不同沉水植物配置模式對(duì)水質(zhì)凈化效果與案例研究
發(fā)布時(shí)間:2020-08-09 10:57
【摘要】:隨著經(jīng)濟(jì)持續(xù)快速的發(fā)展,湖泊、河流等水體污染越來(lái)越嚴(yán)重。利用沉水植物凈化水質(zhì)具有簡(jiǎn)單高效、低能耗和低投資的優(yōu)點(diǎn),對(duì)解決水體污染問(wèn)題有良好的效益。本研究根據(jù)植物對(duì)湖南氣候的適應(yīng)性以及對(duì)污水的凈化效果,選取金魚藻、輪葉黑藻、矮生苦草3種沉水植物作為試驗(yàn)材料,設(shè)置8個(gè)試驗(yàn)系統(tǒng),分別為系統(tǒng)1(金魚藻)、系統(tǒng)2(輪葉黑藻)、系統(tǒng)3(矮生苦草)、系統(tǒng)4(金魚藻-矮生苦草)、系統(tǒng)5(金魚藻-輪葉黑藻)、系統(tǒng)6(輪葉黑藻-矮生苦草)、系統(tǒng)7(金魚藻-輪葉黑藻-矮生苦草)、對(duì)照組,研究了不同植物配置模式對(duì)模擬水質(zhì)的凈化效果,將篩選出的優(yōu)勢(shì)植物配置應(yīng)用在松雅湖示范工程,監(jiān)測(cè)其1年的水質(zhì),分析污染物隨時(shí)間的動(dòng)態(tài)變化趨勢(shì),旨在為水環(huán)境改善工作中沉水植物種類的選擇和水體生態(tài)系統(tǒng)的相關(guān)應(yīng)用提供理論與技術(shù)支撐。主要研究結(jié)果如下:(一)不同沉水植物模式對(duì)模擬水質(zhì)凈化效果比較分析(1)各組合模式中矮生苦草的株高增幅和生物量?jī)粼隽慷嫉陀趩我荒J?矮生苦草與金魚藻、輪葉黑藻兩種植物的生長(zhǎng)特性存在競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系。相比矮生苦草與金魚藻,輪葉黑藻在不同系統(tǒng)中株高增幅均為最大。(2)7種植物系統(tǒng)對(duì)CODcr、總氮(TN)、總磷(TP)、氨氮(NH3-N)的去除率均顯著高于對(duì)照(p0.05),分別介于22.76%~46.54%、21.58~80.08%、73.46~84.33%、87.61%~91.97%,水中溶解氧(DO)含量穩(wěn)定在11 mg/L左右,葉綠素a(Chla)濃度10 mg/m3,說(shuō)明沉水植物能有效抑制藻類生長(zhǎng),具有良好的凈化水質(zhì)作用。(3)各系統(tǒng)不同時(shí)期的DO與pH存在極顯著性正相關(guān)關(guān)系(p0.01),各植物系統(tǒng)生物量總增量與TP去除率呈極顯著正相關(guān)性(p0.01),與TN去除率呈顯著正相關(guān)性(p0.05)。(4)對(duì)NH3-N去除率、TN去除率、TP去除率、Chla抑制率、生物量增長(zhǎng)率、CODcr去除率和DO提升率7個(gè)指標(biāo)的隸屬函數(shù)綜合分析表明,7個(gè)植物系統(tǒng)凈化水質(zhì)能力由強(qiáng)到弱依次為:系統(tǒng)5系統(tǒng)1系統(tǒng)6系統(tǒng)3系統(tǒng)7系統(tǒng)2系統(tǒng)4。(二)沉水植物對(duì)松雅湖示范工程水質(zhì)凈化效果研究將模擬試驗(yàn)篩選出的3種優(yōu)勢(shì)模式系統(tǒng):系統(tǒng)5(金魚藻-輪葉黑藻)、系統(tǒng)1(金魚藻)、系統(tǒng)6(輪葉黑藻-矮生苦草),分別應(yīng)用于松雅湖示范工程的區(qū)域1、區(qū)域2、區(qū)域3,進(jìn)行沉水植物配置模式對(duì)水質(zhì)凈化效果研究,驗(yàn)證模擬試驗(yàn)篩選出的優(yōu)勢(shì)沉水植物對(duì)實(shí)際水質(zhì)具有良好的凈化作用。