發(fā)布時(shí)間：2017-08-06 23:15

  本文關(guān)鍵詞：底泥在碳循環(huán)中的作用及影響因素模擬實(shí)驗(yàn)研究

  更多相關(guān)文章： 底泥 微生物 營(yíng)養(yǎng)鹽 碳循環(huán) 產(chǎn)物比率

【摘要】：本研究是在潮白河再生水水質(zhì)變化分析基礎(chǔ)上做的補(bǔ)充研究。前期研究已證明潮白河水質(zhì)變化的主要因素是光合作用和反硝化作用,同時(shí)研究表明底泥是碳循環(huán)中重要組成部分,為進(jìn)一步揭示底泥在碳循環(huán)中的作用。本研究采用實(shí)驗(yàn)室模擬方法,通過(guò)常規(guī)指標(biāo)檢測(cè)、氣體通量測(cè)定以及底泥主要指標(biāo)測(cè)定等方法,探討了水質(zhì)變化過(guò)程中底泥作用和影響因素。論文取得主要成果如下:1.模擬實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,密閉系統(tǒng)中底泥和水體中的有機(jī)質(zhì)均可作為碳源參與碳循環(huán),兩者物質(zhì)的量比例約為8:1,底泥降解過(guò)程中存在好氧降解和厭氧降解兩種方式,兩者比例約為5:3,底泥降解速率為26.72mmol m-2d-1。碳循環(huán)過(guò)程中產(chǎn)物主要以二氧化碳為主,占總產(chǎn)物的71%,甲烷氣體釋放量占總產(chǎn)物比例22%,堿度升高量占總產(chǎn)物比例7%。反應(yīng)系統(tǒng)氣水界面的二氧化碳溶解平衡狀態(tài)為不平衡狀態(tài),水體釋放CO2到空氣中,使得反應(yīng)器中二氧化碳通量升高。2.開(kāi)放系統(tǒng)中底泥中有機(jī)質(zhì)為唯一碳源,其有機(jī)質(zhì)降解速率為68.06 mmol m-2d-1。底泥降解主要以好氧降解為主,降解主要產(chǎn)物為二氧化碳占總產(chǎn)物的97.5%,次要產(chǎn)物為甲烷氣體,水體中的有機(jī)質(zhì)和重碳酸根,分別占開(kāi)放系統(tǒng)中總產(chǎn)物量的1%、1%和0.5%。開(kāi)放系統(tǒng)氣水界面二氧化碳溶解平衡狀態(tài)為不平衡狀態(tài),水體釋放CO2到氣體中,使得環(huán)境中二氧化碳通量升高。3.模擬實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析表明,pH變化的決定性因素為底泥中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)在反硝化過(guò)程中消耗[H+],使得水體pH值升高。在模擬實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,反硝化反應(yīng)消耗的[H+],99%以上來(lái)源于碳循環(huán)過(guò)程碳酸水解生成的[H+],不足1%來(lái)源于水分子水解過(guò)程中產(chǎn)生的[H+]。密閉系統(tǒng)中,營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)反硝化大約消耗2*10-3mol/L濃度的[H+],水體pH從8.05升高到8.3;開(kāi)放系統(tǒng)中,營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)反硝化大約消耗1*10-3mol/L濃度的[H+],水體pH值實(shí)驗(yàn)前后基本維持在8.3左右。
【關(guān)鍵詞】：底泥 微生物 營(yíng)養(yǎng)鹽 碳循環(huán) 產(chǎn)物比率
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：X52
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 引言10-26
• 1.1 研究背景及選題意義10-15
• 1.1.1 研究背景10-11
• 1.1.2 受水區(qū)再生水水質(zhì)變化特征11-15
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀15-24
• 1.2.1 碳循環(huán)研究意義15-16
• 1.2.2 碳循環(huán)研究現(xiàn)狀16-18
• 1.2.3 富營(yíng)養(yǎng)化研究現(xiàn)狀18-19
• 1.2.4 底泥及影響因素研究現(xiàn)狀19-23
• 1.2.5 高氧反硝化研究現(xiàn)狀23-24
• 1.3 研究?jī)?nèi)容及技術(shù)路線24-26
• 1.3.1 研究?jī)?nèi)容24
• 1.3.2 技術(shù)路線24-26
• 第2章 材料與方法26-36
• 2.1 實(shí)驗(yàn)裝置26-28
• 2.1.1 實(shí)驗(yàn)裝置原理26
• 2.1.2 實(shí)驗(yàn)裝置設(shè)計(jì)26-28
• 2.2 測(cè)定項(xiàng)目及方法28-32
• 2.2.1 固態(tài)指標(biāo)的測(cè)定28-31
• 2.2.2 液相指標(biāo)的測(cè)定31-32
• 2.2.3 氣相指標(biāo)的測(cè)定32
• 2.2.4 環(huán)境因素的測(cè)定32
• 2.3 實(shí)驗(yàn)裝置運(yùn)行32-36
• 2.3.1 野外取樣32-33
• 2.3.2 實(shí)驗(yàn)裝置運(yùn)行33-34
• 2.3.3 樣品采集34-36
• 第3章 結(jié)果與討論36-61
• 3.1 環(huán)境影響因素分析36-37
• 3.2 密閉系統(tǒng)碳循環(huán)結(jié)果與討論37-49
• 3.2.1 密閉系統(tǒng)碳循環(huán)系統(tǒng)37-39
• 3.2.2 密閉系統(tǒng)碳循環(huán)計(jì)算39-44
• 3.2.3 密閉系統(tǒng)碳循環(huán)影響因素研究44-49
• 3.2.4 密閉系統(tǒng)碳循環(huán)小結(jié)49
• 3.3 開(kāi)放系統(tǒng)碳循環(huán)結(jié)果與討論49-59
• 3.3.1 開(kāi)放系統(tǒng)碳循環(huán)機(jī)理49-50
• 3.3.2 開(kāi)放系統(tǒng)碳循環(huán)計(jì)算50-54
• 3.3.3 開(kāi)放系統(tǒng)碳循環(huán)影響因素研究54-58
• 3.3.4 開(kāi)放系統(tǒng)碳循環(huán)小結(jié)58-59
• 3.4 室內(nèi)模擬與野外數(shù)據(jù)比較59
• 3.5 本章小結(jié)59-61
• 第4章 結(jié)論和建議61-63
• 4.1 研究結(jié)論61
• 4.2 建議61-63
• 參考文獻(xiàn)63-70
• 致謝70-71
• 附錄71

【相似文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：631869