東北地理所在新型生態(tài)浮床技術(shù)上取得重要突破
生態(tài)浮床作為一種新穎有效的水體污染凈化生物調(diào)控治理技術(shù)，通過(guò)浮床的方式將篩選的水生植物或陸生喜水植物種植于水面上，利用植物在生長(zhǎng)過(guò)程中對(duì)元素的吸收、植物發(fā)達(dá)根系和浮床基質(zhì)對(duì)污染物的吸附，以及根系上附著微生物對(duì)污染物的降解，達(dá)到凈化污染水體中的有害物質(zhì)的目的。泥炭蘚（Sphagnum）作為“超級(jí)海綿”，不僅是構(gòu)成沼澤濕地生態(tài)系統(tǒng)的主要群落，而且在沼澤形成過(guò)程中起著重要的固碳作用。此外，泥炭蘚憑借其特殊的結(jié)構(gòu)而成為有機(jī)界有效的保濕材料和有毒有害化學(xué)物質(zhì)的吸附劑。目前，泥炭蘚在俄羅斯、德國(guó)、加拿大等已有小規(guī)模的人工栽培，但主要在泥炭基質(zhì)和固定水位條件下實(shí)施，水位劇烈波動(dòng)將會(huì)導(dǎo)致泥炭蘚死亡。
為此，在國(guó)家水體污染控制與治理科技重大專項(xiàng)課題（2012ZX07201004）和我所“一三五”戰(zhàn)略規(guī)劃項(xiàng)目的資助下，我所水環(huán)境污染與防治學(xué)科組閻百興研究員、李懷博士等科研人員與俄羅斯科學(xué)院遠(yuǎn)東分院水與生態(tài)問題研究所Vladimir Chakov 教授和Victoria Kuptsova 博士合作，借鑒俄羅斯科學(xué)家在泥炭蘚特性與種類鑒定方面的優(yōu)勢(shì)，在興凱湖地區(qū)泥炭蘚物種多樣性調(diào)查研究基礎(chǔ)上，篩選出2種東北寒區(qū)優(yōu)勢(shì)的泥炭蘚物種（粗葉泥炭蘚、喙葉泥炭蘚），研發(fā)出泥炭蘚移植、泥炭蘚浮床制作與管理技術(shù)體系，突破了泥炭蘚移植的技術(shù)瓶徑，實(shí)現(xiàn)了泥炭蘚在變水位環(huán)境下的無(wú)土栽培。
松花江下游沿岸分布著大片的帶狀河漫灘濕地，洪水季節(jié)河水漫溢到河漫灘濕地，二者發(fā)生充分的水和物質(zhì)交換，河漫灘濕地對(duì)河水中污染物具有一定的攔截、吸收與降解作用，對(duì)松花江水質(zhì)改善有顯著的影響。在松花江下游富錦沿江退化濕地示范區(qū)布設(shè)泥炭蘚浮床試驗(yàn)，考察了泥炭蘚對(duì)污染水體的適應(yīng)性和污染物富集潛力，以及水位、水質(zhì)變化對(duì)泥炭蘚富集氮磷、重金屬能力的影響。結(jié)果表明，兩種泥炭蘚可以適應(yīng)試驗(yàn)區(qū)的水位波動(dòng)和水質(zhì)變化，生長(zhǎng)狀況良好；汛期較高濃度的COD能有效刺激泥炭蘚的生長(zhǎng)；經(jīng)過(guò)3個(gè)月的野外試驗(yàn)，粗葉泥炭蘚對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)N、P的富集量分別為2.29和0.82 mg/g干重，喙葉泥炭蘚的富集量為1.98和0.64 mg/g干重，兩種泥炭蘚對(duì)N的富集效果均好于P。此外，喙葉泥炭蘚對(duì)水中Fe和Mn有較強(qiáng)的富集能力（Fe > Mn > Cr > Zn > Cu），對(duì)Fe的富集量高達(dá)1780 μg/g。相關(guān)研究結(jié)果為泥炭蘚生態(tài)浮床的實(shí)際應(yīng)用和推廣提供了重要科技支撐。
目前，研究團(tuán)隊(duì)已取得了泥炭蘚生態(tài)浮床制作、運(yùn)行管理等一系列成果，相關(guān)研究成果發(fā)表在國(guó)際學(xué)術(shù)期刊上，并申請(qǐng)了發(fā)明專利。
論文信息：
[1] Li Huai, Chi Zifang, Yan Baixing*, Vladimir Chakov, Victoria Kuptsova, Zhu Hui, Wang Lixia, Ou Yang,. Natural Sphagnum Transplantation for Heavy Metals Removal from Degraded Riverine Wetland Water in Northeast China,. Fresenius Environmental Bulletin, 2016, 25(12a): 6078-6086.
[2] Li Huai, Chi Zifang, Yan Baixing*, Vladimir Chakov, Victoria Kuptsova,. Removal of Nitrogen and Phosphorus from Fluctuating Degraded Riverine Wetland Water using Sphagnum Floating Bed,. Fresenius Environmental Bulletin, 2017, 26(4): 3015-3020.
專利信息：
[1] 一種以水質(zhì)凈化為目的的泥炭蘚移植方法（受理號(hào)：201510309062.5）
[2] 一種寒區(qū)退化沿江濕地泥炭蘚凈化床越冬方法（受理號(hào)：201510645289.7）
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