發(fā)布時(shí)間：2020-10-01 21:17

　　 南四湖是南水北調(diào)工程最大的調(diào)蓄湖泊,也是典型的草型淺水湖泊,湖區(qū)水生植物資源豐富。水生植物生長(zhǎng)過(guò)程中不但可以從水中吸收氮、磷等營(yíng)養(yǎng)元素,而且還能分泌一些有機(jī)物促進(jìn)微生物的新陳代謝活動(dòng),改善水體水質(zhì),但在秋冬季節(jié)植物腐爛易造成水體二次污染,且腐爛過(guò)程及水質(zhì)效應(yīng)因植物種類(lèi)和殘?bào)w分解量而不同。目前,有關(guān)南四湖典型植物腐爛過(guò)程的研究較少。本研究選用南四湖常見(jiàn)水生植物菹草、水花生、蓮、香蒲和蘆葦,在試驗(yàn)室內(nèi)模擬水生植物的腐爛過(guò)程,研究不同水生植物不同生長(zhǎng)密度下的污染釋放強(qiáng)度變化過(guò)程,分析植物組分對(duì)腐爛過(guò)程的影響,探討水生植物腐爛分解過(guò)程的主要污染物釋放規(guī)律,結(jié)合南四湖水生植物的時(shí)空分布特征,估算5種水生植物的釋放通量,提出基于水質(zhì)改善的南四湖水生植物收割管理措施。本研究得出以下結(jié)論:(1)不同水生植物腐爛過(guò)程中的污染釋放強(qiáng)度變化:不同水生植物對(duì)水質(zhì)的影響不同,通過(guò)對(duì)上覆水中pH值、DO、TN、NH_4~+-N、TP、TOC含量的測(cè)定,其影響大小呈現(xiàn)出水花生蓮菹草香蒲蘆葦;在不同植物密度(0.2 g/L、0.5 g/L、1.0 g/L)條件下,植物密度越高,對(duì)水質(zhì)的影響越大,當(dāng)植物密度為0.2 g/L時(shí),5種水生植物對(duì)水質(zhì)的影響較小,在植物密度為1.0 g/L時(shí),5種水生植物腐爛釋放對(duì)水質(zhì)產(chǎn)生了明顯的不利影響,其中水花生和蓮的腐爛過(guò)程中水質(zhì)最差;5種水生植物釋放過(guò)程均呈現(xiàn)出前期快速釋放,中期緩慢降低,最后趨于穩(wěn)定的變化趨勢(shì)。(2)研究了不同植物種類(lèi)及主要組分對(duì)水生植物腐爛釋放過(guò)程的影響,結(jié)果表明,不同種類(lèi)水生植物的組分存在差異明顯,N、P含量呈現(xiàn)為水花生蓮菹草香蒲蘆葦;蘆葦和香蒲的木質(zhì)素、纖維素含量較高,而水花生和蓮的含量較低。水生植物初始N、P百分比含量越高,其分解速率越快,而木質(zhì)素、纖維素等組分含量越高則腐爛分解速率越慢,水生植物的腐爛釋放速率與C、N、P、木質(zhì)素、纖維素等植物組分含量顯示出相關(guān)性。(3)水生植物腐爛過(guò)程中上覆水O_2濃度變化規(guī)律符合氧虧曲線(xiàn)方程,植物腐爛分解速率越快,其上覆水K_d值越大,K_r值越小。水生植物腐爛過(guò)程的上覆水氮素釋放動(dòng)力學(xué)模型顯示,植物腐爛分解速率越快,其上覆水中有機(jī)物的降解速率常數(shù)K_1和氨氮的分解速率常數(shù)K_2越大,對(duì)應(yīng)異養(yǎng)細(xì)菌和硝化細(xì)菌濃度越高。(4)基于南四湖主要水生植物的時(shí)空分布特征,測(cè)算不同水生植物每年度NH_4~+-N、TN、TP和TOC等主要污染物釋放量分別為3945.38 t、14145.82 t、1575.46 t、56245.73t。提出了基于水質(zhì)改善的南四湖水生植物密度配置和季節(jié)性收割等管理措施,為南四湖水質(zhì)改善提供理論依據(jù)。
【學(xué)位單位】：山東建筑大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類(lèi)】：X524
【部分圖文】：

山東建筑大學(xué)碩士學(xué)位論文第 1 章 緒論國(guó)山東省西南部（116o34′E～117o21′E，34o27′N(xiāo)～35陽(yáng)湖、獨(dú)山湖、昭陽(yáng)湖和微山湖四個(gè)湖泊相連構(gòu)成，呈6 km，東西長(zhǎng) 5～25 km，年均水深為 1.5 m～2.0 m，水淡水湖。南四湖作為山東省重要的水源地，同時(shí)還是道和調(diào)蓄樞紐[1]，現(xiàn)已發(fā)展成為集灌溉、水產(chǎn)養(yǎng)殖、航性湖泊。

形成了很好的過(guò)濾層，使水中的一些不溶性物質(zhì)如顆粒態(tài)氮、磷粘附在植物的根系而起到很好的吸附過(guò)濾作用。水生植物的這種作用主要應(yīng)用在河流兩側(cè)的護(hù)坡及區(qū)域。劉盼等[13]通過(guò)對(duì)水生植物紫葉酢漿草的吸附性能研究，表明其對(duì)水中 TN、 NH4+-N 的吸附能力達(dá)到 60％以上，且紫葉酢漿草可以作為一種觀(guān)賞植物，具有應(yīng)用前景。1.2 研究意義南四湖是南水北調(diào)工程最大的調(diào)蓄湖泊，同時(shí)也是南水北調(diào)東線(xiàn)工程中段重要水質(zhì)涵養(yǎng)區(qū)。南四湖流域的水質(zhì)安全、水體化及濕地生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)的完整健康是水北調(diào)東線(xiàn)工程順利進(jìn)展及輸水安全的重要前提。近幾年，南四湖流域內(nèi)開(kāi)展大工濕地綜合污染治理工程，其大量水生植物在生長(zhǎng)期間，可以效的去除水和底泥、磷、重金屬、有機(jī)物等污染物，對(duì)水質(zhì)起到了良好的凈化作用。但在秋冬季節(jié)物進(jìn)入腐爛分解階段，會(huì)對(duì)水質(zhì)造成二次污染[14]。

圖 2.1 南四湖主要的 5 種水生植物（菹草、水花生、蓮、香蒲、蘆葦）菹草（Potamogeton crispus），又名蝦藻、蝦草。屬眼子菜科，眼子菜屬，為多年水草本植物。其最適宜生長(zhǎng)溫度為 10～20℃，當(dāng)溫度高于 24℃時(shí)則停止生長(zhǎng)。菹草地理分布較廣，其廣泛分布于湖泊、河流和低洼積水處，生長(zhǎng)環(huán)境水深一般不超.8 m。菹草的繁殖包括種子繁殖、根莖繁殖和石芽繁殖，其中石芽繁殖為主要的繁殖式。在南四湖地區(qū)菹草秋季發(fā)芽，冬季生長(zhǎng)，在 4、5 月份大量繁殖，在 5 月中旬

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本文編號(hào)：2832017