本文關(guān)鍵詞：三種挺水植物腐爛分解及其污染物釋放規(guī)律的研究　出處：《江蘇大學(xué)》2017年碩士論文　論文類(lèi)型：學(xué)位論文

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【摘要】：近年來(lái),利用水生植物修復(fù)富營(yíng)養(yǎng)化水體技術(shù)已經(jīng)日益成熟,挺水植物作為大型水生植物的重要代表,具有植物修復(fù)和湖泊景觀等多種功能特性。而當(dāng)挺水植物處于衰亡期時(shí),其枯落物釋放的氮、磷等營(yíng)養(yǎng)鹽物質(zhì)又會(huì)重新進(jìn)入水體,營(yíng)養(yǎng)鹽在水-沉積物-植物之間遷移轉(zhuǎn)化,又會(huì)對(duì)河流造成二次污染。因此本論文以常見(jiàn)的挺水植物(香蒲、美人蕉、再立花)為試驗(yàn)材料,通過(guò)構(gòu)建室內(nèi)試驗(yàn)系統(tǒng),研究挺水植物在其整個(gè)腐解過(guò)程中,上覆水和底泥中的N、P等污染物質(zhì)的動(dòng)態(tài)變化規(guī)律;在不同環(huán)境因子的條件下,挺水植物的分解速率和N、P等污染物的釋放規(guī)律并從分子生態(tài)學(xué)角度分析挺水植物腐爛分解后對(duì)沉積物中厭氧氨氧化細(xì)菌(Anammox)群落結(jié)構(gòu)、豐富度和多樣性等微生物指標(biāo)的變化。主要結(jié)論如下:(1)不同植物腐爛分解對(duì)上覆水的影響不同。在分解實(shí)驗(yàn)初期,上覆水中的DO迅速下降,水體呈厭氧狀態(tài)。植物腐解過(guò)程中上覆水TP和COD變化相似呈先上升后下降趨勢(shì),同時(shí)期不同植物間的水質(zhì)TP變化為美人蕉再立花香蒲。三種挺水植物腐解過(guò)程中上覆水N素變化相似,TN和NH4+-N均呈先上升后下降的變化規(guī)律。不同的是TN在后期出現(xiàn)波動(dòng)上升的趨勢(shì),而且同時(shí)期上覆水中的NH4+-N大小為再立花美人蕉香蒲。在植物腐解的過(guò)程中,底泥中的TP呈明顯上升趨勢(shì),與上覆水中TP呈顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系。植物分解對(duì)沉積物中的TN影響較復(fù)雜,美人蕉和再立花組的沉積物TN與上覆水中TN呈顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系。再立花組沉積物NH4+-N在前期呈上升趨勢(shì)并在125天時(shí)達(dá)到最大值。(2)溫度的高低對(duì)挺水植物的分解至關(guān)重要。同種植物在不同溫度下的腐解速率大小:T4T3T2T1。在實(shí)驗(yàn)前6天,植物的氮含量升高,且溫度越高TN的上升趨勢(shì)越大,實(shí)驗(yàn)后期植物TN則呈上升-下降交替進(jìn)行的變化趨勢(shì)。在腐解300天時(shí),植物氮含量與溫度有關(guān),即溫度越高植物TN含量越大。三種植物磷含量的變化趨勢(shì)為:下降-緩慢上升,在前6天,TP迅速下降,且隨著溫度升高,TP下降的趨勢(shì)越強(qiáng)。在實(shí)驗(yàn)后期,植物TP出現(xiàn)緩慢上升的趨勢(shì),隨著溫度升高上升趨勢(shì)越強(qiáng),不同植物間氮、磷的含量差異不明顯。整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中水體TP濃度的變化呈上升-下降的趨勢(shì)。美人蕉和再立花在T3和T4條件下TP呈先上升-后下降的趨勢(shì)。同時(shí)期不同植物分解過(guò)程中,水體TP的大小為:美人蕉再立花香蒲。植物腐解過(guò)程中水體TN的變化規(guī)律與TP變化規(guī)律相似,不同植物間水質(zhì)TN的含量為:美人蕉再立花香蒲。(3)在有無(wú)底泥條件的植物腐解實(shí)驗(yàn)中,植物的分解過(guò)程可分為三個(gè)階段:在0-6天為快速分解時(shí)期;6-145天為慢速分解時(shí)期;145-300天又加速分解。香蒲和美人蕉在145天至300天時(shí),有底泥條件下植物的分解速率要高于無(wú)底泥。三種植物的分解速率大小為:美人蕉再立花香蒲,在有無(wú)底泥的條件下分解速率常數(shù)為香蒲(0.002/d)、美人蕉(0.004/d)、再立花(有底泥:0.002/d;無(wú)底泥:0.003/d)。在本實(shí)驗(yàn)中,植物TN變化為:增加-下降-緩慢升高。美人蕉與再立花的植物氮變化相似,在前6天時(shí),TN迅速升高且有底泥條件下的TN高于無(wú)底泥,在后期TN交替升高。植物磷的變化為前期迅速下降,然后趨于穩(wěn)定并在165天時(shí)交替增加。香蒲在165-300天時(shí),無(wú)底泥條件下的TP始終高于有底泥。再立花磷含量在前期迅速減少,而且有底泥條件下的TP均高于無(wú)底泥。(4)不同植物分解將會(huì)影響其沉積物中Anammox細(xì)菌的群落結(jié)構(gòu)分布、豐富度,并與沉積物氨氮、硝氮等理化因子之間都有相關(guān)性。植物腐解后沉積物中Anammox細(xì)菌的豐富度表現(xiàn)為:MRJXPZLHCK。植物腐解沉積物中的pH、TP和氨氮與豐富度呈正相關(guān),Shannon和Chao1指數(shù)與沉積物氨氮和硝氮呈負(fù)相關(guān)。挺水植物的腐解沉積物中Anammox細(xì)菌菌落結(jié)構(gòu)主要由Anammoxoglobus和Brocadia群簇組成,其中Brocadia群簇占優(yōu)勢(shì)。
【學(xué)位授予單位】：江蘇大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類(lèi)號(hào)】：X173

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1330481