(1)示范工程的3個(gè)水區(qū)域中,DO、CODMn、TN及NH3-N均能達(dá)到地表水Ⅲ類水標(biāo)準(zhǔn),TP均能達(dá)到地表水Ⅳ類水標(biāo)準(zhǔn),pH值在春夏季有部分超過(guò)9,但秋冬季在6~9正常范圍內(nèi),透明度(SD)有顯著提高,水中Chla10mg/m3,綜合營(yíng)養(yǎng)值(TLI)范圍在35.36~44.04之間,均處于中營(yíng)養(yǎng)狀態(tài),發(fā)生藻類爆發(fā)水華風(fēng)險(xiǎn)較小,能滿足松雅湖水質(zhì)要求,說(shuō)明沉水植物配置對(duì)3個(gè)區(qū)域的均對(duì)水質(zhì)凈化有良好效果。(2)示范工程區(qū)水體TN、TP為主要污染物,沉水植物配置對(duì)3個(gè)區(qū)域的TN、TP均有一定的凈化效果,其中區(qū)域1的TN、TP平均去除率均為最高。因此,在松雅湖全湖治理中,可以優(yōu)先考慮金魚藻-輪葉黑藻組合模式。
【學(xué)位授予單位】:中南林業(yè)科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2019
【分類號(hào)】:X173;X52
【圖文】:
不同沉水植物配置模式對(duì)水質(zhì)凈化效果與案例研究逡逑1.4.3技術(shù)路線逡逑課題研宄技術(shù)路線如圖1.1。逡逑廣邋沉水植物邋、逡逑(mfmm)逡逑v邐邐)逡逑邐\t邐逡逑邐V邐邋\/邐v逡逑^邐^邐^邐N邋/■邐邋邐V逡逑單一植物配置邐兩兩組合植物配置邋混合植物配置、逡逑八邐1\_邐邋個(gè)逡逑邐\j/邐逡逑模擬松雅湖水體邐第逡逑V邐.逡逑I邐V邋部逡逑實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析1邐I邋%逡逑邐n邐邋驗(yàn)逡逑邐^邐逡逑'篩選出優(yōu)勢(shì)凈化"I逡逑水質(zhì)的植物配置逡逑\邐邋邋J逡逑邐^邐逡逑工程應(yīng)用邐,邐—逡逑工程狀況及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析邐J邐%逡逑
2.1試驗(yàn)材料逡逑2.1.1試驗(yàn)裝置簡(jiǎn)介逡逑本試驗(yàn)裝置統(tǒng)一選用規(guī)格為長(zhǎng)60邋cm,寬50邋cm,高40邋cm的透明玻璃缸(圖2.1)逡逑裝待處理的污水,控制水深為25邋cm,沉水植物種植前在底部均勻鋪置10邋cm厚的粗逡逑砂用以固定植物,粗砂在試驗(yàn)前洗凈晾干。逡逑mi邋I邐HHI逡逑圖2.1試驗(yàn)裝置圖逡逑Fig.2.1邋Experimental邋device邋diagram逡逑2.1.2植物的選擇逡逑根據(jù)前人已有研究基礎(chǔ)[7()],考慮到植物對(duì)湖南氣候的適應(yīng)性以及對(duì)污水的凈化效逡逑果,本研宄最終選。持谐了参铮航痿~藻、輪葉黑藻、矮生苦草,均采購(gòu)于杭州綠逡逑生現(xiàn)代農(nóng)業(yè)與環(huán)境生態(tài)研宄所。逡逑金魚藻(Ceratop/j_y//wwcfewerswm):多年生沉水植物,儢細(xì)長(zhǎng),有分支。葉無(wú)逡逑柄,一遍有散生的刺狀細(xì)齒,葉先端有二刺齒。根扎于泥土,莖葉生長(zhǎng)于水中,淺水逡逑中可浮于水面。全國(guó)各地有分布
進(jìn)僅占全年的16%,多年平均氣溫16.9邋°C,多年平均年降水量為1380.0mm,多年逡逑平均蒸發(fā)量1315.6mm,日照較足,多年平均日照時(shí)數(shù)1636h,四季分明,生長(zhǎng)季長(zhǎng)。逡逑其地理位置圖見(jiàn)圖3.1。逡逑.邐?:■,邐麻子?邐太回龍,』、竿逡逑丨私e.fes專廔....邐}r沖逡逑翌挪號(hào)心邐大栜達(dá)邐^逡逑§冗郎fB邐松雅_地公園}卞義希義希蟛沐危賀ゅ義希〗疴藻危使惚稈牌諛脊玍麇義!货,逦、':逦簭浝C義希誨澹澹澹蓿卞危義希兀灣螕"若邐私碎邐彭家場(chǎng)逡逑后域逡逑,|邐^邐,邋sm邐;逡逑-遵邐H邐V/沖邋榞度場(chǎng)邐*F龍觸逡逑圖3.1松雅湖地理位置圖逡逑Fig.3.1邋Location邋of邋Songja邋Lake逡逑25逡逑
