复复合污染的土壤、水体或底泥;
所述步骤10)包括:
步骤101)设置修复池;
步骤102)将有机粪肥发酵后,与甘蔗渣、未污染淤泥均匀混合,堆放发酵,制备得到营养基料;
步骤103)将污染土壤或底泥与所述营养基料均匀混合,制备得到混合基泥;
步骤104)将所述混合基泥铺入修复池中;
所述步骤20)包括:
步骤201)将水藻草种芽孢均匀洒在混合基泥表面,完成底泥藻类接种;
步骤202)向所述混合基泥上引入污染水体或干净水体,直至淹没混合基泥表面30~40cm,并调节修复池的水体温度和酸碱度;
步骤203)引入水体10天后,将红线虫蚓种以100~500g/m2的密度,均匀洒在修复池的混合基泥表面,完成红线虫接种;
所述修复池能够实现营养物质循环,混合基泥和水体环境中的无机盐成分被藻类吸取后依次进入红线虫和泥鳅体内,而泥鳅的***物又返回基泥环境,并作为藻类和红线虫的营养源;同时水藻通过光合作用为红线虫和泥鳅提供氧气,后者呼吸产生的CO2则在进入环境中促进水藻的生长;修复池基本能自我维持。
2.按照权利要求1所述的利用水生生物修复复合污染的土壤、水体或底泥的方法,其特征在于,所述步骤101)中,修复池单池规格为长5~20m、宽2~10m、深50~70cm。
3.按照权利要求1所述的利用水生生物修复复合污染的土壤、水体或底泥的方法,其特征在于,所述步骤104)中,所述混合基泥的铺设厚度为10~15cm。
4.按照权利要求1所述的利用水生生物修复复合污染的土壤、水体或底泥的方法,其特征在于,所述步骤202)中,调节后的修复池的水体温度为18~30℃,酸碱度为6.5~7.5。
5.按照权利要求1所述的利用水生生物修复复合污染的土壤、水体或底泥的方法,其特征在于,所述步骤30)包括:
步骤301)红线虫接种15天后,向修复池中均匀投放泥鳅,泥鳅规格为3~5cm/只,投放密度为100~500g/m2
步骤302)投放泥鳅后,随机抽样检测泥鳅体内污染物含量;
步骤303)当抽样结果表明泥鳅体内污染物含量超出阀值时,则一次性捕捞修复池中的泥鳅,并将污染物高度富集的泥鳅经过脱水炭化后无害化处置;每次捕捞泥鳅后,对混合基泥进行翻耕,同时撒入漂白粉消毒,并在消毒完成后,返回步骤20),直至抽样检测混合基泥和水体中污染物浓度低于预期目标,完成修复。
6.按照权利要求5所述的利用水生生物修复复合污染的土壤、水体或底泥的方法,其特征在于,所述步骤302)中,投放泥鳅后,每隔15天随机抽样检测泥鳅体内污染物含量,抽样密度不小于1只/m2,每池不少于3只;
所述步骤303)中,投放泥鳅后,每隔30~60天抽样检测混合基泥和水体中污染物浓度。
7.按照权利要求1所述的利用水生生物修复复合污染的土壤、水体或底泥的方法,其特征在于,所述底泥藻类包括黑藻、狐尾藻和小茨藻中的一种或任意组合,所述有机粪肥包括鸡粪、牛粪和猪粪中的一种或任意组合,所述未污染淤泥为鱼塘淤泥、稻田肥泥和河道淤泥中的一种或任意组合。
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Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005010110A (ja) * 2003-02-25 2005-01-13 Bios Ikagaku Kenkyusho:Kk 線虫を用いた環境化学物質の毒性評価方法および該毒性評価方法に用いられるbis−1新規変異体NX3
CN103111460A (zh) * 2013-02-26 2013-05-22 艾特克控股集团有限公司 一种修复重金属污染土壤的方法
CN103444634A (zh) * 2013-09-02 2013-12-18 华中农业大学 一种微生态***的构造方法
CN103882828A (zh) * 2014-04-01 2014-06-25 深圳市益水生态科技有限公司 一种城市河道的生态修复方法
CN107651754A (zh) * 2017-11-07 2018-02-02 棕榈生态城镇发展股份有限公司 一种修复富营养水体的复合生态***构建方法及人工礁石
CN109867364A (zh) * 2019-03-08 2019-06-11 上海海洋大学 用于水产养殖水体内源污染物释放的原位组合控制***及其方法
CN111661915A (zh) * 2020-06-12 2020-09-15 广州市广绿园林绿化有限公司 一种湿地生态***修复方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005010110A (ja) * 2003-02-25 2005-01-13 Bios Ikagaku Kenkyusho:Kk 線虫を用いた環境化学物質の毒性評価方法および該毒性評価方法に用いられるbis−1新規変異体NX3
CN103111460A (zh) * 2013-02-26 2013-05-22 艾特克控股集团有限公司 一种修复重金属污染土壤的方法
CN103444634A (zh) * 2013-09-02 2013-12-18 华中农业大学 一种微生态***的构造方法
CN103882828A (zh) * 2014-04-01 2014-06-25 深圳市益水生态科技有限公司 一种城市河道的生态修复方法
CN107651754A (zh) * 2017-11-07 2018-02-02 棕榈生态城镇发展股份有限公司 一种修复富营养水体的复合生态***构建方法及人工礁石
CN109867364A (zh) * 2019-03-08 2019-06-11 上海海洋大学 用于水产养殖水体内源污染物释放的原位组合控制***及其方法
CN111661915A (zh) * 2020-06-12 2020-09-15 广州市广绿园林绿化有限公司 一种湿地生态***修复方法

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