【學(xué)位授予單位】:中南林業(yè)科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2019
【分類號(hào)】:X173;X52
【圖文】:
不同沉水植物配置模式對(duì)水質(zhì)凈化效果與案例研究逡逑1.4.3技術(shù)路線逡逑課題研宄技術(shù)路線如圖1.1。逡逑廣邋沉水植物邋、逡逑(mfmm)逡逑v邐邐)逡逑邐\t邐逡逑邐V邐邋\/邐v逡逑^邐^邐^邐N邋/■邐邋邐V逡逑單一植物配置邐兩兩組合植物配置邋混合植物配置、逡逑八邐1\_邐邋個(gè)逡逑邐\j/邐逡逑模擬松雅湖水體邐第逡逑V邐.逡逑I邐V邋部逡逑實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析1邐I邋%逡逑邐n邐邋驗(yàn)逡逑邐^邐逡逑'篩選出優(yōu)勢(shì)凈化"I逡逑水質(zhì)的植物配置逡逑\邐邋邋J逡逑邐^邐逡逑工程應(yīng)用邐,邐—逡逑工程狀況及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析邐J邐%逡逑
2.1試驗(yàn)材料逡逑2.1.1試驗(yàn)裝置簡(jiǎn)介逡逑本試驗(yàn)裝置統(tǒng)一選用規(guī)格為長(zhǎng)60邋cm,寬50邋cm,高40邋cm的透明玻璃缸(圖2.1)逡逑裝待處理的污水,控制水深為25邋cm,沉水植物種植前在底部均勻鋪置10邋cm厚的粗逡逑砂用以固定植物,粗砂在試驗(yàn)前洗凈晾干。逡逑mi邋I邐HHI逡逑圖2.1試驗(yàn)裝置圖逡逑Fig.2.1邋Experimental邋device邋diagram逡逑2.1.2植物的選擇逡逑根據(jù)前人已有研究基礎(chǔ)[7()],考慮到植物對(duì)湖南氣候的適應(yīng)性以及對(duì)污水的凈化效逡逑果,本研宄最終選。持谐了参铮航痿~藻、輪葉黑藻、矮生苦草,均采購(gòu)于杭州綠逡逑生現(xiàn)代農(nóng)業(yè)與環(huán)境生態(tài)研宄所。逡逑金魚藻(Ceratop/j_y//wwcfewerswm):多年生沉水植物,儢細(xì)長(zhǎng),有分支。葉無(wú)逡逑柄,一遍有散生的刺狀細(xì)齒,葉先端有二刺齒。根扎于泥土,莖葉生長(zhǎng)于水中,淺水逡逑中可浮于水面。全國(guó)各地有分布
進(jìn)僅占全年的16%,多年平均氣溫16.9邋°C,多年平均年降水量為1380.0mm,多年逡逑平均蒸發(fā)量1315.6mm,日照較足,多年平均日照時(shí)數(shù)1636h,四季分明,生長(zhǎng)季長(zhǎng)。逡逑其地理位置圖見(jiàn)圖3.1。逡逑.邐?:■,邐麻子?邐太回龍,』、竿逡逑丨私e.fes專廔....邐}r沖逡逑翌挪號(hào)心邐大栜達(dá)邐^逡逑§冗郎fB邐松雅_地公園}卞義希義希蟛沐危賀ゅ義希〗疴藻危使惚稈牌諛脊玍麇義!货,逦、':逦簭浝C義希誨澹澹澹蓿卞危義希兀灣螕"若邐私碎邐彭家場(chǎng)逡逑后域逡逑,|邐^邐,邋sm邐;逡逑-遵邐H邐V/沖邋榞度場(chǎng)邐*F龍觸逡逑圖3.1松雅湖地理位置圖逡逑Fig.3.1邋Location邋of邋Songja邋Lake逡逑25逡逑
【參考文獻(xiàn)】
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1 隋昕;鄧宇杰;;松花湖藻類光合作用對(duì)pH值和溶解氧的影響[J];科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào);2015年33期
2 何宗祥;夏文彤;楊曉輝;張勝娟;張庭廷;;輪葉狐尾藻及其根際微生物聯(lián)合抑藻的數(shù)學(xué)模型分析[J];衛(wèi)生研究;2015年06期
3 蘇彬彬;;沉水植物的研究進(jìn)展[J];綠色科技;2015年09期
4 竇艷艷;陳W
本文編號(hào):2787018
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